電力系統(tǒng)繼電保護(hù)隱性故障探討

牛思源

摘 ?要：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)隱性故障通常是具備隱蔽性，相關(guān)故障問題會導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)拒動或誤動的現(xiàn)象，電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)在工作管理過程中對隱性故障問題進(jìn)行分析、識別，制定風(fēng)險等級管控措施，有效防范隱性故障問題。本文對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)隱性故障進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護(hù);隱性故障;探討

引言：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置中出現(xiàn)的隱形故障的問題相對較為常見，企業(yè)只有在工作管理進(jìn)行中實施全過程、動態(tài)化的監(jiān)督管控工作，融入數(shù)字化、信息化的管理方式，以此才能夠最大限度地降低隱性故障發(fā)生的概率，提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性。

一、繼電保護(hù)系統(tǒng)隱性故障的概念分析

隱性故障在繼電保護(hù)裝置中是指相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備存在永久性缺陷，此類缺陷會導(dǎo)致繼電設(shè)備無法穩(wěn)定、正常地運行，也不能夠快速地切除故障電路原件。同時繼電保護(hù)隱性故障還可能造成相應(yīng)的誤動、拒動現(xiàn)象，從而導(dǎo)致整個設(shè)備出現(xiàn)連鎖停電反應(yīng)。簡而言之，繼電保護(hù)隱性故障是保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)部所存在的缺陷問題，與常見的故障存在差異的是隱性缺陷故障不會直接作用于保護(hù)系統(tǒng)，通常情況下，此類故障在電網(wǎng)正常運轉(zhuǎn)時無法及時快速被發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)整個系統(tǒng)發(fā)生故障問題時才會顯示出其故障現(xiàn)象，并且會對電力運行的安全和穩(wěn)定造成相應(yīng)的影響。即電網(wǎng)正常運轉(zhuǎn)時隱性故障不會產(chǎn)生相應(yīng)的影響，但是隨著電網(wǎng)某些部分發(fā)生故障問題則會導(dǎo)致電網(wǎng)當(dāng)前運行的平衡狀態(tài)受到影響，從而會觸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)部的隱形故障，使得保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)拒動或誤動的現(xiàn)象。

二、隱性故障產(chǎn)生的根源

繼電保護(hù)隱性故障主要由人為因素、設(shè)備故障因素所導(dǎo)致的。在人為因素層面，由于相關(guān)工作人員在對繼電保護(hù)裝置實施管理的過程中進(jìn)行了不正確的整定，從而導(dǎo)致隱性故障發(fā)生，對相關(guān)保護(hù)定值整定不到位的原因包含錯誤整定或錯誤管理以及錯誤設(shè)置等，相關(guān)因素均為人員操作不當(dāng)而導(dǎo)致相關(guān)保護(hù)值設(shè)定不合理而致使的，除此之外，相應(yīng)的保護(hù)定值通常不具備自適應(yīng)力，不能夠結(jié)合電網(wǎng)當(dāng)前實際的運行方式而隨之得到相應(yīng)的改變，比如當(dāng)電網(wǎng)潮流由于相關(guān)故障因素發(fā)生改變時，保護(hù)定值無法快速得到調(diào)整，如實施后備調(diào)整，從而導(dǎo)致相關(guān)事故進(jìn)一步惡化，最終演變?yōu)殡[性故障。

除此之外，由于設(shè)備自身故障問題所導(dǎo)致的隱形故障也相對較為常見，如涉及軟件故障、硬件故障等。在軟件層面所涉及到的隱性故障包含程序錯誤、軟件錯誤以及相關(guān)工作人員在工作管理過程中對軟件系統(tǒng)以及相關(guān)邏輯系統(tǒng)錯誤的理解。而造成這一現(xiàn)象出現(xiàn)的根本原因是生產(chǎn)商沒有對生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行密切有效地分析，導(dǎo)致對相關(guān)數(shù)據(jù)信息設(shè)置不合理，比如在軟件開發(fā)、管理、測試以及維護(hù)、使用的過程中存在不到位的現(xiàn)象。因此，在軟件設(shè)置層面，需要廠商嚴(yán)格把關(guān)，同時相關(guān)使用單位也需要高度重視對相關(guān)軟件系統(tǒng)的日常維護(hù)升級管理工作。

