電力系統(tǒng)中的主要故障及繼電保護對策

王焱

摘要：電力運行是一個復雜、全面的綜合性運行系統(tǒng)，在運行過程中很容易產(chǎn)生各種類型的故障和問題，這些問題不利于電力系統(tǒng)穩(wěn)定、安全的運行。繼電保護裝置能夠及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題，為工作人員進行故障檢修提供幫助。本文首先對繼電保護的作用進行闡述，分析影響繼電保護效果的因素，然后分析目前電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的主要故障類型，最后提出相關提高繼電保護效果的措施，旨在為促進我國電力事業(yè)發(fā)展提供參考。

關鍵詞：電力系統(tǒng);故障分析;繼電保護;措施

一、繼電保護的作用

繼電保護裝置對于電力系統(tǒng)的安全運行具有重要作用，具體體現(xiàn)在三個方面。①繼電保護裝置能夠及時檢測出電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題，并對問題進行定位，縮小問題范圍，提高電力維修人員的維修速度;②在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，迅速的切斷關鍵電路設備，避免由于故障造成的二次損失;③繼電保護裝置能提高電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量，增加電力用戶的體驗效果。

二、繼電保護的影響因素

目前電力系統(tǒng)中影響繼電保護效果的因素有很多，主要可分為外部因素和內(nèi)部因素。外部因素主要是外部天氣環(huán)境，比如異常天氣、磁場、輻射等，內(nèi)部因素主要是繼電保護裝置的自身影響，比如硬件設備和軟件設備等。具體的繼電保護影響因素如下圖1所示：

三、電力系統(tǒng)中主要故障類型

1.使用時長導致的電力設備故障

在電力運行系統(tǒng)中最為常見的故障類型，是電力設備經(jīng)過長時間使用自身老化、破損等造成的日常電力設備故障。比如設備按鈕滑絲、開關無法控制設備運行、經(jīng)常性設備運行暫停、設備運行效果遠不如以前等，這些都屬于正常范圍內(nèi)的電力設備故障。經(jīng)過長時間在實際工作中的觀察，電線老化是最為常見的故障情況。電線老化會出現(xiàn)斷線、線芯裸露或者漏電等情況，嚴重時會導致整個電力設備停止運行。這種情況在短時間內(nèi)很難得到徹底修護，對電力企業(yè)經(jīng)濟運行和電力設備維護造成巨大的損失。

2.日常維護不到位造成的電力設備突發(fā)故障

除了由于使用時長導致的日常性電力設備故障外，還有由于日常維護不到位造成的運行中突發(fā)故障。比如在日常設備清潔中，電力設備表面積累的灰燼等異物沒有及時清理，造成在設備運行時出現(xiàn)異物卡住或電力設備溫度過高的情況發(fā)生，導致后續(xù)工作不能有效進行。因此，工作人員在進行日常電力設備維護和檢查過程中，要更加細心認真，在檢查完畢后可進行測試，檢驗維護結(jié)果。比如借助紅外線測量電力設備各種開關和插件的溫度是否在正常標準范圍內(nèi)，出現(xiàn)異常情況及時匯報并采取措施，盡量減少由于維護不到位造成的突發(fā)事故的發(fā)生，保障電力系統(tǒng)的正常運行。

3.電力短路故障

短路故障也是電力運行過程中最常見的故障類型之一，一般表現(xiàn)為設備線路短路或開關跳閘。短路故障的出現(xiàn)會對相關電力設備的照明、控制效果等產(chǎn)生負面影響，嚴重時會導致整個電力運行系統(tǒng)無法工作。

4.電力斷路故障

比短路故障更嚴重的是電力斷路故障，一般表現(xiàn)為電力系統(tǒng)中的線路發(fā)生斷裂、斷開等。電力斷路會導致電力線路無法運行，線路無法正常通過電流，使電力輸送過程造成停滯，影響電力能源輸送進度。

5.電機絕緣不合格

電力運行中各項電力設備嚴格受國家相關電力運行規(guī)范和標準的制約。由于電力運行過程的復雜性，很容易發(fā)生如電機絕緣不合格的故障情況。電機是保障電力有效運行的核心部位，電機絕緣沒有達到要求會導致電力運行存在巨大的安全隱患，對工作人員的生命安全產(chǎn)生威脅。

