試析電力系統繼電保護工作現存的問題及其處理策略

武雷

摘 要：第三次工業革命后，世界進入電氣時代，人們的生活逐漸變得無法離開電力。繼電保護裝置是在電力系統日常運行和發生突發故障時保障系統繼續供電和快速恢復供電的主要保障。文章中介紹了機電保護的概念和作用，并闡明當前在繼電保護工作中經常發生的各種需要注意的問題。

關鍵詞：電力系統；繼電保護；常見問題；應對策略

繼電保護裝置是電力系統中必不可少的部分，它的主要作用是在電力系統的日常中維持長期的穩定供電和減少大面積的突發停電。近年來隨著城市規模的不斷擴大和城市規劃項目的進行，許多地區的電力系統都經歷了大型改造。而現代城鎮對電力的需求非常大，如果在城市中出現大面積停電，哪怕只是很短的時間也會造成相當的損失。繼電設備的安裝目的在于輔助電力系統的正常運行，減少故障發生的規模和幾率，是城市電力系統能夠更好地為城市居民服務。因此，研究電力系統繼電保護經常出現的問題以及找出相應的策略對社會進步和生產有著十分重要的意義。

1 電力系統中繼電保護裝置的必要性

電力系統中的繼電保護裝置主要是通過電力設備系統電壓和電流之間電氣量的變化來完成繼電保護工作的。在供電系統中，機電保護裝置使供電更加安全穩定。同時，通過對繼電設備記錄數據進行研究，電力監控人員能夠及時發現電力系統的中存在的故障，及時消除故障，減少故障帶來的損失。另外，繼電設備往往還會設置報警裝置，及時提醒電力系統維護人員對系統進行檢查，提前消除安全隱患，保障電力系統正常運作。

2 繼電保護的概述

2.1 繼電保護的過程

繼電設備的運作過程可以分為四個階段，分別是物理信號采集、數據分析、整合、處理決策輸出。這四個階段可以幫助記錄供電系統的日常信息，并對系統反饋的信息進行分析和處理，并作出反應。為保證這些作用被充分發揮，需要保障設備的完整性，以及設備整體應該處于獨立運作環境中，免于外界的干擾。

近年來供電系統的設備和運作原理發展的越來越復雜，規模也越來越大，一旦在系統中出現構件故障，很有可能就會造成整個系統癱瘓，引發大面積的停電。因而，繼電保護需要對整個電力系統進行，而不只是限于保護某一個原件，才能讓電力系統在發生故障后盡快恢復。

2.2 繼電保護的特點

繼電保護的意義是維持電力系統的穩定運作，根據這個任務要求，繼電保護有以下幾個特點。第一，當電力系統發生故障時，繼電保護裝置能夠對系統運轉記錄信息繼續分析，識別錯誤信息，及時關閉出現故障的裝置，并發出警報提醒管理人員進行維護修理。第二，繼電設備在發現故障后，會切斷故障設備的運行，避免錯誤運行引發其他設備故障。第三，可靠性就是保證繼電保護裝置正常運行。第四，繼電保護裝置感應故障的靈敏性。

3 電力系統中繼電保護的常見問題

3.1 電力互感飽和問題

由于低壓線路出口，加大了變電所之間的距離，使輸電距離較長，電力系統的電阻小，所以，線路出口電流較小。在同一線路中，系統規模的大小和運行方式對出口短路電流的大小有著直接的關系。短路故障一種暫時性的狀態，非周期電流會加快TA飽和。由于TA飽和，降低了二次側電流的靈敏程，阻礙了電力系統中的繼電保護。在故障進行切除時需要大量的時間，這樣就擴大了故障的影響范圍，導致大規模、大面積的停電。

3.2 繼電保護裝置中元器件損壞問題

作為電力系統中正常運行的部分，繼電保護裝置和其他裝置出現故障的可能性是一樣的。繼電保護裝置出現故障，就會導致設備無法正常運行，無法保障電力系統的安全。

3.3 電磁干擾問題

高壓變電所周圍是一個高強度的磁場，變電所中的設備處于磁場中，運行時會受到干擾，其中的繼電保護裝置運行會受到干擾，這是自然環境中無法避免的。這個問題隨著變電所的規模不斷增加而日益嚴重，變電所中經常出現跳閘和監控失靈的問題。然而，這個問題雖然無法避免，但通過某些手段可以使干擾降低。

4 電力系統中繼電保護的應對策略

（1）在電力系統繼電保護中避免TA飽和，TA的變化比例不能過?。惠^少二次承載的負荷量，靠近電源，減小電阻的受阻面積，受阻面積考慮經濟方面的因素，使用保護和監控集一體的新型設備與材料，進而有效地減少二次電路飽和的不利影響。為有效解決拒動問題，需要調整繼電保護裝置的分布格局，在電力系統中推廣故障預測技術，把保護TA和測量用的TA兩者分開。

（2）繼電保護裝置的保護裝置需要針對裝置本身的特點進行，檢修人員要能夠充分掌握元件的作用、位置等情況，了解系統運作原理，為故障維修打下基礎。檢修人員還需要明白，元件所處的位置、制造材料、使用年限等因素的差異最終導致了不同元件發生故障的幾率不同，檢修人員應該更經常檢查故障幾率高的元件，提高檢修效率。還有一些根據記錄不能確定是否是元器件引起的故障，這時我們可以采用元器件參照方法、替換方法來確定故障點，并進行解決和排除。

（3）減少電磁干擾。電磁現象在繼電保護設備中帶來的干擾使裝置對電力信息出現錯判，導致錯誤啟動。機電裝置錯誤啟動的后果是正常運行的設備被切斷運行，設備發出錯誤警報造成不必要的檢修資源浪費。為了解決繼電保護設備誤動的問題，可以降低設備的接地地阻，在高頻電纜中連接電容，從而有效對電磁干擾有一定的抑制作用。

（4）加強電力系統的管理人員體系能夠提高系統的運作效率。雖然現在電力系統中大多數工作都由機械設備完成，但人力管理仍然是不可避免的。管理系統強化需要管理人員明確自身職責，認真完成各項數據、信息的記錄工具并及時進行分析和處理。完善的管理體系能夠能夠加快電力系統的故障處理效率，提高維修效能，為維修管理工作奠定一定的基礎。

（5）維修人員需要定期對機電保護裝置進行維修和保養，每一次維修保養都需要做好記錄，記錄在裝置運行中哪些部分最容易出現故障，以及哪些不見有哪些更換。這么做不僅能夠幫助維修人員記錄繼電保護裝置的維修記錄，同時還可以幫助其他維修人員了解這些情況，方便人員交接。另外，這些記錄還可以幫助電力部門了解電力系統的運行情況，并有效解決異常。因此，建立健全繼電保護的保養記錄對電力公司開展各項工作是十分必要的。

當電力公司的維護人員需要對電力系統進行維護時，他們可以從過往的檢修記錄中推測故障出現在哪個部分的可能性最高，從而加快故障尋找的效率。同時他們還可以根據記錄了解怎么處理故障，提高維修人員的業務水平，提高故障處理效率。

5 結束語

機電保護裝置對電力系統的運行和安全有著很重要的意義，是未來電力系統改造、強化的必然途徑。加強電力保護裝置，提高維修人員技術水平，加快故障維修效率，能夠為城市電力系統的穩定做出巨大貢獻。電力部門和電力企業需要重視電力維修人員的技能提升，加強繼電設備的建設，使電力系統能夠正常、穩定、安全的為城市居民提供服務。

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