而對于硬件層面的故障，在物理層面涉及多種因素，其主要是受到外部環(huán)境理化因素的影響，如水解、氧化等，從而導(dǎo)致相關(guān)設(shè)備不斷受到磨損，或材料在長時間高負(fù)荷的運行狀況下出現(xiàn)老化的現(xiàn)象。同時，由于人員操作不當(dāng)或外界氣候惡劣也會導(dǎo)致相應(yīng)的硬件故障問題。

三、隱性故障評價

通過上文的分析總結(jié)可以看出，繼電保護(hù)隱性故障事故具備較強(qiáng)的隱蔽性，同時一旦相關(guān)隱性故障被觸發(fā)則會帶來較大的危害，在相關(guān)系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的過程中相應(yīng)的隱性故障不易被發(fā)現(xiàn)，等到整個系統(tǒng)出現(xiàn)其他事故時，相關(guān)隱性故障便會進(jìn)一步被觸發(fā)，從而帶來更大的危害。然而相關(guān)故障并不是都具備危害性，每個隱性故障都存在具體的影響范圍，當(dāng)外部的狀態(tài)滿足觸發(fā)隱性故障的條件時，隱性故障便會在相關(guān)范圍內(nèi)被觸發(fā)。因此，工作人員需要對隱性故障進(jìn)行科學(xué)、合理地評價來實現(xiàn)對其有效地預(yù)防管控，比如結(jié)合脆弱性區(qū)域以及隱性故障嚴(yán)重性來對相關(guān)事故的危害程度進(jìn)行評價、分析，并且制定相應(yīng)的管控措施。此外，隱性故障對當(dāng)前電力系統(tǒng)所帶來的危害也與故障發(fā)生的具體位置存在相應(yīng)的關(guān)聯(lián)，只有相關(guān)電力系統(tǒng)在某個區(qū)域范圍內(nèi)出現(xiàn)故障隱患問題時才會進(jìn)一步觸發(fā)相應(yīng)的隱性故障，從而導(dǎo)致裝置出現(xiàn)誤動或拒動的現(xiàn)象，因此，可將相關(guān)區(qū)域稱之為隱性故障脆弱區(qū)。

在相應(yīng)的脆弱區(qū)，相關(guān)工作人員需要進(jìn)一步考量隱性故障可能爆發(fā)的概率，同時也需要對隱形故障所帶來影響進(jìn)行重要性分析、比較，只有在確切地了解、掌握每個脆弱區(qū)所具備的重要性之后才能夠?qū)ζ溥M(jìn)行靈敏性以及優(yōu)先級進(jìn)行分析，以便于在后續(xù)的管理工作中能夠結(jié)合相應(yīng)的脆弱性指數(shù)來對故障問題進(jìn)行有效表述。當(dāng)前針對隱性故障的脆弱性所涉及到的關(guān)鍵指數(shù)是根據(jù)現(xiàn)階段電力系統(tǒng)負(fù)載狀態(tài)的穩(wěn)定性來確定的，同時，相關(guān)工作人員也會適當(dāng)?shù)亟栌秒妷罕罎韺Υ嗳跣灾笖?shù)進(jìn)行描述，脆弱性指數(shù)可通過電力系統(tǒng)在發(fā)生故障隱患問題時來對其進(jìn)行穩(wěn)定或非穩(wěn)定測量。

總體來說，對繼電保護(hù)隱性故障進(jìn)行重要性分析首先需要探討出其脆弱區(qū)以及脆弱性指數(shù)，對電力系統(tǒng)可能發(fā)生的故障問題進(jìn)行前期初步地研究、探討，對可能引起的事故規(guī)模進(jìn)行預(yù)測，分析相關(guān)事故在下一階段可能對系統(tǒng)所帶來的不良影響，并且根據(jù)相關(guān)隱形故障的重要性對其進(jìn)行等級劃分，之后便可實施對其單獨測驗和管控。

