繼電保護的作用與故障處理關鍵技術分析

摘 要：針對繼電保護的常見故障進行分析，其主要包括運行故障、產源故障、隱形故障等，并對繼電保護的作用進行詳細分析。結合以上內容，闡述了故障處理的關鍵技術，主要有基于以太網絡的子站系統的內部通信；兼容撥號和網絡應用的子站信息的共享和傳輸方式；信息組織和高層應用的開放性接口等。

關鍵詞：繼電保護；故障處理；關鍵技術

近幾年，繼電保護和故障處理系統被人們廣泛應用。當下，電力設備功能逐漸增多，體積也越來越大。在這一背景下，電力設備上普遍安裝了繼電保護裝置，這可以極大地提升電力設備的安全性和可靠性。但是電力裝置本身也具有一定的質量問題。因此，需要對電力設備中繼電保護裝置的作用和故障處理進行認真研究，進而提升繼電保護的運行質量。

1 繼電保護的常見故障

1.1 電力設備繼電保護裝置運行故障

電力設備繼電保護裝置的運行故障較為常見，并且具有較大的危害性。這種故障的具體表現是：電力設備的繼電保護裝置出現主變差動的現象，保護裝置中開關拒合功能出現失誤，尤其是長期處于超負荷運行狀態下的電力設備，會造成繼電保護裝置出現溫度上的積累，進而導致部分部位出現高溫現象，造成繼電保護裝置發生誤動或者失靈。

1.2 電力設備繼電保護裝置的產源故障

電力設備繼電保護裝置發生的產源故障，主要是因為繼電保護裝置使用的元器件質量不高、精度差以及材質不合格等，所發生的電力設備繼電保護裝置故障，在電力設備實際運行過程中，原件的質量和產源故障之間存在著負相關關系。

1.3 電力設備繼電保護裝置的隱形故障

電力設備繼電保護裝置存在的隱形故障也可以被稱為既發故障，主要是因為電力設備繼電保護裝置故障所導致的設備系統范圍更大、影響更遠。對于這種隱性故障，相關人員應當高度重視，這種故障的存在很有可能導致大規模停電事故的發生，還有可能造成火災的發生。電力設備繼電保護裝置發生隱形故障，還可對整個電力網絡的運行帶來不利影響，因此需要對其進行高度重視[1]。

2 繼電保護系統的作用

對繼電保護和信息系統故障進行處理主要是通過子站系統和主站系統等方式。一般情況下，為了使原有危險保護和錄波裝置的獨立性不受到影響，各個設備均要配備相應的隔離措施，同時具備一定的干擾以及抑制能力，應用原有的通信轉換器。為了滿足子站系統的可靠性要求，要令其和繼電保護裝置等同。子站系統是在現場進行安裝，并利用部分結構，這一過程中擁有很多子站，各個子站對電子上傳信息進行分析，然后確定是否報警，報警后對故障進行分析和處理，最后進行信息的歸檔和統計。主站系統采用的主要是分布式C/S結構，主要應用在地調和省調中。

通信網絡對信息進行遠程傳輸，通常情況下，將電力數據專線網當做主要網絡，把公眾電話當做交換網的雇主廣域網絡通信方式。進行整個系統的分析和研究，其中子站系統進行信息的采集和通信，主站系統進行信息的分析和管理。

當前，由于在高壓電網場站內設置了較多類型的智能裝置，這些裝置有新有舊，類型眾多，每個裝置中的通信協議均是以獨立的形式存在的。子站系統對問題進行解決主要是如何實現這些裝置和管理之間的數據和通信的統一，從實際應用的角度進行分析，子站所獲得的信息具有一定的固定性特點，整個系統所發揮的作用均體現在主站系統上。因此，主站系統平臺結構在整個系統運行過程中占據著重要作用[2]。

