試論電力系統繼電保護的運行與維護措施

汪建國

（國網湖南省電力公司懷化供電分公司 湖南懷化 418000）

試論電力系統繼電保護的運行與維護措施

汪建國

（國網湖南省電力公司懷化供電分公司 湖南懷化 418000）

電力繼電保護是維護整個電力系統穩定運行的關鍵，如果繼電保護裝置的運行出現問題或故障，極易引發電力系統安全事故，從而給電力系統造成巨大威脅。本文對繼電保護運行維護的基本原則、繼電保護運行維護措施進行了分析，以供借鑒和參考。

電力系統；繼電保護；運行；維護

1 引言

2 電力系統中繼電保護概述

2.1 繼電保護的概念

電力系統的繼電保護，是一種能夠反應電力系統運行過程中，發生的電氣元件故障，或不正常運行問題，然后自行動作，通過斷路器跳閘或發出信號的方式實現反事故的自動裝置。由于電力系統運行過程往往會遭遇雷擊、大風、地震等外界因素導致的倒桿，絕緣子冰閃或污閃等問題，或者出現設備絕緣損壞、老化，系統運行、檢修人員操作失誤等問題，而為了能夠在發生此類故障問題時，及時采取應對措施，繼電保護的設置就會發揮其作用，以維護電力系統的運行安全。

2.2 繼電保護運行的基本原理

繼電保護運行的基本原理如圖1所示：①測量部分：以被保護對象所輸入的相關信號，比較給定的整定值，從而決定保護是否動作；②邏輯部分：依據測量部分輸出量大小、性質、輸出的邏輯狀態、輸出順序等信息，進行邏輯判斷，從而確定保護裝置是否動作；③執行部分：依據邏輯部分所做出的判斷，執行跳閘或發報警信號命令；④信號輸出：故障發生過程中會造成電流上升，從而形成過電流保護；而電壓下降，則會構成低電壓保護；電壓和電流比值的變化，構成阻抗（距離）保護；電壓和電流相位角的變化，構成方向保護。

圖1 繼電保護原理

3 電力系統的繼電保護運行維護

3.1 運行維護的原則

①運行安全，是繼電保護使用的基本原則，在繼電保護裝置的維護過程中，需要對檢修項目、檢測周期，以及設備實際運行狀況進行科學安排，同時嚴格按照所制定的運行維護管理制度，實施維護，并對繼電保護裝置進行監測、檢修和分析；②科學規劃、著重落實，對于繼電保護的運行維護，應當事先認識到系統復雜性問題，尤其是對于為形成的系統，需要進行科學的規劃，通過部分試點，總結相關經驗，然后分步實施。

3.2 繼電保護運行維護主要內容

(2)化妝品市場：①近年來，化妝品的發展趨勢近于大眾化與年輕化，對于易接受新潮事物走在時尚前端的女大學生來說，化妝品的誘惑力非常大，并且在集體生活中，女大學生在“愛美”一行為上具有從眾心理，隨著大學生消費水平的提高，化妝品對于她們來說已不再是奢侈品。②產品的質量是大學生考慮的關鍵因素之一，如大學生使用護膚品最看重的就是產品的護膚效果。③中低檔護膚品在大學生護膚品市場中比較受歡迎，大學生購買一套護膚品能接受的價格在300元以下的占較大比例，而價格在300元以上的占少數。④對于化妝品功能部分，大部分大學生偏向于祛斑祛痘祛黑頭等清潔功能。其次注重補水、保濕、增白等功效。

對于繼電保護裝置的維護，應當以“全面、細致、徹底”為原則，具體包括以下方面：①針對繼電保護裝置日常工作狀態的監視；②斷電檢測繼電保護裝置時，應當首先得到相關負責人批準；③在機電系統出現保護動作，開關跳閘之后，需要注意分析跳閘原因，并進行日志記錄，從而采取預防和解決措施；④合理限制工作人員對于繼電保護系統的操作行為，值班人員的權限通常僅限于壓板接通或斷開、開關切換以及轉換及保險卸裝等方面；⑤二次回路上開展的所有工作，均需要根據《電氣安全工作規程》相關規定，結合現場設備圖紙，進行定期檢修工作，以確保繼電保護裝置與其二次回路接線完好。

3.3 繼電保護運行維護的具體措施

3.3.1 全面了解設備初始狀態

繼電保護運維首先需要重視對于設備圖紙、技術資料和相關設備運行檢測數據資料的采集、整理與分析。運維人員應當積極關注設備生命周期的各個環節，在保證設備正常、安全運行的同時，杜絕不合格設備的使用。選擇恰當的時機，采取狀態檢修措施，從而真正的檢測出問題所在，并采取應對方案。而在設備投入實際使用前，還需要記錄其型式試驗、特殊試驗數據、各部件出廠試驗數據以及交接試驗數據等信息。

3.3.2 設備運行狀態數據的統計分析

首先必須掌握設備出現故障的特點與規律，從而以此為依據，對繼電保護裝置的日常運行進行分析，以預先判斷故障可能出現的位置和時間，以便在故障發生之前及時排查。由此可見，對于狀態檢修數據的管理工作至關重要，應當注意保存并管理設備的運行記錄、設備狀態監測與診斷數據信息等，通過正確的技術處理，把握其運行規律，從而能夠科學制定設備檢修方案，提高保護裝置的安全系數和使用周期，保證電力系統的正常運行。

