繼電保護隱藏故障的識別及維護

摘 要：在我國國民經濟不斷發展的新階段，人們生活水平的提高，對于電力系統的安全可靠運行也提出了越來越高的要求。繼電保護系統是電力系統中的重要組成部分，伴隨著電網規模的日漸擴大和復雜，繼電保護裝置也迎來了較大的挑戰，特別是其中隱藏故障的存在，對于電力系統的整體穩定運行會產生直接的不利影響。文章圍繞繼電保護隱藏故障的識別及維護問題進行了深入的探究。

關鍵詞：繼電保護；隱藏故障；識別；維護

繼電保護是電力系統中的重要組成部分，對電網的安全運行有著直接的影響。在電網規模不斷擴大和電壓等逐漸提升的現階段，對于繼電保護裝置作用的發揮也提出了越來越高的要求。繼電保護裝置中存在著一種永久性的缺陷，實際上就是我們所說的隱藏故障，當電力系統出現不正常運行狀態的時候，其便會顯現出來，不僅會對正常供電產生影響，而且還會造成較大的損失，因此要對繼電保護隱藏故障的識別及維護予以重視。

1 繼電保護隱藏故障的內涵和特點

繼電保護隱藏故障，其指的是繼電保護系統當中可能會存在著缺陷，在繼電保護裝置正常運行時，這種缺陷并不會對系統的運行產生干擾；當電網出現運行異常或保護裝置的內部元件出現變化時，就會觸發這種缺陷，因而引發大范圍的故障。但是，隱藏故障的存在并不代表繼電保護裝置自身的設計存在缺陷，也不代表校準存在錯誤，而是如繼電器、連接器、連線片、CT和PT等元件存在隱形的故障。對于繼電保護隱藏故障而言，其最為明顯的特點就是不具有外邊特征，具有較強的隱蔽性，這同時也是隱藏故障最為危險之所在。

2 繼電保護隱藏故障的識別與診斷

2.1 繼電保護隱藏故障的概率分析

概率分析是繼電保護隱藏故障識別的主要方法之一。現階段，應用較為廣泛的隱藏故障概率模型主要是用于分析距離保護隱藏故障的概率模型，其認為距離保護當中所發生的隱藏故障的概率和繼電保護裝置的測量阻抗之間具有十分緊密的聯系，如下圖1所示，當測量阻抗小于三倍距離保護Ⅲ段整定值時，此時的隱藏故障的概率為常數；當測量阻抗大于三倍距離保護Ⅲ段整定值時，隱藏故障發生的概率就會按照一定的指數規律迅速減小。概率分析這種繼電保護隱藏故障的識別方法的優勢在于能夠根據歷史統計數據或者是相似原理的仿真給出量化的風險程度，進而對相關的規劃、調度和檢修等工作的開展起到一定的宏觀指導作用。

2.2 繼電保護裝置自檢與外部監測

繼電保護裝置自檢是微機保護最為顯著的優勢之所在，對輸入輸出回路、采樣數據規格、保護定值完整性、電源狀態、執行回路可靠性以及數據通信正確性等方面進行功能上的自檢，對于繼電保護隱藏故障能夠實現較好的排查；相關研究發現，通過裝置自檢對于硬件損壞、系統異常和保護無法復位等問題能夠實現準確的反映。另外，在自檢無法保證系統可靠性的前提下，還需要借助外部的監測技術，例如對交流回路中電流回路的監測，當在沒有零序電壓的情況下產生了零序電流，則說明電流回路中出現了異常。外部監測方法主要用于線路充電時或負荷下的三相電壓的失卻監測以及單相或兩相電壓的失卻監測。

