電力系統(tǒng)繼電保護(hù)動(dòng)作故障研究

文/楊華斌，貴州共筑未來建設(shè)工程有限公司

1 引言

現(xiàn)階段，社會(huì)發(fā)展的速度逐漸加快，電力系統(tǒng)的運(yùn)行不僅關(guān)系到我國供電的質(zhì)量，也是衡量我國綜合實(shí)力的一項(xiàng)指標(biāo)。繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中具有非常重要的作用，其主要是利用計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷囗?xiàng)設(shè)備，通過綜合的分析與研究，以此來掌握電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況，并實(shí)施相應(yīng)的保護(hù)措施。因此，相關(guān)人員更應(yīng)該加強(qiáng)繼電保護(hù)動(dòng)作，完善應(yīng)用，及時(shí)分析故障的原因，給出針對(duì)性的解決措施，進(jìn)而促進(jìn)電力行業(yè)的正常發(fā)展。

2 繼電保護(hù)動(dòng)作原理

繼電保護(hù)裝置的保護(hù)動(dòng)作必須在電力系統(tǒng)異常的條件下才會(huì)觸發(fā)，所以該裝置具備故障檢測(cè)功能。具體來說，繼電保護(hù)裝置與電力系統(tǒng)有緊密聯(lián)系，所以在工作當(dāng)中，會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況時(shí)刻進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)會(huì)依照人工設(shè)置的閾值，對(duì)電力線路的電流相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行異常判斷，相應(yīng)在過程中發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)某條線路的電壓、波動(dòng)等出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，則激發(fā)裝置保護(hù)動(dòng)作。繼電保護(hù)動(dòng)作具有多種表現(xiàn)：在電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)異常條件下，裝置會(huì)發(fā)出警報(bào)，警報(bào)會(huì)通過信號(hào)傳輸路徑進(jìn)入電力工作站終端，激發(fā)故障預(yù)警裝置，以通知人工前來維修；針對(duì)故障線路，對(duì)電閘進(jìn)行控制使其跳開，實(shí)現(xiàn)斷電隔離操作，在無電力傳輸?shù)臈l件下，故障無法持續(xù)進(jìn)行影響，且如果電力故障屬于暫時(shí)性故障，則重新合閘后恢復(fù)供電即可，如果屬于永久性故障，則待人工進(jìn)行處理即可，由此保障電力系統(tǒng)的安全。

3 影響繼電保護(hù)可靠性的常見故障

3.1 硬件問題

在電力系統(tǒng)中，硬件設(shè)備一般包括了斷路器，數(shù)據(jù)模塊，絕緣裝置等等。在這幾個(gè)部分當(dāng)中，斷路器也是該系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵部位，也就是說一旦斷路器出線問題。整個(gè)電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)的可靠性都會(huì)受到威脅。對(duì)于斷路器而言，最常見問題就是老化現(xiàn)象的出現(xiàn)，斷路器一旦老化，會(huì)對(duì)整個(gè)繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行產(chǎn)生直接性的影響。而在絕緣裝置中設(shè)備的老化，同樣會(huì)帶來一系列不良的反應(yīng)，絕體裝置的設(shè)備功能減弱，絕緣性隨之降低，繼電保護(hù)裝置的保護(hù)功能也會(huì)由此受到限制。硬件中數(shù)據(jù)模塊如若出現(xiàn)了工作異常的情況，就會(huì)使得在進(jìn)行信息的導(dǎo)入和提取時(shí)產(chǎn)生偏差，如此便會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)對(duì)繼電保護(hù)裝置下達(dá)的操作指令處于異常狀而，而機(jī)電保護(hù)專制的工作也會(huì)受到影響。

3.2 開關(guān)故障

繼電保護(hù)中的開關(guān)設(shè)備故障主要是因?yàn)楸Ｗo(hù)系統(tǒng)同電力系統(tǒng)之間無法匹配而導(dǎo)致的，對(duì)于保護(hù)裝置的選擇，實(shí)際上是擁有一定科學(xué)依據(jù)的，而電力系統(tǒng)中初始的繼電保護(hù)設(shè)備往往會(huì)同其它的設(shè)備相互聯(lián)系在一起。但是隨著工作量的增加，對(duì)于系統(tǒng)的使用時(shí)間也在變長(zhǎng)，在缺乏保護(hù)裝置的情況下，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備老化。當(dāng)設(shè)備開關(guān)無法滿足實(shí)際需求，系統(tǒng)也就不能完成相應(yīng)的檢測(cè)工作，最后，所存在的問題就是電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況必然會(huì)受到一定的影響。

