淺探電力系統繼電保護不穩定原因及解決辦法

邰麗麗 武傳彬 王澤文

【摘 要】在當前供電企業的發展過程中，要想保證電力系統順利運行，就需要加強繼電保護工作，這是一種當前應用比較廣泛的保護機制，對于電力系統的安全性以及穩定性具有重要的影響。因此，本文重點對供電企業發展過程中繼電保護存在的一些問題展開論述，并且提出有效的解決對策，希望可以在今后的發展及應用過程中，為電網安全可靠運行提供支持。

【關鍵詞】電力系統；繼電保護；不穩定；解決辦法

引言

我國電力工業的穩步發展，繼電保護技術在其中起著很大作用。繼電保護的主要任務是在系統出現故障時，快速地、有選擇地通過斷路器將故障回路與系統隔離，保證無故障設備及系統的正常運行；或當電力系統發生異常運行情況時，發出信號提示值班或檢修人員處理，以保證電氣設備的安全。繼電保護技術的不斷發展促進了電力系統安全與穩定，提高了電力系統的運行效率。隨著現代電力的發展，電力系統繼電保護設備從電磁型、晶體管類型向集成電路類型和微機型演變，特別是近30年來，繼電保護裝置吸收了計算機應用技術后，微機繼電保護技術取得了長足進展，繼電保護的性能得到了較大提高。隨著人工智能的不斷發展，繼電保護技術也應不斷利用科研的新成果和新技術，根據電力系統和繼電保護技術的要求，不斷開發和創新系統。

1、變電站繼電保護概述

變電站的作用是變換和分配電能，是電廠和電力用戶的中間環節，是電力系統的一部分。由于變電站在電力系統中占有著重要地位，因此變電站能否正常工作就決定了電網是否堅強、穩定。而變電站中的繼電保護裝置又在變電站的運行中具有不可替代的作用，它能通過縮小事故范圍或預防事故來最大限度地保證向用戶安全連續供電，提高系統運行的可靠性。

由于科學技術的快速穩定發展，促進了繼電保護技術水平的不斷提高，有效降低了變電站運行安全故障發生的概率。從國網公司及大型企事業單位變電站的繼電保護配置及使用情況來看，微機繼電保護裝置已取代機械式、晶體管式保護裝置，被廣泛應用，目前繼電保護技術逐漸趨于計算機網絡信息化的方向發展。微機繼電保護裝置的應用在很大程度上降低了繼電保護誤動、拒動的概率，大大提高了電力系統繼電保護的可靠性。

雖然微機保護裝置大大提高了電力系統的繼電保護可靠性，但仍然存在一些不穩定因素，一旦發生事故將帶來較大的損失和社會影響。

2、繼電保護不穩定的原因

影響繼電保護系統穩定性的因素主要有設備因素和人為因素。

2.1設備因素

繼電保護系統主要設備有繼電保護裝置、二次回路、各類輔助裝置、斷路器、PT/CT等。微機繼電保護裝置是繼電保護系統最重要的設備之一，它的CPU處理器、I/O輸入輸出接口、電源模塊、模擬量輸入模塊等，這些部件發生問題均會造成繼電保護系統的不穩定。特別是隨著使用年限的增長，模擬量采樣模塊，即數據測量過程中產生的誤差增大，導致保護不能正確反映實際運行情況，容易發生拒動或誤動。二次回路的問題主要是絕緣問題，造成接地或短路，引起繼電保護裝置誤動作。輔助裝置的繼電箱、操作箱等元器件故障也會影響繼電保護動作的正確性。斷路器是繼電保護系統另一個重要設備，在實際運行中發現斷路器存在拒動或誤動的情況，導致繼電保護系統不穩定。PT、CT發生斷線、短路、誤差大、飽和等故障，將導致繼電保護系統從源頭上就變得不穩定，為繼電保護裝置的正確動作埋下隱患。以上所有設備隨著運行年限的增長，穩定性和可靠性變得越來越低。

2.2人為因素

繼電保護系統中的很多工作都是通過人工的方式進行的，難以避免的會出現人為因素造成繼電保護系統的不穩定。如繼電保護設計出現問題，現場施工、接線問題，定值的計算和現場整定問題以及試驗過程中的誤觸、誤碰二次回路問題等，都會對繼電保護系統的穩定運行構成威脅。

