電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障分析與處理措施探討

陳金泉

摘 要：為了保證電力系統(tǒng)的安全發(fā)展，必須要促進(jìn)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的穩(wěn)定性和可靠性，加大對其經(jīng)濟(jì)投入。本文主要介紹了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與處理措施的重要性，以及繼電保護(hù)出現(xiàn)的故障類型和檢測方法，希望制定出一系列有利于維持電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的處理措施。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；故障分析；處理措施；探討

中圖分類號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與處理措施的重要性

1.1 有利于保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行

電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)能夠有利于保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。在電力設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置能夠在第一時(shí)間迅速而準(zhǔn)確地判斷出故障從而選擇性地向最近的元件斷路器自動(dòng)發(fā)出指令，將其進(jìn)行跳閘切斷線路，以最快的速度將其與電力系統(tǒng)脫離開，盡量減少所發(fā)生的故障對電力系統(tǒng)的破壞力度，再連接其他沒有發(fā)生故障的設(shè)備和軟件，及時(shí)恢復(fù)正常運(yùn)行。

1.2 能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時(shí)實(shí)地的監(jiān)控

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時(shí)實(shí)地的監(jiān)控，主要監(jiān)測的對象有二次裝置，例如錄波設(shè)備和保護(hù)設(shè)備等，確保電力系統(tǒng)的運(yùn)行正常。

1.3 分析電力系統(tǒng)是否存在異常

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)能夠自動(dòng)分析電網(wǎng)發(fā)生的故障和異常情況，從而判斷存在異常的元件的范圍、性質(zhì)和主要的故障點(diǎn)。

1.4 提示電力系統(tǒng)出現(xiàn)的異常情況

當(dāng)電力設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)，電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)能夠?qū)Ξ惓＿M(jìn)行提示或者發(fā)出警報(bào)信號(hào)，工作間的工人或者值班人員會(huì)及時(shí)對發(fā)生異常的設(shè)備和元件進(jìn)行報(bào)檢和修理。同時(shí)，電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置還能在無人監(jiān)控的情況下自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，必要時(shí)可以對那些有安全隱患的電力設(shè)備和軟件進(jìn)行切除和修理。

電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)能夠迅速而準(zhǔn)確地選擇性地對電網(wǎng)進(jìn)行檢測和維修，維持電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，促進(jìn)其安全性和可靠性。

2.常見的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)出現(xiàn)的故障類型

2.1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)運(yùn)行出現(xiàn)的故障

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障是最常見的。因此，引起這種故障發(fā)生的原因也有很多種。其中，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)超負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)間過長，會(huì)使得繼電保護(hù)裝置的溫度過高從而造成保護(hù)作用無法正常起作用。電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中最薄弱也在最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是在保護(hù)開關(guān)和二次電壓回路的部分，這兩部分發(fā)生故障之后對電力系統(tǒng)造成的影響比較嚴(yán)重。

2.2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備出現(xiàn)的故障

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備出現(xiàn)故障主要是因?yàn)樵O(shè)備和元件的質(zhì)量沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，不能滿足電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)際運(yùn)行的需求。這就要求繼電保護(hù)的設(shè)備和元件的細(xì)節(jié)性質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要過關(guān)，否則設(shè)備一旦出現(xiàn)問題就會(huì)影響整個(gè)繼電保護(hù)裝置的安全運(yùn)行，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)也會(huì)失去作用，不能發(fā)揮繼電保護(hù)裝置的整體性和完整功能的穩(wěn)定性，圖1是常見的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備。

2.3 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)開關(guān)設(shè)備出現(xiàn)的故障

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)開關(guān)設(shè)備出現(xiàn)的故障也是主要存在的故障之一。開關(guān)設(shè)備會(huì)出現(xiàn)故障的主要原因是電力系統(tǒng)在選擇設(shè)計(jì)方面出現(xiàn)了問題，另外，電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中過高負(fù)荷會(huì)使得負(fù)荷過于密集，開關(guān)設(shè)備與負(fù)荷之間的適應(yīng)性較差，從而影響了開關(guān)設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性。

3.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障檢測的方法

3.1 通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行繼電保護(hù)與故障檢測

繼電保護(hù)與故障檢測的網(wǎng)絡(luò)化是近年來電力系統(tǒng)發(fā)展的一大趨勢。網(wǎng)絡(luò)化，即主站歲數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理和協(xié)調(diào)，具體對數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的通訊處理、發(fā)送與上傳等，之后將電力系統(tǒng)各個(gè)繼電保護(hù)裝置的設(shè)備通過串聯(lián)或者縱聯(lián)的方式進(jìn)行保護(hù)。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的電氣量可以有效而準(zhǔn)確地檢驗(yàn)和判斷出故障發(fā)生的具體位置、原因和性質(zhì)，甚至可以具體到故障發(fā)生的具體參數(shù)。網(wǎng)絡(luò)化的繼電保護(hù)裝置可以及時(shí)發(fā)出指令，對發(fā)生故障的設(shè)備和元件進(jìn)行判斷從而切除掉，進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的安全性和穩(wěn)定性。

3.2 對繼電保護(hù)與故障檢測進(jìn)行自適應(yīng)性控制

對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和故障檢測進(jìn)行自適應(yīng)控制也是檢測的一種重要方式，這樣能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的運(yùn)行方式和故障發(fā)生的變化進(jìn)行及時(shí)檢測，根據(jù)狀態(tài)變化對其保護(hù)性能和特性進(jìn)行變動(dòng)，在保護(hù)裝置與電力系統(tǒng)相適應(yīng)的過程中，加強(qiáng)輸電線路和發(fā)電機(jī)以及變壓器的安全性，從而增強(qiáng)系統(tǒng)整體的可靠性。

