電力系統繼電保護隱性故障分析

摘 要：在電力系統運行期間，繼電保護裝置會在內外部因素影響下出現運行故障，而導致連鎖故障、誤動故障的主要原因在于隱性故障。基于此，文章從電力系統繼電保護隱性故障的危害與出現原因入手，闡述隱性故障的預防措施與檢測手段，規避隱性故障的影響，為電力系統創造穩定運行條件。

關鍵詞：電力系統;繼電保護裝置;隱性故障

前言：隱性故障是指繼電保護裝置出現的難以發現的故障，具有顯著的隱蔽性及危害性特征。隱蔽性是指隱性故障的檢測、識別難度較高，僅在電力系統某個部件的運行參數出現異常后，方可判斷繼電保護存在隱性故障;危害性是指隱性故障在電力系統正常運行時難以被識別，一旦顯性，會產生較大危害，造成損失。

1.電力系統繼電保護隱性故障特點

1.1隱性故障的危害

在電力系統運行中，隱性故障大都與其他系統故障同時出現，基于隱性故障的隱蔽性，繼電保護會采取相應措施保護其他系統故障，出現誤動，導致隱性故障逐漸發展為顯性故障，引發更嚴重的故障，使電力系統出現大面積停電。同時，隱性故障會引發連鎖反應，使電力系統出現供應與輸出超標的現象，加大系統發熱量，對電力設備造成損壞[1]。

1.2隱性故障的出現原因

在電力系統運行中，隱性故障出現的原因可劃分為兩類：（1）錯誤整定操作，在繼電保護定值整定中，操作人員的失誤或保護定值與電力系統運行現狀不符，均會影響保護定值的調整效果，進而引發隱性故障;（2）設備故障，電力系統的設備故障體現在硬件和軟件兩方面，硬件故障是指設備器件出現的異常運行狀況，如保護裝置元件、保護測量回路及直流回路等，軟件故障是指軟件程序中存在BUG、軟件運行期間運維不到位等因素引發的故障[2]。

2.電力系統繼電保護隱性故障管理

基于電力系統繼電保護隱性故障的危害，電力企業應提高對隱性故障的重視，加強對繼電保護裝置的監管，做好事前預防、事中檢測工作，及時發現隱性故障，避免其發展為顯性故障，提高電力系統運行穩定性。

2.1隱性故障的預防

為規避隱性故障帶來的危害，電力企業應結合隱性故障出現原因，做好事前預防工作，加強對隱性故障的管控。基于錯誤整定操作原因，電力企業應加強對工作人員的培訓，使其掌握正確整定操作與流程，避免錯誤整定操作的出現。同時，電力企業需結合電力系統繼電保護運行現狀，明確系統的整定需求，實時調整保護定值，使其滿足電力系統當前運行需求，發揮整定的重要作用，規避隱性故障的出現與發展。

基于設備故障原因，電力企業應加強對繼電保護的運維管理，安排專業人員進行電力設備的日常檢查，每天記錄電力設備與元件的運行參數，及時發現異常。有條件的電力企業可引進先進監測裝置，實現繼電保護系統的智能監測與報警，提高隱性故障的檢測有效性。同時，電力企業應定期開展設備運維工作，要求運維人員詳細記錄設備元件運行狀況，分析運維期間設備參數變化的原因，及時發現隱性故障，防止其發展為顯性故障。另外，電力企業可借鑒同行業其他單位的隱性故障管理措施，明確隱性故障的高危區域，制定針對性應急方案，組織技術人員進行應急演練，一旦隱性故障發展為顯性故障，技術人員可立即實施應急方案，盡最大限度減少隱性故障的影響，防止大面積停電等現象的出現，強化事前預防效果。

2.2隱性故障的檢測

在電力系統運行期間，繼電保護裝置的不同元件與設備，出現隱性故障的概率不同。本文列舉幾個隱性故障高發元件與設備，分析隱性故障的檢測與識別要點，為電力企業開展相關工作提供參考。

（1）高壓斷路器。繼電保護系統配置的高壓斷路器具有保護、控制作用，易出現誤動作，引發隱性故障，導致大面積停電事故的出現。基于高壓斷路器的重要影響，電力企業應做好檢測與識別工作，首先分析合閘線圈電流特征量，再通過最小二乘支持向量機算法進行數據處理，完成隱性故障的識別分析，為隱性故障維修提供參考。

（2）PT中性線。在繼電保護系統運行中，PT中性線斷線會引發隱性故障，使繼電保護裝置的零序電壓保護出現誤動作。基于相關理論與工作實踐，在PT中性線出現斷線時，會導致零序電壓出現變化，體現在相位方面。就此，在隱性故障檢測中，技術人員可檢測零序電壓的三次諧波，觀察其電壓相位是否變化，進而識別隱性故障。

（3）CT兩點接地。在繼電保護系統運行中，CT兩點接地會使繼電保護的零序電流保護出現誤動作。針對該現象，技術人員可切斷二次回路的電源，向其注入標準信號，包括電流信號及正弦波信號，識別CT兩點是否接地，明確具體的接地位置，進而及時發現隱性故障。

（4）操作回路。在電力系統運行中，操作回路可能出現寄生回路，導致繼電保護裝置出現誤動作。例如，某變電站的兩臺變壓器高壓側的某一相斷路器同時跳閘，在保護延時后，兩臺變壓器的三相均出現跳閘現象，運維人員發現斷路器的操作回路出現寄生回路。針對該現象，技術人員重新進行回路設計，消除寄生回路。就此，在繼電保護系統設計中，設計人員應提高對電氣交叉的重視，減少不同回路的交互，通過獨立蓄電池為繼電保護裝置供電。

（5）通信通道。部分電力企業受成本影響，并未應用光纖通道作為通信通道，影響通信效果，收信延時現象普遍，引發繼電保護裝置誤動作。針對該現象，電力企業應認識到光纖通道的優越性，優化通信通道，為其配置光纖保護，確保通道的收信裕度、傳輸速度符合繼電保護系統運行要求，發揮繼電保護作用，規避隱性故障的危害。

3.結論

電力系統繼電保護隱性故障危害大、影響范圍廣，電力企業應明確隱性故障出現原因，做好隱性故障預防工作，并引進先進技術與設備，做好隱性故障的檢測，確保繼電保護隱性故障可有效檢測與識別，規避隱性故障的危害，實現電力系統的長久、持續、穩定供電。

參考文獻：

[1]呂文婷，李琳，何珊.電力系統中繼電保護隱性故障及其改進措施[J].科技資訊，2019，17（25）：31-32.

[2]趙廣旭，穆小亮，黃小燕.基于繼電保護隱性故障的電力系統連鎖故障分析[J].信息系統工程，2019（04）：109.

作者簡介：

喬斌（1986年2月），男，內蒙古鄂爾多斯人，本科，工程師，電氣工程及其自動化方向.

（內蒙古國華準格爾發電有限責任公司? 內蒙古? 鄂爾多斯? 010300）