3、繼電保護常見故障處理解決措施

3.1根據以往經驗進行識別故障

在對繼電保護中存在的故障進行解決時，可以適當地借鑒工作經驗對故障進行識別，此種方式的應用是采用較為傳統的處理方法。在采用此種方法對繼電保護故障進行識別時，可以對檢修人員工作中的經驗進行準確的記錄，并且將記錄的結果進行匯總以及分類，將匯總之后的結果輸入到管理系統中，為日后的查詢提供有利條件。對于變電站繼電保護中存在的故障，相關的檢修人員在對其產生的原因進行分析時，還需要提出有效地解決措施，如果日后碰見同種故障，那么就可以直接采取此種解決措施，對其進行處理調整，恢復變電站的正常運行。由于檢修人員對于繼電保護中故障情況都具有豐富的處理經驗，同時因為繼電保護中存在的故障較為常見，所以，在解決此類故障因素時，就可以根據相關的經驗對其進行處理調整。此種方法的應用，不僅能夠有效地節約處理實踐，還能夠利于相關檢修人員縮短識別故障的時間，進而降低故障對于變電站造成的不利影響。

3.2有效防止電流互感器飽和問題發生

為進一步保障繼電保護系統的安全運行，應防止電流互感器出現飽和問題。有效防護措施可參照以下方式。首先，在設計階段做好設備選型工作，要選用容量足夠的保護級電流互感器。其次，需合理控制電流互感器的電壓，充分考慮線路短路時電流互感器出現的飽和問題，結合問題制定措施。最后，需采用科學方式盡量減少電流互感器存在的負載阻抗問題，預防電流互感器出現飽和現象，應盡量減少電流互感器二次側使用的電纜長度，并適當增加電纜截面。

3.3完善繼電保護模式的覆蓋面積

首先，應該將繼電保護模式的覆蓋范圍加以進一步的擴大，供電企業的發展過程中，要想穩定供電企業的繼電保護，就要對這一模式加以進一步的完善，并且擴大覆蓋面積。具體的做法可以從以下幾方面入手。一是要不斷增加資金的投入，進一步擴大技術方面的投入力度。二是在傳統的保護模式中，主要應用的是機械式繼電器保護，這種保護模式可靠性較低，所以應擴大微機繼電保護裝置的覆蓋范圍。三是采用現代化的網絡信息技術，不斷提高網絡模式的安全性以及科學性，這樣還可以對很多農村地區的電網起到保護性的作用，同時促進我國的電網朝著智能化的方向發展，讓電網運行具有科學性以及持續性的特點。

3.4增強檢修效能

出現二次設備緊急缺陷問題階段，變電站檢修工作人員獲取調度指令對故障進行處理，通常需經過相對較長的工作流程，借助遠程運維相關技術，能完成對二次設備進行實時遠程診斷和并對運行狀態采取全程監測，檢修工作人員能對保護裝置發生故障點的位置進行事先分析判斷，對故障點進行定位，細化到板件級層面，有效降低后備物品準備所需時間[2]。基于檢修輔助決策，能完成對檢修計劃整體流程的閉環管理，增強綜合管理能力與風險管控水平，降低檢修工作人員進行緊急消缺所需工作時間；日常檢修階段，檢修工作人員無需到達現場即可以實現對定值的調整修改，對設備進行重啟，提升工作效率，確保供電可靠性。

結束語

如今，電網規模越來越大，電壓水平不斷提升，對電力系統穩定運行的要求越來越高。作為電力系統的重要組成部分，繼電保護技術是保證電力系統安全、穩定供電的關鍵。因此，需要在實際工作中加強對繼電保護系統的運行管理，加快新型繼電保護裝置的實施，為技術的有效運行、繼電保護網絡的進一步發展和智能化應用，使電力系統高效運行提供了必要條件。

參考文獻：

[1] 廖鵡嘉.配電自動化與繼電保護配合的配電網故障處理探究[J].低碳世界，2019，9（06）：79-80.

[2] 范文杰，肖湘寧，陶順.計及繼電保護動作的電壓暫降評估[J].電力電容器與無功補償，2019，40（03）：129-136.

[3] 婁長嵩.試論供電企業繼電保護存在的問題及對策[J].科學技術創新，2019（18）：159-160.

[4] 周麗芳，楊麗，魏蔚，范義民.繼電保護和緊急控制系統的研究[J].通信電源技術，2019，36（06）：230-231.

[5] 鄭樂樂.大型變壓器的繼電保護配置與專項整治[J].礦業裝備，2019（03）：90-91.

[6] 龔亮.淺談變電站繼電保護裝置現狀及發展趨勢[J].北京電力高等專科學校學報，2012（06）：73-74.

（作者單位：日照鋼鐵有限公司）