3.3 電流互感飽和故障

結(jié)合相關(guān)理論得知，繼電保護(hù)裝置在持續(xù)運(yùn)行的過程當(dāng)中，隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，其裝置終端內(nèi)的電力負(fù)荷會(huì)相應(yīng)提高，在此條件下，如果電力系統(tǒng)出現(xiàn)了短路現(xiàn)象，將會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置受到電流互感器的飽和影響，且影響程度、頻次會(huì)大幅度提高，相應(yīng)繼電保護(hù)裝置的故障監(jiān)測(cè)靈敏度會(huì)相應(yīng)下降，容易出現(xiàn)拒動(dòng)問題或者動(dòng)作延遲現(xiàn)象，對(duì)于電力系統(tǒng)安全性有較大的負(fù)面影響。

4 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)動(dòng)作故障的發(fā)生

4.1 繼電保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)的設(shè)備故障

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作是管理工作中的一項(xiàng)重要而細(xì)致的內(nèi)容，對(duì)繼電保護(hù)裝置型號(hào)和規(guī)格具有嚴(yán)格規(guī)定，一般繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行原理不會(huì)存在問題，出現(xiàn)的繼電保護(hù)設(shè)備故障大都由設(shè)備構(gòu)件的質(zhì)量問題引起，因?yàn)楣ぷ髟硪粯樱收蠙z測(cè)的方法也相同，但不同的電力系統(tǒng)供電工作負(fù)荷不同，所以對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的電流電壓有著不同的負(fù)荷要求，所以，在安裝繼電保護(hù)裝置時(shí)，要綜合考慮電力系統(tǒng)的電流電壓負(fù)荷及工作強(qiáng)度負(fù)載，科學(xué)選擇繼電保護(hù)裝置，保證繼電裝置所有構(gòu)件滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，以防因?yàn)槟硞€(gè)小部件出現(xiàn)質(zhì)量問題而影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。繼電保護(hù)系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行至關(guān)重要，如果出現(xiàn)制動(dòng)問題，會(huì)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。

4.2 開關(guān)故障管理對(duì)策

開關(guān)故障對(duì)于繼電保護(hù)裝置而言具有重大影響，所以在電力安全的原則下，需要對(duì)此進(jìn)行管理。具體管理方法上，首先電力工作者在日常工作當(dāng)中，除了要定期對(duì)開關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢查，排除其中故障以外，出于便捷性考慮，可以采用先進(jìn)的信息化技術(shù)對(duì)開關(guān)設(shè)備進(jìn)行全天候監(jiān)控，即設(shè)置信息化終端與通信路徑，通過傳感器對(duì)開關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)監(jiān)控發(fā)現(xiàn)開關(guān)設(shè)備某項(xiàng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題之后，則通知電力終端對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)激發(fā)預(yù)警系統(tǒng)，使人工了解具體情況。

4.3 電力系統(tǒng)出現(xiàn)的電流互感飽和故障

由于當(dāng)今社會(huì)發(fā)展迅速，電力系統(tǒng)工作負(fù)載量也不斷加大，電流的輸入輸出也會(huì)不斷加大，舊的繼電保護(hù)裝置也可能由于電流負(fù)荷的加大而出現(xiàn)供電線路的短路，如果發(fā)展短褲位置靠近電力系統(tǒng)的終端設(shè)備，電流互感器發(fā)出的電流將是正常電流的100多倍，進(jìn)而導(dǎo)致電流互感器出現(xiàn)誤差的幾率也成倍增加，導(dǎo)致繼電保護(hù)系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)的靈敏度大幅度降低，最終會(huì)出現(xiàn)電力系統(tǒng)的運(yùn)行故障無法檢測(cè)，更不可能發(fā)出警報(bào)，繼電保護(hù)裝置也無法應(yīng)對(duì)故障發(fā)出斷電指令，使電力系統(tǒng)的安全性存在極大隱患。同時(shí)，電流互感器故障的出現(xiàn)也會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置中限制通過的電流也因?yàn)槎萄澏l(fā)生故障，過流保護(hù)裝置也停止工作，電力系統(tǒng)可能依舊工作，但失去了繼電保護(hù)系統(tǒng)的保障，增加了供電的危險(xiǎn)性。

5 結(jié)束語

隨著我國電力系統(tǒng)改革的不斷深入，繼電保護(hù)動(dòng)作已經(jīng)成為電力行業(yè)所關(guān)注的重點(diǎn)問題。繼電保護(hù)裝置運(yùn)行的過程中，經(jīng)常會(huì)因?yàn)橐恍┲饔^和客觀因素的限制，導(dǎo)致事故的增加。因此，加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)動(dòng)作故障的原因分析，是電力部門應(yīng)該考慮的重點(diǎn)工作，只有這樣，才能從根本上降低事故的發(fā)生幾率，確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。