四、隱性故障監(jiān)測

通過上文的分析對比，在完成對繼電保護(hù)隱性故障脆弱區(qū)以及相關(guān)指數(shù)的確認(rèn)之后，便可知道當(dāng)前整個系統(tǒng)中所存在的風(fēng)險設(shè)備類型，并且可實施對相關(guān)風(fēng)險設(shè)備定向化地監(jiān)測管控，以此來最大限度地降低相關(guān)事故發(fā)生的概率?，F(xiàn)階段在對監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測保護(hù)的過程中通常是結(jié)合微機(jī)保護(hù)，結(jié)合必要的定期檢驗以及自檢系統(tǒng)來完成相關(guān)檢驗工作，但是無論是定期檢驗還是自檢系統(tǒng)都屬于離線式檢測，但是隱性故障只有在系統(tǒng)運行異常時才會出現(xiàn)，因此，傳統(tǒng)的離線檢測方式?jīng)]有考量相關(guān)裝置在運行期間的實際狀況，其不具備較強(qiáng)的適應(yīng)性，并且考慮到相關(guān)隱性故障所存在的具體特征。當(dāng)前相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步優(yōu)化完善檢測方法，實施在線檢測，及時將系統(tǒng)中所暴露出的故障問題進(jìn)行識別、分析，及時阻止相關(guān)繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)拒動或誤動的現(xiàn)象。

五、電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展對隱形故障的影響分析

繼電保護(hù)裝置主要是實現(xiàn)對各種軟硬件設(shè)施在發(fā)生故障隱患問題時實施隔絕管控，以此來將故障影響范圍進(jìn)一步縮小，而在當(dāng)今數(shù)字變電站發(fā)展運營的大環(huán)境下，結(jié)合智能開關(guān)以及智能設(shè)備、智能網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)對設(shè)備分層管控，結(jié)合相關(guān)設(shè)備內(nèi)部的信息共享功能來實現(xiàn)對相關(guān)設(shè)備有效的開關(guān)管控。數(shù)字化變電站的發(fā)展必然會增加電子裝置以及網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備的數(shù)量，與此同時也會進(jìn)一步增加相應(yīng)的軟件故障問題，在此過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)在實施數(shù)字化變電站管理、管控的過程中，實現(xiàn)對大數(shù)據(jù)信息的有效識別、分析，能夠最大限度地減少相關(guān)故障爆發(fā)的概率。除此之外，企業(yè)還需要根據(jù)當(dāng)前變電站數(shù)字化保護(hù)系統(tǒng)實際的運行狀況，對其落實可靠性分析探討，以此來減少故障隱患問題。

六、結(jié)束語

在當(dāng)前智能電網(wǎng)發(fā)展轉(zhuǎn)變的進(jìn)程中，分布式發(fā)電接入也相對較為常見，從而使得現(xiàn)有的電網(wǎng)系統(tǒng)運行方式以及潮流也在進(jìn)行著相應(yīng)的改變，然而繼電保護(hù)定值無法得到實時高效的管控必然會導(dǎo)致隱性故障的發(fā)生概率進(jìn)一步增加，在此過程中，結(jié)合適當(dāng)?shù)亩ㄖ殿A(yù)警法能夠有效克服電網(wǎng)系統(tǒng)在運行過程中對于保護(hù)定值設(shè)計不合理而導(dǎo)致的隱性故障問題。但是在相關(guān)系統(tǒng)中增加更多的元器件以及保護(hù)裝置也會導(dǎo)致相關(guān)系統(tǒng)變得更加復(fù)雜，從而進(jìn)一步提高隱性故障發(fā)生的概率增加相應(yīng)的故障類型，企業(yè)應(yīng)當(dāng)采取精細(xì)化管理措施降低故障發(fā)生概率。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱毅. 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)隱性故障探討[J]. ?2021（2017-24）：45-46.

[2]李詩宇， 辛天如， 李西明，等. 關(guān)于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)隱性故障的探討[J]. 名城繪， 2019（1）：1.