電力系統繼電保護不穩定所產生的原因及事故處理方法分析

劉琦

摘 要：人們生活水平的不斷提高和社會經濟發展的日益迅速，直接增加了各行業對電能的需求，增加了電能用戶數量。為滿足日益增加的電能需求，各電壓等級電力系統及其繼電保護建設規模不斷擴大。電力系統繼電保護的安全運行是供電可靠的重要保障和基礎。由此，文章主要分析了電力系統繼電保護產生不穩定現象的原因，研究了某電廠母聯開關掉閘事故處理的實際案例，探討了電力系統繼電保護事故處理的方法。

關鍵詞：電力系統；繼電保護；不穩定；原因；處理方法

前言

繼電保護作為電力系統中一個不可或缺的重要組成部分，在保障電力系統安全穩定運行、確保供電正常可靠中發揮著舉足輕重的作用。近年來，隨著電網建設規模的逐年擴大和系統結構的日益復雜化，在滿足廣大用戶電力需求的同時，也給繼電保護系統帶來了許多新的問題和挑戰。其中不穩定和各類故障是繼電保護常見事故，這給電力系統繼電保護的安全運行造成了嚴重影響。分析其不穩定原因，對其事故采取恰當有效的方法予以解決是電力企業當前工作中的重點。

1 電力系統繼電保護不穩定所產生的原因

1.1 硬件問題

在電力系統的繼電保護裝置中，數據模塊、絕緣裝置、通信設備、斷路器等都屬于硬件設備。如果繼電保護系統中的數據模塊發生問題，將會導致數據信息的輸入輸出出現錯誤，在錯誤數據信息的指示下，繼電保護裝置或做出錯誤動作或拒絕動作，從而導致不穩定現象發生。如果電力系統繼電保護中的二次回路絕緣器件發生老化，繼電保護裝置的接地和絕緣性能就會受到嚴重影響，導致繼電保護裝置的保護功能無法正常發揮，即失去了保護的作用。斷路器作為電力系統中的一個核心元器件，若其發生老化或腐蝕，將會直接影響到繼電保護裝置運行的安全性與可靠性[1]。若電力系統通信設備存在結構異常等問題，也將會影響繼電保護系統無法正常運行。

1.2 軟件問題

隨著計算機技術、網絡技術等在電力產業中應用得越來越充分，使得現代電力系統繼電保護裝置中基本上都嵌入有相應的程序設計。這些程序在繼電保護系統的日常運行中發揮著重要的指導性作用，對繼電保護裝置具有操控權。若繼電保護軟件在開發階段或投入運行過程中出現編碼錯誤或程序設計錯誤，就會導致繼電保護系統運行不穩定，保護功能得不到正常發揮。目前，繼電保護系統軟件需求分析不準確、不全面，編碼錯誤，軟件機構設計不合理，定值輸入錯誤等一系列軟件問題，是能夠影響電力系統繼電保護裝置運行不穩定的幾個因素[2]。

2 某電廠母聯開關掉閘事故處理案例分析

某電廠2009年3月8日母聯開關無故障發生掉閘事故。查找故障原因，對掉閘母聯開關的斷路器控制電源正負極進行絕緣試驗，發現沒有任何異常，排除控制電源絕緣失效的可能性；對所有具備掉閘母聯開關斷路器的外部回路接線情況進行檢查，發現外部保護裝置啟動掉閘不是導致該事故發生的原因。查看實施在線監測系統記錄，也沒有發現任何人為錯誤操作信息。通過對監測系統報文和故障錄波圖的綜合分析后發現，非全相繼電保護動作是造成本次事故發生的真正原因。通常繼電保護裝置發生非全相動作的原因主要有兩個，其一是由于就地開關操作箱匯集柜沒有上鎖，工作人員在工作過程中誤碰到非全相繼電器。因為就地開關操作箱處沒有安裝監控設備，所以無法確定誤碰人員。其二是繼電保護裝置抗干擾能力較弱[3]。該原因通過對繼電器進行抗干擾試驗已排除。

