電力系統(tǒng)繼電保護不穩(wěn)定的原因分析及事故解決方法分析

李煜磊，江淵

（國網(wǎng)湖北檢修公司，湖北 武漢 430050）

繼電保護系統(tǒng)在現(xiàn)代化電力系統(tǒng)中發(fā)揮著較為重要的作用。隨著電力技術的不斷發(fā)展，繼電保護的工作量也有所增加?，F(xiàn)階段電力系統(tǒng)的系統(tǒng)結構已經(jīng)呈現(xiàn)出了復雜化的特點。在復雜化的電力系統(tǒng)結構下，電力系統(tǒng)運維人員需要在加大繼電保護技術應用力度的基礎上，解決電力系統(tǒng)繼電保護裝置故障。利用科學的方法提升繼電保護系統(tǒng)的故障處理效率，可以為電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行提供保障，對電力系統(tǒng)繼電保護不穩(wěn)定問題的產(chǎn)生原因及不穩(wěn)定事故的解決方法進行探究，有助于繼電保護系統(tǒng)運維故障處理水平的提升。

1 電力系統(tǒng)繼電保護不穩(wěn)定的原因分析

1.1 硬件原因

繼電保護系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中的重要子系統(tǒng)。它是電力系統(tǒng)的運行質量與安全程度的主要影響因素。繼電保護不穩(wěn)定故障的出現(xiàn)，會嚴重影響繼電保護系統(tǒng)及整個電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行。就繼電保護不穩(wěn)定故障的產(chǎn)生原因而言，硬件因素是引發(fā)此類故障的重要因素。繼電保護系統(tǒng)中的硬件設備包含有絕緣裝置、斷路器、數(shù)據(jù)模塊和通信設備等設備。硬件因素所導致的故障多為數(shù)據(jù)模塊異常運行所導致的故障。斷路器老化問題的出現(xiàn)，也會影響電力系統(tǒng)的安全性與可靠性。

1.2 軟件原因

隨著計算機技術與電子技術的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)機電保護裝置的科技化水平有所提升。信息技術與機電保護技術的融合，可以為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供保障。建立在計算機技術基礎之上的繼電保護管理體系可以發(fā)揮出提升繼電保護系統(tǒng)反應速率的作用。但是在繼電保護系統(tǒng)出現(xiàn)運行不穩(wěn)定的故障以后，繼電保護管理系統(tǒng)會給繼電保護系統(tǒng)的正常功能帶來一定的制約。編碼錯誤和軟件系統(tǒng)結構不完善的問題也會嚴重影響繼電保護系統(tǒng)的正常運行。

1.3 人為原因

人為因素也是引發(fā)電力系統(tǒng)繼電保護不穩(wěn)定問題的主要因素。根據(jù)電力繼電保護系統(tǒng)的運行情況，人為因素多與以下問題有關：一是繼電保護設備安裝不規(guī)范；二是運維人員在日常工作中未充分履行自身職責。專業(yè)繼電保護裝置是繼電保護系統(tǒng)正常運行的基礎要素。技術人員在繼電保護裝置過程中，未對電力系統(tǒng)的實際情況進行充分考慮及安裝作業(yè)不規(guī)范等問題會給繼電保護系統(tǒng)的參數(shù)設計帶來不利影響，進而系統(tǒng)難以發(fā)揮其正常功能。

2 電力系統(tǒng)繼電保護的影響因素

電力系統(tǒng)繼電保護與社會諸多行業(yè)之間具有密切的聯(lián)系。機電保護系統(tǒng)不穩(wěn)定現(xiàn)象的出現(xiàn)，會間接影響這些行業(yè)的正常發(fā)展。為解決電力繼電保護系統(tǒng)不穩(wěn)定的問題，相關人員不僅需要對這一問題的產(chǎn)生原因進行分析，也需要對電力系統(tǒng)繼電保護的影響因素進行明確。一般情況下，電力系統(tǒng)繼電保護的影響因素多與雷擊干擾、靜電放電干擾及輻射干擾等因素有關。

