探討電力系統繼電保護動作中的故障

俞玥

[摘要]電力系統作為現代化生活中重要的組成部分，其安全問題逐漸成為人民群眾關心的問題之一，并隨著社會發展程度逐漸加深，該問題所受的關注度也逐漸上升。繼電保護裝置作為保障電力系統安全運行的重要保護裝置之一，在電力系統改造升級的過程中出現了一系列故障問題，對電力系統的安全運行造成了不利的影響，因此，本文通過電力系統中的繼電保護裝置進行分析，對其故障檢測和故障問題展開探討，希望能對電力工作者提供一定的參考和幫助。

[關鍵詞]電力系統 繼電保護 故障問題

安全問題已經成為了目前電力系統中所受關注度最高同時而是亟待解決的問題，繼電保護是電力系統安全運行的重要保障，在維護電力系統正常運行，提高其運行的安全性方面具有重要的作用，因此分析繼電保護裝置的故障原因，提高繼電保護裝置運行的效率，從而有效提高電力系統運行的安全性和穩定性，最大程度保障人民生活的正常進行。

一、繼電保護系統的故障檢測

繼電保護系統在電力系統中所起的主要作用為檢測系統運行過程中的異常情況、及時發現故障并報警，此外，繼電保護系統還可以在發現故障后，切斷故障區域的電源供給，從而將其從運行的電路中分離出去，從而保障電力系統的正常運行。具體來講，當電力系統正常供電運行的過程中，繼電保護系統會在適當的條件范圍內對重要的設備和線路進行自動檢測，如果檢測的設備或者線路發生故障，繼電保護系統可以自行動作，發出跳閘并切斷該部分電路的命令，繼電保護系統的工作原理如圖l所示。

根據圖1，分析可知繼電保護系統在電力系統正常運行的過程中可以對其中的電流、電壓以及絕緣和溫度等因素進行檢測，其中任何一個因素出現了異常的輸入狀態，例如電流或者電壓出現波動輸入，繼電保護系統便會進行自動識別，并對電力系統輸出警告或者直接切斷產生異常情況的電路通過對繼電保護系統進行時間等因素的設置可以調節繼電保護系統的檢測和動作反應時間。

二、繼電保護系統的故障分析

繼電保護系統的正常運行能夠有效阻斷電力系統內部的故障對系統的影響，因此，分析繼電保護系統的故障類型對于提高繼電保護系統的運行效率具有重要的作用。目前，繼電保護系統的故障類型主要有兩種，即運行故障和設備故障。通過對兩種故障類型進行總結和分析，得出相應的故障信息處理方法。在分析繼電保護系統的故障問題時，首先根據故障現象分析并得出結論，之后按照結論采取相應的措施的方法對故障電路或者設備進行維修并且進行維修，按照以上步驟即可完成對故障的發現和排除。

繼電保護系統在維護電力系統安全運行的過程中發揮著重要的作用，同時在電力系統正常運行的狀態下，繼電保護系統也會隨之正常運行，隨著電力系統的規模和運行模式變得越來越復雜，傳統的繼電保護系統在電力系統更新升級的過程中也體現出很多的不足之處，總的來說，傳統的繼電保護系統已經很難滿足對現代化科技創造的智能電力系統的檢測，特別是在一些大型的電力系統中，由于運行過程復雜且涉及的電路回路較多，導致繼電保護系統中的設備和電路都處在超負荷狀態下運行，長時間的超負荷運行勢必會導致監測結果失真，嚴重時繼電保護系統直接癱瘓，最終停止運行，一旦電力系統中出現故障，繼電保護系統不能正常工作，無法對故障進行排除，最終導致電力系統遭受破壞，影響居民的生活。現階段，繼電保護系統中發生故障主要集中在二次電壓回路以及保護開關等較為薄弱的環節，并會對電力系統造成大面積、深層次的影響。