3.3.3 定期檢查和檢驗

仔細檢查，并定期巡視，重點檢查是否有異常聲響、發熱冒煙或燒焦問題，壓板與站換開關的位置是否合適，以及保護裝置、測控裝置等設備的電源、指示燈狀況，是否出現接點卡住、傾斜、燒傷、脫軸、脫焊等方面的問題。如果發現電力系統需要更換繼電保護裝置，使用光纖線路替代載波線路，應全面檢查和校驗，然后結合電力系統運行需求，科學制定繼電保護裝置的檢驗周期，在實際的檢驗過程中，應做好繼電保護裝置的電氣特性檢測、二次回路絕緣性、直流電源回路保護（其配置見表1）以及分閘電壓檢測、通電試驗、動作檢驗等。

表1 直流電源回路保護配置標準

3.3.4 加大資金和技術的投入

隨著現代化科學技術的快速發展，電力系統的新設備、新技術不斷涌現，為了進一步提高繼電保護運行的穩定性、可靠性，需要適當加大資金與技術方面的投入，同時重視起投入運行之后的維護檢修，要求盡量選擇質量較好的繼電保護裝置，并在電力系統中采用新型、技術含量高的繼電保護裝置，使其能夠與電氣設備配合使用，有效提升電力系統繼電保護裝置穩定性。

3.3.5 加強日常運行維護

因為電力系統繼電保護所出現的故障問題通常較為隨機，但是一旦發生了故障，就會直接影響整個系統的實際運行，必須通過日常運行維護的加強，做好狀態監測，以便及時發現故障問題與異常情況，并采取相應措施，迅速恢復電力系統的正常運行，同時提高日常運行維護的整體水平。

4 繼電保護隱形故障實例分析

某熱電廠，有2臺發電機和2臺變壓器并聯運行，該電力系統中出現的繼電保護隱形故障，其實就是一種在系統正常運行時對其沒有任何影響的故障，一旦系統中的某一個部分出現變化時，該故障便會被觸發，進而造成電力系統發生大面積故障。隱形故障又被稱之為隱性故障，這是相對于顯性故障而言的。

4.1 造成隱形故障的原因

導致隱形故障的原因主要包括：①錯誤整定計算定值，或定值配合不合理；②二次回路接線端接觸不良，或接線端子松動；③裝置中出現元件老化失靈、插件接觸不良問題；④校驗沒有按照相關規范來繼續擰操作；⑤檢修、運行維護人員實際操作不當，碰到了保護設備，或檢修維護不到位；⑥二次回路中出現了寄生回路；⑦繼電保護裝置本身的運行環境較差。

4.2 電力系統繼電保護隱形故障處理

針對電力系統繼電保護出現的隱形故障問題，建議電力部門采用以下措施進行處理，具體如下：

4.2.1 利用多Agent技術

因為Agent處于某特定環境中，會持續不斷且自主發揮自身作用，因此可以將其應用于電力系統繼電保護隱形故障的處理。以多Agent技術為基礎，其自適應距離保護通常會分為三層結構：即審慎層、協作層和反應層。其中審慎層能夠從全局的角度對系統保護進行合理地規劃，進而形成對其它Agent的預測，同時還能對各個Agent之間的沖突進行修正。常用的Agent軟件有脆弱性評估Agent、隱形故障監測Agent、重組Agent以及系統Agent等，其工作原理均是當系統Agent出現異常干擾時，例如暫時斷電等，就會要求脆弱性評估Agent計算相關的脆弱性指數，而此時隱形故障監測Agent也會采集相關信息，傳送至脆弱性評估Agent，然后由移動Agent將計算結果傳至其它的Agent，最后由重組Agent接提供自我愈合動作給評估Agent，最終確定系統中存在的隱形故障。

4.2.2 應用多CPU容錯技術

在設計開發電力系統繼電保護時，運用多CPU容錯技術，該項技術具備一定恢復功能，因而可以極大程度降低由于系統硬件故障所導致的誤動作，進而達到保護裝置的作用。利用該技術，可以對一組數據實施處理，并實現信息共享，進而及時檢測并糾正由于硬件故障所導致的拒動作、誤動作問題。另外，因為采用的為多CPU，即便其中局部CPU發生了故障，也不會影響整體工作，因而能夠降低繼電保護二次回路隱形故障發生的概率。

5 結束語

繼電保護系統的正常工作與合理的運行維護都是非常重要的，其工作水平的高低直接影響到電力系統的運行穩定性。未來的電力事業發展中，電網結構勢必會更加復雜，繼電保護系統的作用地位也將更加突出。因此，我們必須不斷的提高繼電保護系統的運行維護水平，使其為保證電力系統安全運行做出更大貢獻。

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[2]王獻林，呂飛鵬.繼電保護可靠性及其狀態檢修方法[J].電力系統及其自動化學報，2014，26（9）：65～70.

[3]熊小伏，陳星田，鄭昌圣，等.繼電保護系統狀態評價研究綜述[J].電力系統保護與控制，2014（5）：51～58.

TM774

A

1004-7344（2016）26-0089-02

2016-8-26

汪建國（1985-），男，工程師，本科，主要從事電力系統安全生產管理、調度控制管理及電力系統二次設備運行和維護工作。