2.1 雷擊干擾

雷擊閃電的干擾，是繼電保護系統(tǒng)運行過程中遇到的常見問題。雷擊災害不僅是繼電保護系統(tǒng)正常運行的干擾因素，也是變電站二次設備及相應電路的干擾因素。根據(jù)一些研究者的研究結果，在閃電發(fā)生時，變電站的雷電流可以通過一次設備進入到地面電網(wǎng)之中。但是在電網(wǎng)電位及不同點之間存在的瞬態(tài)阻抗差異的影響下，閃電與雷擊會讓保護裝置的運行可靠性有所降低。

2.2 接地故障下的工頻干擾

接地故障是電力系統(tǒng)運行過程中的一種常見故障。此種故障的出現(xiàn)，會讓工頻干擾成為電力系統(tǒng)正常運行的主要影響因素。以變壓器中性點直接接地的變壓站為例，在接地故障產(chǎn)生以后，故障因素所導致的障礙電流會經(jīng)由變壓器中性點進入地網(wǎng)。受地網(wǎng)的阻抗作用的影響，障礙電流在經(jīng)過架空地線和大地回流到故障發(fā)生區(qū)域以后，會讓地網(wǎng)電位超過大地電位，并讓電纜屏蔽層產(chǎn)生工頻電流。接地故障的出現(xiàn)，也會讓地網(wǎng)的不同點出現(xiàn)電位差。在地網(wǎng)電位與大地電位之間的差值過大的情況下，電位差會成為高頻通信系統(tǒng)的干擾因素，進而影響繼電保護系統(tǒng)的正常運行。

2.3 靜電放電干擾

電網(wǎng)系統(tǒng)正常運行過程中出現(xiàn)的靜電放電也會給繼電保護工作的開展帶來干擾。電力系統(tǒng)繼電保護裝置日常巡檢維護工作實施過程中，巡檢人員自身因摩擦而產(chǎn)生的高電壓也會在觸發(fā)保護裝置以后，給保護裝置帶來損害。

2.4 輻射干擾

繼電保護系統(tǒng)的運行環(huán)境較為惡劣。輻射因素也可以被看作是繼電保護設備正常運行的影響因素。根據(jù)繼電保護系統(tǒng)的實際情況，移動通信工具所產(chǎn)生的輻射也是繼電保護系統(tǒng)正常運行的影響因素。

3 電力系統(tǒng)繼電保護不穩(wěn)定事故的解決方法

3.1 注重計算機系統(tǒng)的故障信息提示

針對系統(tǒng)軟件因素所導致的繼電保護不穩(wěn)定的問題。電力系統(tǒng)檢修人員可以利用計算機系統(tǒng)對故障情況進行實時監(jiān)測，并要在對故障數(shù)據(jù)進行實時記錄的基礎上，明確故障的產(chǎn)生原因，進而讓故障處理工作的針對性得到強化。在計算機技術應用于繼電保護系統(tǒng)以后，電力系統(tǒng)不同作業(yè)模塊、繼電保護系統(tǒng)與實施在線監(jiān)測系統(tǒng)的融合，可以讓檢修人員及時將故障信息記錄于實時監(jiān)測系統(tǒng)之中。全方位化的故障監(jiān)控系統(tǒng)的構建，也可以為電力系統(tǒng)繼電保護體系的正常運行提供保障。在故障監(jiān)控系統(tǒng)建設過程中，相關人員可以利用計算機中的一些特定系統(tǒng)，干涉運轉中的故障錄波，并在此基礎上，利用計算機主系統(tǒng)完成信息的分析與整理。在應用于繼電保護系統(tǒng)管理實踐以后，這一系統(tǒng)會在繼電保護設備出現(xiàn)不良事端以后及時發(fā)出警報。相關人員需要對計算機系統(tǒng)發(fā)出的故障信息提示進行充分關注，并要借助有針對性的處理措施，對故障信息進行綜合處理。為便于下一次故障的解決，運維人員需要在故障處理過程中，對設備狀態(tài)，繼電保護設備的動作等內容進行記錄。