（一）本體設備故障

繼電保護系統的正常運行與本體設備的良好質量分不開，但是在實際的運行過程中，本體設備的質量往往是產生故障的一個重要原因。單從繼電保護系統的工作原理來看，該系統在工作的過程中不會出現太大的問題，任何一個繼電保護系統在電力系統中所起的作用都是相同的，其針對故障所采取的檢測方法，以及對故障的處理過程也都大同小異，但是不同之處在于各個電力系統內部的負荷不一樣，這就導致繼電保護系統在工作的過程中所承擔的負荷不同，必須采用滿足負荷條件的本體設備才能對繼電保護系統本身起到保護作用，如果某個設備的參數性能要求不能滿足系統的負荷要求，導致整個系統出現動作失誤或者失控，從而不能實現對電力系統的檢測和故障排除，最終對整個電力系統的穩定性和安全性造成嚴重的影響。所以在設計電力系統中的繼電保護系統時，所采用的設備和裝置都能完全滿足對承載負荷的要求，充分結合系統內部的工作負荷并給與一定的余量，在此基礎上結合設備所在工作系統中的實際標準來選擇最為合適的設備參數，并對設備的質量進行嚴格的把關。

（二）開關設備故障

開關設備故障的發生主要是在電力系統與繼電保護系統不能發生正常匹配的情況下發生的。隨著科學技術的不斷發展，現階段的電力系統已經在原來的基礎上實現了質的飛躍，其工作負荷不斷變大，工作輕度也不斷加大，工作時間也變得越來越長，在此過程中，繼電保護系統本應該跟隨電力系統的更新而不斷升級更新，但實際的情況中，升級更新過后的電力系統卻一直在使用較為傳統的繼電保護系統，最終出現因為繼電保護系統老化而不能正常的實現超負荷狀態下的正常運行，導致系統內部的開關設備出現負荷密集的現象，此時開關設備不能很好的適應實際的負荷需求，導致開關設備出現不穩定性，該設備無法正確動作，使得繼電保護系統系統的檢測和自動切斷功能都不能正常實現，因此，在更新電力系統的過程中，應根據實際的負荷情況及時的更換與之相適應的繼電保護設備，減少保護開關的負荷累積，使得開關動作更加靈敏，從而有效提高系統的運行效率。

（三）電流互感飽和轉態下引起的故障

短路現象會在電力系統運行的過程中隨著繼電保護系統終端設備的負荷不斷增大而發生，此后，電路中的電流強度不斷變大，由于電路中電流互感器的作用，繼電保護裝置內部的電流不斷增大直至飽和，當該現象所發生的位置靠近繼電保護系統終端設備時，電路中的電流將會遠遠超過電流互感器的額定電流，此時，隨著電流的增長，電流互感器的誤差也會逐漸變大，二者變化接近正比的關系，由此也會對繼電保護系統內部檢測電路的靈敏度造成極大的影響，檢測電路不能對電力系統內部的故障進行正常的檢測識別，更不能及時切斷故障電路，從而增加了電力系統運行的危險性，與此同時，繼電保護系統中的過流保護裝置失去作用，雖然電力系統可以繼續運行，但繼電保護裝置已經完全失去作用，這也意味著整個電力系統失去了安全保護，發生故障的可能性也會變大。

（四）繼電器觸點故障

繼電器作為繼電保護系統中的核心元件，在檢測和排除電力系統故障中起著關鍵的作用，一旦繼電器無法正常工作，整個繼電保護系統也將失去作用。在繼電器工作的過程中，繼電器的觸點是需要重點關注的部位，只因該觸點容易受各種因素的影響，包括了繼電器裝置本身的材料特性，繼電器工作過程中承受的電流電壓強度以及繼電器所處位置的環境條件，任何一個因素條件不能與繼電器的預設值相符合都會造成繼電器工作異常，從而發生故障。繼電器觸點發生故障的類型包括觸點磨損、金屬電積以及觸點的電阻快速增加等，這些故障的發生勢必會對電力系統的安全運行造成不利的影響，針對繼電器觸點可能發生的故障，定期對繼電器自身的材料特性和觸點的磨損情況進行檢查，此外還需對繼電器工作周圍的電流和電壓強度以及工作環境條件進行詳細的檢測，確保繼電器的各項工作參數符合實際的要求。

三、結語

繼電器保護系統在維護電力系統的安全運行方面具有重要的作用，確保繼電器保護系統的正常工作，及時對電力系統進行故障檢測和排除，減少故障隱患，提高電力系統運行的安全性。因此，充分了解繼電保護系統可能發生故障的類型，及時的對其進行檢測，最大程度上保證該系統的正常運行，才能充分發揮電力系統的作用，更好地為居民的日常生活提供服務。endprint