探討電力系統(tǒng)繼電保護(hù)動(dòng)作中的故障

俞玥

[摘要]電力系統(tǒng)作為現(xiàn)代化生活中重要的組成部分，其安全問題逐漸成為人民群眾關(guān)心的問題之一，并隨著社會(huì)發(fā)展程度逐漸加深，該問題所受的關(guān)注度也逐漸上升。繼電保護(hù)裝置作為保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保護(hù)裝置之一，在電力系統(tǒng)改造升級的過程中出現(xiàn)了一系列故障問題，對電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成了不利的影響，因此，本文通過電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行分析，對其故障檢測和故障問題展開探討，希望能對電力工作者提供一定的參考和幫助。

[關(guān)鍵詞]電力系統(tǒng) 繼電保護(hù) 故障問題

安全問題已經(jīng)成為了目前電力系統(tǒng)中所受關(guān)注度最高同時(shí)而是亟待解決的問題，繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保障，在維護(hù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行，提高其運(yùn)行的安全性方面具有重要的作用，因此分析繼電保護(hù)裝置的故障原因，提高繼電保護(hù)裝置運(yùn)行的效率，從而有效提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，最大程度保障人民生活的正常進(jìn)行。

一、繼電保護(hù)系統(tǒng)的故障檢測

繼電保護(hù)系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中所起的主要作用為檢測系統(tǒng)運(yùn)行過程中的異常情況、及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并報(bào)警，此外，繼電保護(hù)系統(tǒng)還可以在發(fā)現(xiàn)故障后，切斷故障區(qū)域的電源供給，從而將其從運(yùn)行的電路中分離出去，從而保障電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。具體來講，當(dāng)電力系統(tǒng)正常供電運(yùn)行的過程中，繼電保護(hù)系統(tǒng)會(huì)在適當(dāng)?shù)臈l件范圍內(nèi)對重要的設(shè)備和線路進(jìn)行自動(dòng)檢測，如果檢測的設(shè)備或者線路發(fā)生故障，繼電保護(hù)系統(tǒng)可以自行動(dòng)作，發(fā)出跳閘并切斷該部分電路的命令，繼電保護(hù)系統(tǒng)的工作原理如圖l所示。

根據(jù)圖1，分析可知繼電保護(hù)系統(tǒng)在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的過程中可以對其中的電流、電壓以及絕緣和溫度等因素進(jìn)行檢測，其中任何一個(gè)因素出現(xiàn)了異常的輸入狀態(tài)，例如電流或者電壓出現(xiàn)波動(dòng)輸入，繼電保護(hù)系統(tǒng)便會(huì)進(jìn)行自動(dòng)識別，并對電力系統(tǒng)輸出警告或者直接切斷產(chǎn)生異常情況的電路通過對繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行時(shí)間等因素的設(shè)置可以調(diào)節(jié)繼電保護(hù)系統(tǒng)的檢測和動(dòng)作反應(yīng)時(shí)間。

二、繼電保護(hù)系統(tǒng)的故障分析

繼電保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行能夠有效阻斷電力系統(tǒng)內(nèi)部的故障對系統(tǒng)的影響，因此，分析繼電保護(hù)系統(tǒng)的故障類型對于提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行效率具有重要的作用。目前，繼電保護(hù)系統(tǒng)的故障類型主要有兩種，即運(yùn)行故障和設(shè)備故障。通過對兩種故障類型進(jìn)行總結(jié)和分析，得出相應(yīng)的故障信息處理方法。在分析繼電保護(hù)系統(tǒng)的故障問題時(shí)，首先根據(jù)故障現(xiàn)象分析并得出結(jié)論，之后按照結(jié)論采取相應(yīng)的措施的方法對故障電路或者設(shè)備進(jìn)行維修并且進(jìn)行維修，按照以上步驟即可完成對故障的發(fā)現(xiàn)和排除。

