電力系統(tǒng)繼電保護隱性故障探討

欒希軍 李陽

（國網(wǎng)西藏電力有限公司昌都供電公司，西藏 昌都 854300）

一、繼電保護隱形故障的定義及原因

（一）繼電保護系統(tǒng)隱性故障

繼電保護隱性故障指保護系統(tǒng)具有永久缺陷的特點，這種永久性的缺陷會造成繼電保護不能正常的工作還會意外地對電路元件進行錯誤切斷，將有可能導(dǎo)致其保護裝置陸續(xù)發(fā)生報警，最終將導(dǎo)致大面積停電事故。隱性故障是和一般的故障有很大的差別，它是保護系統(tǒng)中極易存在安全隱患，在用電系統(tǒng)能正常運行時不易被發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)用電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時才會將給電力系統(tǒng)安全和穩(wěn)定性帶來的危害表現(xiàn)出來。在用電網(wǎng)絡(luò)一切正常時，隱性故障不能對電網(wǎng)產(chǎn)生絲毫影響，繼電系統(tǒng)還是會正常的工作，然而一旦出現(xiàn)故障或超出可承受范圍等變化時，隱性故障將會被觸發(fā)從而造成用電系統(tǒng)保護錯誤運轉(zhuǎn)，甚至產(chǎn)生一系列連鎖反應(yīng)。

（二）故障原因

由于整定設(shè)置不當(dāng)引起的隱性故障多數(shù)是由于人為因素導(dǎo)致的。操作人員在設(shè)定過程中可能由于技術(shù)水平問題或者是缺乏工作責(zé)任心，出現(xiàn)保護定值操作錯誤或過失的現(xiàn)象，導(dǎo)致出現(xiàn)管理和設(shè)置的問題，使保護定值無法正常工作而引起的繼電保護故障。另一方面可能由于保護定值無法跟隨電網(wǎng)運行方式或者電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的改變而相應(yīng)做出調(diào)整，當(dāng)發(fā)生電網(wǎng)潮流出現(xiàn)較大波動時，沒有及時調(diào)整保護定值而導(dǎo)致電力系統(tǒng)故障。電力系統(tǒng)設(shè)備不僅包括硬件設(shè)備同時還包含軟件系統(tǒng)。硬件設(shè)備出現(xiàn)故障一般是由于環(huán)境因素造成的。外部偶然事件的發(fā)生可能造成硬件的嚴(yán)重磨損，隨著設(shè)備使用時間造成材料的老化現(xiàn)象和人為操作不當(dāng)造成的硬件的損毀，在一定程度上都有可能引發(fā)硬件隱患故障。而軟件系統(tǒng)就更為隱蔽和復(fù)雜，在軟件系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計、測試、使用和維護等各個環(huán)節(jié)都有可能引發(fā)隱性故障。軟件系統(tǒng)的隱性故障跟生產(chǎn)廠商的設(shè)定有關(guān)系，同時也跟用戶使用的操作有關(guān)。這就要求廠商在生產(chǎn)中嚴(yán)格保障質(zhì)量因素，同時使用用戶也需要注意對系統(tǒng)的正常使用和維護管理，這樣才能避免設(shè)備隱性故障的發(fā)生。

二、繼電保護隱性故障的特征

第一，隱蔽性。隱蔽性是隱性故障最明顯的特征，因為在電力系統(tǒng)正常運行的狀態(tài)下，隱性故障不會對系統(tǒng)造成影響，所以也不會被監(jiān)測到。隱性故障不可與繼電器的質(zhì)量以及設(shè)計水平混為一談，只有在其他系統(tǒng)發(fā)生故障時，才可能會引發(fā)隱性故障，所以為故障診斷和排除帶來了很大的難度。第二，危害性。因為隱性故障是表面上無法察覺的，只有在其他系統(tǒng)出現(xiàn)故障時才可能會引發(fā)隱性故障，所以其造成的危害程度也較大。隱性故障也分為很多種，不同的隱性故障所產(chǎn)生的危害程度也不相同，這與隱性故障存在的位置有很大的關(guān)系。