3.3 借助人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行繼電保護(hù)與故障檢測

借助人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行繼電保護(hù)與故障檢測，主要原理是通過生物神經(jīng)系統(tǒng)的智能性來進(jìn)行規(guī)劃、算法以及邏輯性的具體應(yīng)用。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以自行組織、學(xué)習(xí)和適應(yīng)自動(dòng)識(shí)別繼電保護(hù)發(fā)生的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分布式的存儲(chǔ)和處理。而電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)可以利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來判斷故障發(fā)生的類型和方向。

3.4 實(shí)現(xiàn)變電站的綜合性自動(dòng)化

實(shí)現(xiàn)變電站的綜合性自動(dòng)化就是將計(jì)算機(jī)信息采集和處理以及網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)與自動(dòng)控制系統(tǒng)相結(jié)合，對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行測量、控制和保護(hù)，同時(shí)記錄和處理故障并對其進(jìn)行維修，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化，代替人工檢測和控制，也可以在沒有人值班的情況下及時(shí)對電力系統(tǒng)進(jìn)行操作和控制，記錄下詳細(xì)的數(shù)據(jù)和信息來進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)資源共享和信息共享，最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。

4.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)出現(xiàn)故障后的處理措施

4.1 參照法

參照法主要是通過對比電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的參數(shù)來判斷保護(hù)設(shè)備的故障所在，及時(shí)針對發(fā)生的故障進(jìn)行處理。在檢查和處理連接錯(cuò)誤的保護(hù)接線時(shí)經(jīng)常會(huì)使用參照法。電力系統(tǒng)在進(jìn)行回路改造時(shí)如果不能恢復(fù)正確的接線，可以運(yùn)用參照法根據(jù)同類設(shè)備的接線位置進(jìn)行檢查，縮小故障發(fā)生的范圍。參照法的基本步驟如下：（1）通過改造電力系統(tǒng)的設(shè)備更換或回路等過程，無法保證二次接線系統(tǒng)的正常工作，此時(shí)就需要工作人員根據(jù)同類設(shè)備的特點(diǎn)進(jìn)行接線操作。即參照相鄰線路的標(biāo)號(hào)信息和接線方式進(jìn)行一一對照，以確保工作人員能夠快速查找故障點(diǎn)。（2）當(dāng)某個(gè)繼電器的測試值與實(shí)際值存在較大差距時(shí)，無法準(zhǔn)確地對故障進(jìn)行判斷，此時(shí)工作人員可以借助同一只測量表計(jì)對同一電路上同一型號(hào)的繼電器進(jìn)行測量，從而更好地了解和掌握故障發(fā)生的部位，并提出有效的解決措施。

4.2 分段處理法

分段處理法首先要對繼電保護(hù)裝置和設(shè)備進(jìn)行劃分，根據(jù)劃分的先后順序科學(xué)處理保護(hù)裝置。在檢查高頻保護(hù)收發(fā)信機(jī)時(shí)，可以將通道設(shè)備和收發(fā)信機(jī)分為幾個(gè)部分，在脫開通道之后再接入負(fù)載，對通道和電平差之間的測量差來查找故障發(fā)生的設(shè)備。如當(dāng)一個(gè)高頻保護(hù)收發(fā)信機(jī)無法進(jìn)行接收發(fā)信號(hào)等故障時(shí)，此時(shí)會(huì)涉及許多通道設(shè)備和兩側(cè)收發(fā)信機(jī)，此時(shí)需要按照要求對其進(jìn)行分段處理。先使通道脫開，接入75n的負(fù)載，借助電平表來檢查自發(fā)自收是否正常，并做好合格電能使用負(fù)載端的檢測工作，以便對故障的發(fā)生位置進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，然后再接入通道，借助通道13進(jìn)行檢測，根據(jù)電平差和測通道的測量來查看電力系統(tǒng)繼電保護(hù)通信電纜是否正常運(yùn)行，從而準(zhǔn)確查找故障部位。

4.3 替換法

借助替換法可以快速地更換電力系統(tǒng)保護(hù)故障的設(shè)備，及時(shí)恢復(fù)繼電保護(hù)裝置的正常功能。因此，在使用替換法之前，必須要技術(shù)水平較高的故障維修人員準(zhǔn)確地定位繼電保護(hù)裝置故障發(fā)生的具體位置。如果電力系統(tǒng)中發(fā)生微機(jī)保護(hù)故障時(shí)，可以將其替換為附近備用，如果故障消失，則說明該元件發(fā)生故障，法制則需要繼續(xù)查找其他元件是否出現(xiàn)故障。例如一條10kV電路系統(tǒng)中的一個(gè)LFP-941A微機(jī)保護(hù)指示燈忽閃忽滅，而且未提示故障報(bào)告，此時(shí)無法對其故障元件進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，如果附近存在備用隔板，就可以對各個(gè)插件進(jìn)行替換，從而準(zhǔn)確查處故障發(fā)生的位置。

結(jié)語

隨著科技的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)逐漸形成了自動(dòng)化和智能型的控制體系，完善電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的信息管理和處理系統(tǒng)，分析和處理繼電保護(hù)故障發(fā)生的具體信息。在發(fā)展的過程中，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)可以及時(shí)對故障信息進(jìn)行實(shí)時(shí)實(shí)地的監(jiān)控，準(zhǔn)確判斷故障發(fā)生的信息，有針對性地處理故障，提高電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障分析的有效性。

參考文獻(xiàn)

[1]尹榮俠.探討電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與故障檢測新方法[J].科技資訊，2014（31）：82.