3 故障處理的關鍵技術

3.1 基于以太網絡的子站系統的內部通信

根據以太網電子站系統的內部通信和通信規約，當前，大部分電子系統內部的通信方案主要包括：將串口點和點之間的接口進行適當轉換，令其成為RS485/422，然后對多個串口進行電子主機的接入，對于主線方式的通信，如，Lonworks便可以利用專用的網卡進行適當的連接。嵌入式以太網和通信技術逐漸發展起來，可以對廉價的以太網進行應用，從而代替原有方案，并且使子站系統的性能得到充分提高。另外，對于硬件組織的靈活性具有重要影響。

通過對PIII 633MHz主頻以及256M內存進行工控機實驗，采用串口進行適當的擴展，以38400bps同時進行8個串口的訪問，這時WIN2000響應速度加快。對其進行實際應用的過程中，縮短串行通信物的距離，進而在一定程度上提升通信波特率。

3.2 兼容撥號和網絡應用的子站信息的共享和傳輸方式

在撥號通信和數字通道并存的狀態下，對電力企業數據網的發展重點考慮，在不增加硬件投資的前提下，使得繼電保護和故障錄波信息發揮最大效益，那么相關人士應當重視以下幾個問題：（1）對性能和質量不同的通信媒介提供支持，進而對信息傳輸的可靠性提供保障。（2）同時可以進行多個任務和多個通信，結合不同要求完成不同任務。（3）對多個線程的分布和傳輸進行支持，并且存在一定的數據功能。（4）還要支持報文轉發功能，使其適應按照“主站——區域中心——子站”的通信條件或者選擇更加理想的通信路徑，通過這樣的方式，使另一個子站的報文“中繼”得以實現。（5）可以實現文件的斷點傳輸功能，其中主要有自動重建數據路。（6）可以對數據進行壓縮，同時提高信息的傳輸效率。逐漸對錄波頻率進行提高，顯得十分重要。另外，允許重要事件報文的插入和傳送，特別是對數據文件進行傳送時，可以及時傳送同時發生電網事件或者影響主站對信息的召喚，但對數據文件的傳輸影響不大[3]。在運行過程中，具有一定的登陸授權等安全措施，禁止非法用戶的通信連接。針對惡意攻擊報文具有一定的過濾能力，并防止因為主機負擔過重而導致癱瘓。

3.3 信息組織和高層應用的開放性接口

信息組織不僅對存儲效率和傳輸效率有著一定的影響，同時還關系到系統本身的開放性。因此和系統規范化的有關問題一直被相關工作者廣泛關注。

為了使信息唯一性和繼電保護靜態信息動態信息的統一，相關人士根據《電力系統繼電保護整定計算數據標準格式》以及COMTRADE的信息定義，當已有定義難以滿足要求時，繼電保護科就需要進行統一協調，并保證規范性和公開性。

對子站管理中的核心數據庫進行分析，為了提升系統的實時性和安全性，在實際工作過程中通過相應的協議開展訪問工作，在訪問過程中，需要充分利用廠家的專用格式，從而發揮各個廠家的優勢。針對區域中心位置和主站系統，因為數據量較大，同時對不同結構有一定的需要。因此可以利用與SQL語句相互符合的大型商用數據庫系統，例如SQL Server 7.0或者Oracle 9i等。其中的Oracle 9i具備較強的Web服務支持功能，它為基礎的Web信息安全帶來保障。

4 結束語

對于電力設備來說，進行繼電保護裝置的日常維護和故障排除，應當重視對技術元素的應用，對常見電力設備繼電保護裝置故障進行詳細分類研究。在此基礎上，提升電力設備繼電保護檢驗工作的技術含量，使得繼電保護裝置故障處理措施得到有效完善。并構建相應的電力設備繼電保護裝置查找故障和處理故障的體系，使用技術加管理的綜合性手段，從而保障電力網絡供電質量以及整體安全性能。

參考文獻

[1]尹項根，李振興，劉穎彤，等.廣域繼電保護及其故障元件判別問題的探討[J].電力系統保護與控制，2012，5：1-9.

[2]肖占海.電力繼電保護故障維修技術探討[J].廣東科技，2014，18：62-63.

[3]聶學東.電力系統繼電保護裝置故障處理方法與分析[J].黑龍江科技信息，2013，1：50.