三、預(yù)防電力系統(tǒng)繼電保護隱性故障的方法

（一）隱性故障的檢測

繼電保護隱性故障只在電力系統(tǒng)出現(xiàn)峰值波動是才會發(fā)生，處于系統(tǒng)運行狀態(tài)下的不確定故障，即便目前常規(guī)使用的自檢系統(tǒng)還是定期的計劃檢修，都使離線式檢測無法真正地對隱性故障進行實時監(jiān)控。只有得到繼電保護隱性故障的存在特性后，才能對保護裝置進行監(jiān)控，對脆弱性區(qū)和脆弱性指數(shù)進行監(jiān)控，在確定需要監(jiān)控和保護的裝置，這樣才能降低隱性故障的發(fā)生率。可以在變電站中應(yīng)用監(jiān)控系統(tǒng)，重點監(jiān)控容易出現(xiàn)故障的繼電器。將監(jiān)控設(shè)備的接收信號設(shè)置的與繼電器接收的信號一致，當(dāng)隱性故障監(jiān)控系統(tǒng)輸出信號與傳統(tǒng)繼電器進行匹配，就能監(jiān)控繼電器的工作情況，將監(jiān)控信號與設(shè)備性能進行科學(xué)合理的分析，根據(jù)實際情況增加一定數(shù)量的數(shù)字設(shè)備，就能鑒別系統(tǒng)中隱性故障發(fā)生的概率和精確的設(shè)備位置，這就起到了繼電器監(jiān)控的作用，降低隱形故障發(fā)生概率。

（二）隱性故障的預(yù)防措施

隱性故障的發(fā)生對電力系統(tǒng)產(chǎn)生的危害各不相同，優(yōu)質(zhì)制定相應(yīng)的預(yù)防措施才能有效地防止隱性故障的發(fā)生。目前對于故障發(fā)生的危害程度和形式進行分類和管理，實現(xiàn)對隱性故障管理的科學(xué)化和合理化。通過我國大部分電網(wǎng)的故障實際數(shù)據(jù)進行風(fēng)險評估發(fā)現(xiàn)，二次回路的隱性故障完全可以通過科學(xué)的監(jiān)控和管理方法進行預(yù)防，只需要相關(guān)人員在繼電保護過程中采取以下幾個方法的操作。第一，在電力系統(tǒng)中盡量使用帶有保護設(shè)備中包含自診檢測功能的先進保護設(shè)備。這些設(shè)備可以實施監(jiān)控整個線路中的異常情況，實施監(jiān)控繼電保護系統(tǒng)中元器件的運轉(zhuǎn)情況和系統(tǒng)運行狀態(tài)，起到預(yù)防和監(jiān)控的作用。第二，在繼電保護中工作人員嚴(yán)格按照規(guī)章制度進行操作，加強設(shè)備的管理和相關(guān)設(shè)備的技術(shù)要素學(xué)習(xí)，健全管理責(zé)任制度，避免由于人為因素造成繼電保護隱性故障的發(fā)生。第三，維修人員工作到位，定時或不定時地對設(shè)備進行維修和保養(yǎng)，將設(shè)備細微的變化進行記錄和分析，對細微的變化原因進行排查，確保隱性問題的及時發(fā)現(xiàn)和維修，避免故障的發(fā)展和擴大，保護電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運行。

四、分析研究隱性故障的意義

由于隱性故障的特殊性，對隱性故障提前進行防范是十分必要的，繼電保護裝置對整個電力系統(tǒng)的防護有著至關(guān)重要的作用，因此，分析繼電保護系統(tǒng)的可靠性，排除隱性故障，不僅能夠提前對系統(tǒng)的安全性以及可靠性有所了解，對事故發(fā)生的概率進行評估，使整個電力系統(tǒng)能夠正常運轉(zhuǎn)，保護電力設(shè)備，使其能夠達到盡可能高的使用年限，同時也保障了用戶的用電，能夠穩(wěn)定地、持續(xù)地提供電力。

結(jié)束語：

隨著我國電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性變得越發(fā)重要，這也對繼電保護提出更高的要求。在繼電保護運行過程中，一些隱性故障往往無法避免，不僅會對電力系統(tǒng)正常的運行帶來較大的影響，嚴(yán)重時還會導(dǎo)致系統(tǒng)大面積故障發(fā)生，帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。