繼電保護(hù)系統(tǒng)在維護(hù)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的過程中發(fā)揮著重要的作用，同時(shí)在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的狀態(tài)下，繼電保護(hù)系統(tǒng)也會(huì)隨之正常運(yùn)行，隨著電力系統(tǒng)的規(guī)模和運(yùn)行模式變得越來越復(fù)雜，傳統(tǒng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)在電力系統(tǒng)更新升級的過程中也體現(xiàn)出很多的不足之處，總的來說，傳統(tǒng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)已經(jīng)很難滿足對現(xiàn)代化科技創(chuàng)造的智能電力系統(tǒng)的檢測，特別是在一些大型的電力系統(tǒng)中，由于運(yùn)行過程復(fù)雜且涉及的電路回路較多，導(dǎo)致繼電保護(hù)系統(tǒng)中的設(shè)備和電路都處在超負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，長時(shí)間的超負(fù)荷運(yùn)行勢必會(huì)導(dǎo)致監(jiān)測結(jié)果失真，嚴(yán)重時(shí)繼電保護(hù)系統(tǒng)直接癱瘓，最終停止運(yùn)行，一旦電力系統(tǒng)中出現(xiàn)故障，繼電保護(hù)系統(tǒng)不能正常工作，無法對故障進(jìn)行排除，最終導(dǎo)致電力系統(tǒng)遭受破壞，影響居民的生活?，F(xiàn)階段，繼電保護(hù)系統(tǒng)中發(fā)生故障主要集中在二次電壓回路以及保護(hù)開關(guān)等較為薄弱的環(huán)節(jié)，并會(huì)對電力系統(tǒng)造成大面積、深層次的影響。

（一）本體設(shè)備故障

繼電保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行與本體設(shè)備的良好質(zhì)量分不開，但是在實(shí)際的運(yùn)行過程中，本體設(shè)備的質(zhì)量往往是產(chǎn)生故障的一個(gè)重要原因。單從繼電保護(hù)系統(tǒng)的工作原理來看，該系統(tǒng)在工作的過程中不會(huì)出現(xiàn)太大的問題，任何一個(gè)繼電保護(hù)系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中所起的作用都是相同的，其針對故障所采取的檢測方法，以及對故障的處理過程也都大同小異，但是不同之處在于各個(gè)電力系統(tǒng)內(nèi)部的負(fù)荷不一樣，這就導(dǎo)致繼電保護(hù)系統(tǒng)在工作的過程中所承擔(dān)的負(fù)荷不同，必須采用滿足負(fù)荷條件的本體設(shè)備才能對繼電保護(hù)系統(tǒng)本身起到保護(hù)作用，如果某個(gè)設(shè)備的參數(shù)性能要求不能滿足系統(tǒng)的負(fù)荷要求，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)動(dòng)作失誤或者失控，從而不能實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)的檢測和故障排除，最終對整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性造成嚴(yán)重的影響。所以在設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)系統(tǒng)時(shí)，所采用的設(shè)備和裝置都能完全滿足對承載負(fù)荷的要求，充分結(jié)合系統(tǒng)內(nèi)部的工作負(fù)荷并給與一定的余量，在此基礎(chǔ)上結(jié)合設(shè)備所在工作系統(tǒng)中的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)來選擇最為合適的設(shè)備參數(shù)，并對設(shè)備的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)。

（二）開關(guān)設(shè)備故障

開關(guān)設(shè)備故障的發(fā)生主要是在電力系統(tǒng)與繼電保護(hù)系統(tǒng)不能發(fā)生正常匹配的情況下發(fā)生的。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段的電力系統(tǒng)已經(jīng)在原來的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，其工作負(fù)荷不斷變大，工作輕度也不斷加大，工作時(shí)間也變得越來越長，在此過程中，繼電保護(hù)系統(tǒng)本應(yīng)該跟隨電力系統(tǒng)的更新而不斷升級更新，但實(shí)際的情況中，升級更新過后的電力系統(tǒng)卻一直在使用較為傳統(tǒng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)，最終出現(xiàn)因?yàn)槔^電保護(hù)系統(tǒng)老化而不能正常的實(shí)現(xiàn)超負(fù)荷狀態(tài)下的正常運(yùn)行，導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部的開關(guān)設(shè)備出現(xiàn)負(fù)荷密集的現(xiàn)象，此時(shí)開關(guān)設(shè)備不能很好的適應(yīng)實(shí)際的負(fù)荷需求，導(dǎo)致開關(guān)設(shè)備出現(xiàn)不穩(wěn)定性，該設(shè)備無法正確動(dòng)作，使得繼電保護(hù)系統(tǒng)系統(tǒng)的檢測和自動(dòng)切斷功能都不能正常實(shí)現(xiàn)，因此，在更新電力系統(tǒng)的過程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際的負(fù)荷情況及時(shí)的更換與之相適應(yīng)的繼電保護(hù)設(shè)備，減少保護(hù)開關(guān)的負(fù)荷累積，使得開關(guān)動(dòng)作更加靈敏，從而有效提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