2.3 基于擾動的隱藏故障數據獲取

通常來看，故障的切除時間是小于0.1s的，在短路發生到斷路器動作的時間范圍當中，其他線路的后備保護已經完成了對電流大小的判別，處于延時等待的狀態，沒有發生動作；在后備保護的運算流程當中，結果會對保護裝置的健康情況予以反映，一定程度上為隱藏故障的識別與診斷提供了可能。當線路中出現擾動的時候，線路的保護裝置會做出反應，同時相鄰線路上的保護裝置也會啟動部分功能，不管其中是否存在隱藏故障，DSP（數字信號處理器）都會進行邏輯運算和數字濾波等過程，從而獲取電流有效值和測量阻抗。擾動后所產生的實時數據，能夠對繼電保護的靜態和動態特性予以診斷，其數據的正確性與保護性能息息相關，在隱藏故障的識別與診斷中發揮出了較大的作用。

除此之外，利用軟件傳感器對繼電保護隱藏故障進行識別與診斷也較為廣泛應用，將軟件傳感器作為一種構件插入到保護、測控等IED（智能電子設備）相應的代碼段當中，從而構成了內嵌軟件傳感器的功能構件，然后通過對間隔層IED中間數據的抽取，進而獲取保護裝置的過程量。

3 繼電保護隱藏故障的維護對策

3.1 提高監測力度與定值在線預警

繼電保護隱藏故障的維護首先要切實提高監測力度和定值在線預警。監測評價工作是減少繼電保護隱藏故障的有效方式之一，應不斷提高監測評價工作的力度和質量，特別是計算機信息技術實現不斷發展的現階段，將網絡通信技術應用到電力系統繼電保護的電能質量監測工作中，從而提高工作的自動化、信息化和智能化水平。

在電力系統的運行出現異常現象時，繼電保護定值是無法實現相應的調整的，進而會造成繼電保護裝置誤動的后果。因此，繼電保護隱藏故障之一就是不恰當的定值，需要采取定值在線預警的方式對其予以解決，定值在線預警是按照定值檢測和定值來實現對保護裝置定值的在線修改，從而保證各級繼電保護裝置的定值配合具有較高的準確性。

3.2 定期開展繼電保護維修工作

繼電保護隱藏故障的維護還應該定期開展繼電保護的維修工作，進一步加大對輸電線路和供電設備等日常的檢查和維修工作，并做好繼電保護裝置的檢修計劃，對于可能出現的問題需要做好事故預案，從而保證繼電保護裝置的可靠性，實現系統的安全可靠運行。對于繼電保護隱藏故障，其會對整個電力系統構成嚴重的威脅，因此要對繼電保護系統開展定期的維護工作，對于老化破損的線路要進行及時的更換，對于潛在的風險因素要實現全面的把握，從而降低隱藏故障的發生概率。

3.3 提高維護工作人員的綜合素質

通過正確的維修能夠有效的降低因設備故障而導致的繼電保護隱藏故障，因此對于維修人員的綜合素質提出了越來越高的要求。當維修工作人員的技能水平較低，在實際工作中會對一些隱藏故障無法實現準確的辨析，為電力系統的穩定可靠運行埋下安全隱患，因此需要切實提高維護人員的綜合素質水平，可以采取對其進行培訓教育，同時加強相應的激勵機制予以完善，從而提高人員的工作積極性，使得其能夠在最短的時間當中準確的找出繼電保護隱藏故障的脆弱區。

4 結束語

綜上所述，繼電保護隱藏故障是導致電力系統出現連鎖事故的主要原因，對于電網的運行會產生直接的影響，其實際上指的是電力系統中可能存在的故障，對其進行及時準確的識別和維護是電力工作中亟待解決的實際問題。以上對繼電保護隱藏故障的識別進行了簡述，主要從概率分析、繼電保護裝置自檢與外部監測、基于擾動的隱藏故障數據獲取三方面進行了介紹，并提出了提高監測力度與定值在線預警、定期開展繼電保護維修工作、提高維護工作人員的綜合素質等維護對策，以此來保證電網的安全、可靠、穩定和持續運行。

參考文獻

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