該電廠此次事故的發生暴露出了其對基建期間電力設備的運行安全管理存在一定缺失，管理工作不到位，安全防范意識不高等問題。

3 電力系統繼電保護事故處理方法

3.1 利用計算機等先進設備對故障信息進行分析

當電力系統繼電保護裝置發生故障時，借助計算機設備、實時在線監測系統等將故障相關信息全面及時記錄下來，對這些數據信息進行深入仔細的分析，有利于工作人員快速確定故障類型，從而在最短的時間內采取最有效的處理方法將故障排除。為將故障信息及時全面準確的記錄在實時監測系統內，可以利用多個工作模塊將繼電保護系統與實時在線監測系統連聯接起來，將故障信息的采集與控制交由系統相應的子系統來完成，并對運行中的故障錄波裝置進行干預。主系統則主要負責對各類事故信息進行分析、分類、歸納和匯總處理，對圖形平臺進行全方位實時監控[4]。當繼電保護裝置發生事故時，實時在線監測系統立刻發出警報，通知變電操作人員及時上報調度員并填寫故障報告，報告內容應包括故障錄播形態、繼電保護裝置的動作、跳閘時間、設備超載狀態等，以便故障分析人員可以及時準確判斷出故障類型，進而采取有效的處理方法。

3.2 利用正確的故障檢查方法，提高故障檢查效率

在電力系統繼電保護事故的處理中，常見的故障檢查方法有整組試驗法和順、逆序檢查法等。整組試驗法檢查的主要是繼電保護裝置動作的邏輯性，即通過對繼電保護裝置動作時間與動作邏輯的檢查，可以判斷出故障發生的根本原因；順序檢查法對繼電保護裝置故障原因的檢查主要是以檢驗調試的方式進行，具體檢查順序是絕緣檢測、保護性能檢測、外部檢測和定值檢測等。此方法主要用于微機保護邏輯故障的檢查。逆序檢查法是在微機事故記錄無法及時找出故障原因時，以事故結果為切入點，從后向前逆序分級檢查。該方法主要用于繼電保護裝置發生錯誤動作的情況。

3.3 人為因素故障處理方法

在繼電保護裝置的故障原因中，人為操作是較為主要和常見的一個導致故障發生的原因。因此，針對人為因素采取有效的故障處理方法非常重要。一般情況下，利用計算機系統可以排除大部分簡單的繼電保護裝置故障。雖然計算機系統在這一環節中發揮著主要作用，但其工作離不開具備豐富工作經驗和嫻熟專業技能人員的參與[5]。從實際繼電保護系統故障發生情況來看，很多時候繼電保護裝置發生了事故，但斷路跳閘裝置卻沒有給出任何提示或信號提示無法確定故障原因，使得事故種類難以得到及時準確的判斷。面對此種情形，工作人員應運用正確的檢查方法對繼電保護系統及其運行狀態進行全面的檢查與評估。如果確定為人為操作失誤所致，要及時采取相應的處理措施。將實時在線監測系統與工作人員相互配合、協同工作，由監測系統向工作人員提供全面的故障記錄信息，并與對應的信號提示等相配合，從而做出正確的故障判斷和事故處理方法。

4 結束語

綜上，雖然現階段電力系統繼電保護受系統運行不穩定和各種故障的影響較大，但隨著電力技術和故障排除技術等發展的日益成熟，繼電保護系統將逐漸趨于智能化、網絡化、科學化、自動化的方向發展。同時，更多新理論、新技術開始被廣泛的應用在繼電保護領域，在提升繼電保護裝置性能、運行安全性和穩定性等多方面中發揮著重要作用。

參考文獻

[1]張宇馳.繼電保護不穩定所產生的原因及事故處理方法分析及措施[J].通訊世界，2014，1：35-36.

[2]孫春雨.電力系統繼電保護不穩定的原因分析及事故處理措施研究[J].科技創新與應用，2015，10：147-148.

[3]陳慧，羅健，侯晉芳，等.電力系統繼電保護不穩定因素與檢查處理[J].山東工業技術，2015，5：204.

[4]冉小康.電力系統中繼電保護事故原因分析及處理技術[J].中國新技術新產品，2012，3：164.

[5]吳文可.電力系統故障診斷模型與事故處理輔助決策方法[D].華南理工大學，2013.