（三）電流互感飽和轉(zhuǎn)態(tài)下引起的故障

短路現(xiàn)象會(huì)在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中隨著繼電保護(hù)系統(tǒng)終端設(shè)備的負(fù)荷不斷增大而發(fā)生，此后，電路中的電流強(qiáng)度不斷變大，由于電路中電流互感器的作用，繼電保護(hù)裝置內(nèi)部的電流不斷增大直至飽和，當(dāng)該現(xiàn)象所發(fā)生的位置靠近繼電保護(hù)系統(tǒng)終端設(shè)備時(shí)，電路中的電流將會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電流互感器的額定電流，此時(shí)，隨著電流的增長，電流互感器的誤差也會(huì)逐漸變大，二者變化接近正比的關(guān)系，由此也會(huì)對繼電保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)部檢測電路的靈敏度造成極大的影響，檢測電路不能對電力系統(tǒng)內(nèi)部的故障進(jìn)行正常的檢測識別，更不能及時(shí)切斷故障電路，從而增加了電力系統(tǒng)運(yùn)行的危險(xiǎn)性，與此同時(shí)，繼電保護(hù)系統(tǒng)中的過流保護(hù)裝置失去作用，雖然電力系統(tǒng)可以繼續(xù)運(yùn)行，但繼電保護(hù)裝置已經(jīng)完全失去作用，這也意味著整個(gè)電力系統(tǒng)失去了安全保護(hù)，發(fā)生故障的可能性也會(huì)變大。

（四）繼電器觸點(diǎn)故障

繼電器作為繼電保護(hù)系統(tǒng)中的核心元件，在檢測和排除電力系統(tǒng)故障中起著關(guān)鍵的作用，一旦繼電器無法正常工作，整個(gè)繼電保護(hù)系統(tǒng)也將失去作用。在繼電器工作的過程中，繼電器的觸點(diǎn)是需要重點(diǎn)關(guān)注的部位，只因該觸點(diǎn)容易受各種因素的影響，包括了繼電器裝置本身的材料特性，繼電器工作過程中承受的電流電壓強(qiáng)度以及繼電器所處位置的環(huán)境條件，任何一個(gè)因素條件不能與繼電器的預(yù)設(shè)值相符合都會(huì)造成繼電器工作異常，從而發(fā)生故障。繼電器觸點(diǎn)發(fā)生故障的類型包括觸點(diǎn)磨損、金屬電積以及觸點(diǎn)的電阻快速增加等，這些故障的發(fā)生勢必會(huì)對電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成不利的影響，針對繼電器觸點(diǎn)可能發(fā)生的故障，定期對繼電器自身的材料特性和觸點(diǎn)的磨損情況進(jìn)行檢查，此外還需對繼電器工作周圍的電流和電壓強(qiáng)度以及工作環(huán)境條件進(jìn)行詳細(xì)的檢測，確保繼電器的各項(xiàng)工作參數(shù)符合實(shí)際的要求。

三、結(jié)語

繼電器保護(hù)系統(tǒng)在維護(hù)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行方面具有重要的作用，確保繼電器保護(hù)系統(tǒng)的正常工作，及時(shí)對電力系統(tǒng)進(jìn)行故障檢測和排除，減少故障隱患，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。因此，充分了解繼電保護(hù)系統(tǒng)可能發(fā)生故障的類型，及時(shí)的對其進(jìn)行檢測，最大程度上保證該系統(tǒng)的正常運(yùn)行，才能充分發(fā)揮電力系統(tǒng)的作用，更好地為居民的日常生活提供服務(wù)。endprint