四、繼電保護策略

1.正視繼電保護過程中出現(xiàn)的問題

機電保護技術在電力系統(tǒng)中的應用過程是一個漫長、復雜、艱巨的過程，這個過程中必然會出現(xiàn)許許多多的問題和困難。這些問題隨著社會進步和科技發(fā)展，有些能夠被人們解決，有的則需要更加漫長的探索研究過程。所以在面對問題時，相關電力工作人員和電力部門要勇于發(fā)現(xiàn)機電保護中出現(xiàn)的問題，并勇于承擔，積極提高自身專業(yè)技術水平，不斷創(chuàng)新研究繼電保護技術，利用專業(yè)的科學技術逐漸解決遇到的問題。為了不斷提高繼電保護的專業(yè)性和適用性，相關技術部門可以與國際上頂尖技術進行合作，獲得更豐富更專業(yè)的理論支持。

2.完善繼電保護精細化管理制度，落實管理責任

提高繼電保護效果需要工作人員對管理過程進行細化，劃分管理職權，落實具體的管理責任，并不斷優(yōu)化和創(chuàng)新管理技術。比如，成立專業(yè)的繼電保護故障檢測小組，對發(fā)生的異常和故障及時做出反應，采取應對措施。同時，企業(yè)管理部門加強對繼電保護的認識理解，在遵守電力運行管理規(guī)范的基礎上，減少故障問題的發(fā)生。

3.改善電力運行結(jié)構

配網(wǎng)結(jié)構從根本上影響電力設備運行的過程和結(jié)果。為了促進繼電保護效果，企業(yè)要在實際電力運行過程中優(yōu)化電力運行結(jié)構，完善電力配網(wǎng)系統(tǒng)。比如：①合理控制電力系統(tǒng)的電路供電半徑范圍，降低電力發(fā)生故障的頻率;②高度關注繼電保護關鍵部分，及時更換線路設備及設備零件;③在進行繼電保護器械的選擇時，關注地域差異，有針對性的選擇設備等。

4.調(diào)整三相負荷平衡，減少相間短路故障的發(fā)生

根據(jù)電力運行規(guī)程要求，為了保障繼電保護裝置安全運行，需要將配電變壓器的出口、干線、中線和支線的電流不平衡度保持在10%-20%的幅度范圍內(nèi)。因為一旦相電流發(fā)生不平衡，會極大增加相間短路問題的發(fā)生頻率。因此，在進行繼電保護時，可以通過控制三相負荷，使其保持在相對平衡狀態(tài)，提高電力線路的運行安全。

5.應用現(xiàn)代新型繼電保護系統(tǒng)

隨著科技的發(fā)展，出現(xiàn)了許多新型的繼電保護裝置和系統(tǒng)，比如新型智能專家系統(tǒng)。新型智能專家系統(tǒng)是將國內(nèi)相關智能電力設備領域?qū)＜抑R與計算機強大的數(shù)據(jù)運算能力相結(jié)合的新型專業(yè)化電力保護系統(tǒng)。在實際操作過程中，工作人員只需將電力系統(tǒng)中發(fā)生的故障輸入到專家系統(tǒng)中，系統(tǒng)根據(jù)豐富的知識儲備對故障進行分析，劃分故障類型，提出故障解決方案。工作人員根據(jù)解決方案能高效的解決出現(xiàn)的故障，保障設備的正常運行。這種專家系統(tǒng)具有智能化、信息化和可視化，大大促進了繼電保護進程，釋放了人力，為企業(yè)節(jié)約了人工成本。因為智能專家系統(tǒng)是以龐大的信息數(shù)據(jù)庫為運行基礎的，所以在繼電保護過程中更加科學性和高效性。

五、結(jié)束語

總而言之，繼電保護工作在電力運行安全中能得到廣泛應用。為了有效解決電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題，相關電力企業(yè)要根據(jù)繼電保護應用的實際情況，多摸索、多記錄、多研究，改進保護方式和手段，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，幫助我國電力事業(yè)更加平穩(wěn)的運行。

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