電力系統繼電保護隱患及運行風險分析

1.胡順英 2.史紀軍 3.高紅艷

1,2.鄭州裕中能源有限責任公司 3.國家電投河南電力檢修工程有限公司

電力系統繼電保護隱患及運行風險分析

1.胡順英 2.史紀軍 3.高紅艷

1,2.鄭州裕中能源有限責任公司 3.國家電投河南電力檢修工程有限公司

電網的運行過程中，繼電保護在保障電氣設備的可靠運行方面發揮了重大作用。但是繼電保護自身也存在一定的隱患，如果不加以注意，也有可能導致電氣故障。繼電保護隱患造成的直接和間接的經濟損失是十分巨大的，因此必須要加以重視。尤其是電力系統直接面向廣大用戶，繼電保護隱患如果不加以及時解決，很可能釀成難以挽回的損失。對繼電保護隱患展開風險評估，對于防止重大事故發生、提高應急能力、提高電網運行有序性等都有著重大意義。因此，本文主要就對電力系統繼電保護隱患及運行風險進行分析和探討。

電力系統；繼電保護；隱患；運行風險

1 繼電保護的意義

隨著人們對電力需求的不斷增加，對電力系統的穩定性和安全性要求也越來越高，為了滿足用電安全的基本需求，在電力系統內部會使用繼電保護設備對電力系統產生的問題進行診斷，從而警示或消除設備故障，達到保護電網設備的目的。在電力負荷越來越高的情況下，電力環境也越來越復雜，電力設備在實際運行時會出現損壞、老化等情況，從而破壞電力系統的安全性。總的來說，繼電保護的主要功能有幾個內容：1)設備不能正常運行時，斷路器可以自動將系統和故障設備之間的連接切斷，將故障影響范圍降到最低，保證系統其他的設備可以正常運行；2)當設備不能正常運行時，使用繼電保護設備可以對故障進行識別，并自動進行跳閘保護或者發出警報信息。

2 繼電保護中存在的問題

2.1 定值整定和配合困難問題

電網在發展的過程中，其自身結構和運行方式越來越多樣化，從而使相關后備保護的配合動作過于復雜。這種情況下，利用就地檢測和延時的方式實現配合變得十分困難，很多情況下無法保證其選擇性和準確性。現階段，人們為了追求更大的經濟效益，通常會減少成本投入及工作量，而在繼電保護工作中，通常采用“加強主保護、簡化后備保護”的方式，只注重了主體設備的維護工作，并未對后備保護工作提高重視，這樣一來便為電網的運行埋下了安全隱患。

2.2 遠后備保護延時過長

目前，我國繼電保護系統大多采用多級階梯的延時形式，從而配合對電網的保護工作。但是這種形式導致后備保護延時過長，使電力網絡管理人員并不能在問題出現一開始就及時地收到相關數據信息，從而無法保障電網的安全運行。傳統的繼電保護系統中，由于其自身運行方式的局限性，導致其自主應變能力較差，當電網的運行方式或網架結構出現一定程度的改變時，會導致后備保護動作特性失配，在發生故障時，不能及時做出妥善的反應，從而容易導致事故的擴大化。

3 繼電保護隱患產生的原因

3.1 繼電保護系統設備不完善

繼電保護在設備配置上存在一定的漏洞，系統設備不夠完善，很有可能會產生通信系統故障、保護裝置元件老化、接觸不良等問題，而這些問題的產生會直接導致電力系統的故障。繼電保護裝置是保護電力設備安全運行的主要設施，也是預防電力系統大面積斷電的有效手段。若繼電保護系統設備不完善，則當系統內部的元器件不能正常運行時，該保護系統便無法迅速地將該元器件的電力系統進行切除，而保護其他元器件的正常運行。長此以往，很容易造成故障的擴張化與嚴重化。

3.2 繼電保護的定值設置不合理

繼電保護裝置的設定值是根據電力系統的運行規律和實際運行情況而設定的，若存在設置不合理的情況，會使繼電保護設置無法符合當前電網的運行方式，從而產生一定的安全隱患。這也是造成繼電保護隱患的主要原因之一。

4 繼電保護隱患的運行風險在線評估

4.1 在不合理保護定值方面

保護定值對繼電保護性能與靈敏度有直接影響，保障保護定值合理性非常重要，若保護定值存在問題，缺乏合理性，便會造成繼電保護誤動或靈敏度下降，無法有效發揮繼電保護效用。不合理保護定值可能對電網造成的危害多種多樣，不同類型的不合理保護定值發生位置不同，對電網危害不同，所以繼電保護隱患的運行風險在線評估中，應重點考慮不合理定值的評估檢測，合理確定不合理保護定值的隱患范圍。實踐證明，只有在不合理保護定值超過一定范圍，才會導致繼電保護失靈，不正確動作。因此，要通過運行風險在線評估系統，獲取評估數據，根據評估數據判斷保護定值的不合理隱患范圍，對保護定值進行合理調整，避免誤跳現象的發生，全面提升繼電保護效能和靈敏度，消除隱患問題，保障電力系統運行安全。

4.2 在保護系統硬件缺陷方面

硬件設施是繼電保護功能實現的前提條件，離開硬件基礎，繼電保護便無法發揮作用。但實踐中發現部分硬件，不僅設計與生產中存在缺陷，而且在長期運行中也容易出現故障，影響繼電保護功能的發揮。因此，運行風險在線評估，也將保護系統硬件缺陷評估作為了重點評估內容。通過有效評估，降低硬件故障率，為硬件設施維護提供依據，解決硬件缺陷問題。實際上，系統誤操作，很多時候是由于系統硬件缺陷造成。而且不同故障或缺陷，對系統穩定性與功能的影響各有不同，一些故障甚至不會對本身設備動作造成影響，而是影響相鄰設備，造成保護誤動。具體評估，應以某線路是否故障為起始點，建立分析模型，對系統硬件缺陷隱患可能爆發的影響因素進行分析，對相鄰設備進行有效檢測，如：母線、線路、變壓器等，從而進一步提高評估有效性和全面性，降低故障率和誤動率。此外，還根據評估結果，采取具有針對性的改造措施，彌補硬件缺陷問題。

結語

隨著我國社會經濟的不斷發展，我國電力系統的發展也呈現出十分明顯的進步。對于電力系統繼電保護的隱患排查工作，不僅能夠保證電力系統安全穩定的長期運行，還能夠保證電力設備檢修工作在日常工作中成為常態，如果存在運行隱患會影響電網系統的安全性和穩定性。所以，要提高繼電保護隱患的研究力度。本文重點對繼電保護隱患產生的具體原因進行分析，并評估隱患運行風險，可為行業人員提供參考。

[1]梁陽陽.繼電保護在電力系統中的可靠性及風險分析[J].科技與企業，2016，01：239-240.

[2]劉翠清.繼電保護隱患的運行風險在線評估[J].科技展望，2014，21：126+128.