3.2 保證檢查方式的規(guī)范性

整組實驗法、順序檢查法與逆序檢查法等檢查方法是電力系統(tǒng)繼電保護裝置事故處理過程中常用的檢測方法。整組實驗法可以對機電保護裝置邏輯性的準確程度進行嚴格檢測，故而成為了繼電保護設備故障處理過程中最為常用的檢查方法。此檢查方式的應用，可讓運維人員從繼電保護裝置的保護設置時間及設置動作的邏輯性等方面入手，對電力系統(tǒng)中可能存在的問題進行明確。順序檢查方式以檢驗操作及調試操作為主。在應用于故障檢測以后，檢測順序為先絕緣裝置，再保護裝置，最后是設備的外部結構等。此種故障處理方式多應用于微機保護邏輯故障的處理過程之中。在故障難以清晰判斷的情況下，運維人員可以對逆序檢查法進行應用。在順序檢查法應用以后，運維人員可以從故障的結果及故障的表現(xiàn)形式入手，逆推故障問題的產(chǎn)生原因。根據(jù)電網(wǎng)系統(tǒng)的實際情況，此種故障檢測方法也可以在繼電保護裝置出現(xiàn)錯誤動作的情況下得到應用。此外在機電設備日常維護工作中注重連接件機械特性的維護與管理，有助于故障問題的解決。

3.3 提升繼電保護系統(tǒng)的可靠性

針對人為因素及硬件因素所導致的繼電保護不穩(wěn)定問題。運維人員需要保證繼電保護系統(tǒng)的可靠性的提升。在繼電保護裝置的選購方面，相關人員需要持有謹慎化的態(tài)度，在保證系統(tǒng)中所有零件質量的同時，相關人員需要對一些壽命較長、故障率較低的元件進行應用，在保證元件質量的基礎上，降低繼電保護系統(tǒng)的故障率。電網(wǎng)系統(tǒng)中的晶體管也可以發(fā)揮出保證繼電保護系統(tǒng)正常運行的作用。晶體管的抗干擾能力相對較弱。在晶體管安裝環(huán)節(jié)，相關人員可以通過加入隔離變壓器、濾波器等設備的方式，降低干擾因素對晶體管正常運行的影響。為保證晶體管的正常運行，運維人員也需要及時做好晶體管保護回路的監(jiān)測工作，在利用專業(yè)化的監(jiān)測設備進行實時監(jiān)測的同時，相關人員可以將晶體管保護裝置放置在高壓室隔離房間之中，以避免過大電流對保護裝置的破壞。繼電保護工作人員自身專業(yè)素養(yǎng)的提升，也是提升繼電保護系統(tǒng)可靠性的可行措施。在日常工作中，他們不僅需要善于發(fā)現(xiàn)問題與解決問題，也需要在嚴格遵循調試流程的基礎上，開展設備的調試工作。在日常工作中注重機電保護裝置的定期維護，有助于繼電保護工作人員的故障處理水平的提升，在構建反事故處理措施的基礎上，提升繼電保護裝置的可靠性，也可以在提升繼電保護系統(tǒng)的故障處理能力的基礎上，為電力系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性提供保障。

4 結語

在滿足社會用電需求的基礎上，為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行提供保障，是電力系統(tǒng)繼電保護管理工作的主要目標。電力系統(tǒng)繼電保護工作的優(yōu)化，有助于供電服務質量的提升。利用現(xiàn)代化技術解決電力系統(tǒng)繼電保護不穩(wěn)定的問題，是提升供電系統(tǒng)可靠性的重要措施。網(wǎng)絡化與智能化是機電保護裝置的主要發(fā)展方向，機電保護工作人員也需要在不斷探索的基礎上，提升自身的工作能力，并要在日常工作中注重故障處理方式的規(guī)范性。