电力系统继电保护设备故障分析与处理措施

电力系统继电保护设备故障分析与处理措施

赵伟捷

天津大唐国际盘山发电有限责任公司 301900

摘要：近年来，我国经济发展迅速，电力企业为我国发展做出了巨大贡献。随着电力系统改革工作的推进，同时为了促进电力企业发展，继电保护越来越受到人们的关注。但是，在运行时继电保护设备可能受某些主、客观因素的影响，从而导致事故的发生。所以相关人员要不断研究继电保护装置，分析继电保护动作出现故障的原因，并采取有针对性的应对措施，以保证继电保护系统正常运行，并提高电力系统的安全性。

关键词：电力系统；继电保护；故障分析；处理措施

引言

社会经济水平的提高，带动了电力资源的有效发展，继电保护作为电力系统的重要组成部分，可以实现电力系统设备异常和故障的及时发现及处理，确保了电力系统的安全稳定运行。但同时继电保护设备也存在故障风险，对电力系统的安全稳定运行存在着一定的威胁。通过对近些年来的电力事故分析可知，若继电保护设备产生故障，会对社会经济产生较大损害。为此，综合电力系统继电保护设备故障产生的原因及类型，制定有效的应对措施，降低故障产生的概率，降低由于继电保护设备故障导致的损失，能够更好地保证电力系统运行的安全性及稳定性。

1继电保护工作的重要意义

继电保护技术在20世纪被广泛应用于电力系统，人们也逐步认识到继电保护技术的作用和重要性。继电保护技术是由各类电气检测、维修技术和与继电保护相关的各类技术组成的一套健全有效的技术框架。继电保护装置通过实际测量的电流、电压、功率等电气量数据与事先整定的电流、电压、功率等参数的比较来进行故障判定，并及时切除故障点。电力系统在正常工作状态下，继电保护功能可以全面、有效地实时监测各个电气设备的运行情况，为电力系统工作人员精准操作提供依据。若电力系统发生故障时，继电保护装置能快速地、有选择性地、可靠地、灵敏地为电气一次设备提供安全保护，将故障部分自动从系统中隔离出来，就能够使无故障的部分迅速地恢复到正常工作时的状态，并缩小故障的影响范围，减小经济损失。如果电力系统运行出现异常，继电保护设备能够迅速、准确、可靠、灵敏地向工作人员反映供、配电系统的各种异常情况，并发出软硬光字、声音等各种形式的报警信息，以便工作人员及时采取有效措施来处理故障。继电保护装置能与供、配电系统的自动装置相配合，特别是自动重合闸装置、备用电源快速切换装置，能有效地维持供、配电系统的运行;并能与继电保护装置紧密配合，使供、配电系统运行稳定性得到全面提升。

2继电保护装置的常见故障

2.1开关设备故障

一般来说，电气开关柜内设备的故障是一种常见的电气故障。出现这种故障的主要原因是电气维护人员在日常检查及定期检修中只检查设备外观并进行部分试验，而不会对设备进行更全面、细致的检查，比如开关内部信号接点的可靠性和寿命。开关设备运行过程中出现故障，可能会导致电力系统故障。

2.2电流互感器的饱和故障

继电保护装置运行时终端负荷会有所增加，假如电力系统在运行时出现短路故障，电流会不断增大，这种情况也会增加电流互感器饱和故障对继电保护装置的影响。如果电力系统在接近终端位置出现短路故障,电流值将会是电流互感器电流的一百倍以上,期间电流倍数与电流互感器实际误差成正比，电流过大容易造成继电保护检测故障，且保护装置发出指令时，其灵敏度会大幅下降。这就表示，如果电力系统运行存在问题，继电保护可能难以及时发现故障，也将难以发出跳闸指令，这就增加了电力系统运行的危险程度。

2.3运行故障

电力系统继电保护装置运行中的故障主要是设备故障。一般在电力系统运行过程中出现继电保护装置故障时，保护装置无法起到保护作用，难以对故障进行有效控制，会对电力企业甚至整个电网产生负面影响。事实上，在系统运行过程中，很多因素都可能造成安全事故，比如某些元件本身的故障、元件的安装方法错误等。

3电力系统继电保护故障处理措施

3.1落实继电保护配置方案

继电保护配置主要是设备配置，设备配置对继电保护系统有着重要影响，应以保障电力安全为目的严格进行设备配置管理。首先，要严格挑选继电保护设备，保证其材料、质量过关，同时要符合设计需求；其次，要在电力系统运行过程中定期检查相关设备，排除故障，采用可靠方法对设备运行情况进行监控。虽然继电保护是对电力系统提供安全保护的系统，但同时也需要做好其自身的安全监控工作：在安装保护装置时要做好安全管理，继电保护设备配置时也要严格遵循其工作原理和工作要求。还要研究继电保护配置方案是否存在风险，如果有风险要尽量进行规避，同时，要对配置方案的实施情况进行监管，持续观察继电保护装置运行过程中电气环境的变化，并保证定期进行合理的检修。建立继电保护配置台账，对配置方案、运行原理和工作状态进行详尽记录，以保证继电保护配置方案的安全有效。

3.2加强继电保护系统建设的智能化

电力系统中继电保护装置及相关设备应尽快进行智能化改造升级，智能化继电保护系统是一套将继电保护设备、监测系统、数据通信等各个环节进行智能化整合的综合系统。此时，继电保护设备的作用不仅仅停留在采集电信号发出故障报警或作用于跳闸，而是直接通过互联网、信息终端生成实时的故障信息并进行报警及跳闸操作，实现继电保护系统与控制中心之间的互联。电力系统在其运行中可以充分运用智能化信息技术，采用IEC61850标准实现电力系统中各个设备、保护装置、测控装置、计量装置、控制中心的信息交换，实现电力系统中设备的“万物互联”。可以根据电厂的实际情况，智能化地管理和维护厂站的信息。

3.3引入设备状态检修法

由研究可知，将设备状态检修技术应用于继电保护设备的检修，将有效降低风险，确保工作人员及设备的安全。传统检修维护中，工作人员工作强度高、工作量大，故障严重时存在较大安全风险。设备状态检修技术的引入，将大幅降低工作人员的工作强度及风险。设备状态检修技术可对变压器等的运行情况进行实时监测，对运行、检修计划的制定具有重要作用，保证了检修频率的合理性。设备状态检修中应该综合变压器的各项工作，确保电力企业生产的合理性及科学性。通过监测结果及对设备运行状态的分析，可有效提高继电保护设备运行质量，提升检修效率。

3.4及时更换故障元件

从动力系统的角度来看，电力系统内部组成类似于人体的各个器官，只有在各脏器正常运转的前提下，人类才能正常生活。在电力系统中，各内部元件的优劣对于继电保护装置的运行情况来说也是一个非常重要的影响因素。继电保护设备或元件发生故障，将威胁到一次设备的安全，因此工作人员必须定期检查并维护每一个电气设备或元件。工作人员要做好定期巡检，把控好继电保护设备及元件的质量和寿命，如果工作人员不能及时发现故障元件，就无法及时找到最佳的处理机会。日常工作中发现的故障设备及元件，可以在各类检修期间进行维修和更换，保证继电保护装置能够良好运行。

结语

继电保护在电力系统中发挥了重要作用，对电力系统实现智能化和安全稳定运行都有重要的影响。因此，应根据存在的问题进行相应的优化和改进，以提升我国继电保护设备在电力系统中的保护效果。

参考文献

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