電力系統繼電保護輸電線路故障檢測與研究

王暉

摘 要 繼電保護技術保護輸電線路的正常運行，是電力系統出現故障時監測與維修的強有力保證。不管在任何時候，加強電力系統繼電保護方面的認識，都能推動智能化變電站自動化綜合管理系統不斷地向前發展。文章簡要介紹了繼電保護裝置，并探析了其在實際運行中可能產生的故障監測相關問題，并論述了幾種相應的維修方法，以便相關電力企業和工作人員能夠快速發現問題，并妥善處理繼電保護輸電線路故障，為繼電保護裝置的良好運行提供借鑒。

關鍵詞 電力系統 繼電保護 故障檢測

一、前言

通常電力系統都處于穩定運行狀態，但也不可避免會出現設備或線路運行上的一些特別狀況，若無法快速處理就可能引發較大的安全隱患甚至安全事故。繼電保護與輸電線路故障檢測可以對電力系統自動檢測、控制與保護。在電網運行過程中，要實時監控電力系統的運行狀況，當出現異常情況時即刻切斷故障，避免局部故障導致的連接破壞，保障電力系統持續穩定運行。由此可見，繼電保護裝置在電力系統中具有重要作用。正因如此，對繼電保護裝置本身故障的檢修更是重中之重。只有不斷強化繼電保護性能，加強對故障的檢修與維護，才能為提高輸電線路安全性提供有力保障。

二、繼電保護闡述

（一）繼電保護的含義和作用

繼電保護因在發展過程中曾主要用有觸點的繼電器來保護電力系統及其元件（發電機、變壓器、輸電線路等），使之免遭損害，所以被稱為繼電保護。它的基本任務是：當電力系統發生故障或異常工況時，在可能實現的最短時間和最小區域內，自動將故障設備從系統中切除，或發出信號由值班人員消除異常工況根源，以減輕或避免設備的損壞和對相鄰地區供電的影響。

（二）繼電保護的特性

電力繼電保護有兩個最為顯著的特性，即高靈敏度和強穩定性。其中，靈敏性主要體現在繼電保護范圍內出現故障時，繼電保護可以快速作出判斷和反應。另外，繼電保護裝置的穩定性，是滿足社會大用電量、保證電力系統穩定運行的基礎。

三、繼電保護裝置的構成

簡要來說，整套繼電保護裝置由測量元件、邏輯環節和執行輸出三部分構成。第一，繼電保護測量比較部分。測量通過被保護的電氣元件的物理參量，并與給定的值進行比較，根據結果，給出“是”“非”性質的一組邏輯信號，從而判斷保護裝置是否應該啟動。第二，繼電保護邏輯部分。邏輯部分使保護裝置按一定的邏輯關系判定故障的類型和范圍，最后確定是應該使斷路器跳閘、發出信號或是否動作及是否延時等，并將對應的指令傳給執行輸出部分。第三，繼電保護執行輸出部分。執行輸出部分根據邏輯傳過來的指令，最后完成保護裝置所承擔的任務。例如，在故障時動作于跳閘，不正常運行時發出信號，而在正常運行時不進行動作等。

四、繼電保護裝置的危險點

繼電保護裝置正常運轉時都是十分穩定的，不會輕易下指令。但在諸多影響因素的作用下，繼電保護裝置可能會發生故障，影響整個電力系統的正常運行。了解影響繼電保護裝置的各種因素，是對其進行維護的基本。影響繼電保護裝置正常工作的因素大體有以下兩類：

第一，產品自身問題。繼電保護裝置出現問題，有可能是在源頭上就沒有把控好質量關。繼電保護裝置在生產過程中沒有做好檢測，電力企業在前期采購時也沒有起到很好的篩選、把控作用，導致有質量問題的繼電保護裝置被投入使用。另一種可能是，前期投入使用的繼電裝置質量過關，但在長期的使用過程中沒有及時檢查及替換，裝置性能出現了變異。第二，外界環境問題。外界環境方面又有自然環境和實際作業環境兩種。自然環境對繼電保護裝置的影響主要體現在，由于長時間地運行，裝置不可避免會被有害氣體、高溫、粉塵等因素影響，致使設備老化，靈敏度等性能下降。而作業環境中，實際工作人員的職業素質不達標，工作態度不認真導致安全問題的產生。工作現場、照明度低，插件接觸不良等威脅的存在，如果沒有及時發現并處理也會造成繼電保護裝置的運行出問題。

五、對繼電保護裝置的維修

（一）替換維修法

替換維修法是使用和故障元件型號相同的正常原件，在維修人員判斷出來的可能的故障點進行替換。如果替換新元件后故障消失，那么可以斷定故障點判斷正確，如果故障仍未消失，則表明該處不是真正的故障點，需要對下一個可能的故障點進行查找替換。這種方法操作簡單，也是最為常用的機電保護裝置檢修方法，使得故障排查速度加快。

（二）觀察+經驗法

繼電保護裝置發生故障時，往往其外在也會出現一些現象。例如，線路中的線頭脫落或發出刺鼻的氣味等。可以根據經驗判斷問題，若合閘接觸器和跳閘線圈能正常工作，就可以基本判斷問題處于保護裝置內部，回路正常。如果看到繼電保護裝置內部元器件顏色發黃，或因高溫被燒得發黑或味道刺鼻，就能夠鎖定故障問題，從而解決繼電保護裝置故障。

（三）對比維修法

對比維修法主要是參考、比對繼電保護設備的技術參數進行故障判斷。通過繼電保護設備的實際運行情況與正常情況時的數據進行對比，從而分析出故障所在處。這種方法需要相關的工作人員在日常的工作中對基本運行數據進行記錄和保存，以便在出現故障時有可靠的參照依據，從而為找出故障點并及時維修提供幫助。

六、結語

作為監測電力系統運行狀況的重要設備，繼電裝置的可靠性和穩定性是非常重要的。利用科學、高效的方法準確地找出故障點，同時，增強相關工作人員的職業技能、充分發揮其監管職能，并且不斷引進先進的維修技術和方法進行故障檢修。只有保障繼電保護裝置的正常性能，才能有效提高電力系統的供電質量，保障我國電力事業的穩定發展。

（作者單位為北方聯合電力公司達拉特發電廠檢修一部）

參考文獻

[1] 李昕.危險點預控技術對于電網繼電保護的作用分析[J].企業技術開發，2015 （26）：108-110.

[2] 閆春曉.電網繼電保護管理中危險點預控技術的應用[J].勞動保障世界，2015（35）：48.

[3] 周洋，鐘麗波.電力系統中繼電保護與自動化裝置的可靠性探究[J].黑龍江科技信息，2016（4）：36.