電力系統(tǒng)繼電保護(hù)動作的故障分析

李為線

（錫林郭勒超高壓供電局，內(nèi)蒙古 錫林郭勒 026000）

1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)措施的重要性

電力系統(tǒng)運行中，要進(jìn)行相應(yīng)升級繼電保護(hù)。第一，以電力系統(tǒng)的實際運行情況為出發(fā)點，實行合理的監(jiān)控形式。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)呈現(xiàn)的價值和意義通過系統(tǒng)識別，實現(xiàn)高效的監(jiān)控工作模式。其中，可以以錄波設(shè)備和相應(yīng)的設(shè)備為參考，這是提高電力系統(tǒng)安全性能的根本。第二，為電力安全的運行提供了堅實的基礎(chǔ)。電力系統(tǒng)運行中，實施繼電保護(hù)措施十分關(guān)鍵，其中隱含的價值和作用是任何工序都不能替代的[1]。圖1 為繼電保護(hù)二次回路示意圖。

圖1 繼電保護(hù)二次回路示意圖

2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的常見故障分析

2.1 設(shè)備故障

故障發(fā)生的一個重要因素是設(shè)備構(gòu)件。構(gòu)件質(zhì)量不好，運用中面對不同的工作負(fù)荷也會存在性能差別，繼電保護(hù)設(shè)備中通過的電壓、電流等在要求上存在差異。所以，開展繼電保護(hù)裝置設(shè)計時，要關(guān)注工作的具體強(qiáng)度，實行選擇性保護(hù)模式，使不同設(shè)備元器件符合要求。

如表1 所示，參考復(fù)式比率系數(shù)Kr取值，Ext展現(xiàn)的是母線區(qū)出現(xiàn)問題時流出母線電流在總電流中的占比。δ是區(qū)域外故障中支路電流所形成的互感器誤差。

表1 相關(guān)參數(shù)

2.2 開關(guān)設(shè)備故障

開關(guān)上出現(xiàn)的問題，往往是因為電力系統(tǒng)和繼電保護(hù)系統(tǒng)之間出現(xiàn)了匹配問題。在型號不同和標(biāo)準(zhǔn)不符合等情況下會出現(xiàn)差錯。選擇繼電保護(hù)裝置的過程中，往往需要按照相應(yīng)的規(guī)定完成，但是隨著實踐的不斷增加和工作強(qiáng)度的增加，繼電保護(hù)裝置需進(jìn)行升級和完善，否則將出現(xiàn)比較嚴(yán)重的老化和超負(fù)荷問題[2]。

以電流進(jìn)行判斷為依據(jù)的差動元件，通過電壓閉鎖元件進(jìn)行工作配合，要從整體上展現(xiàn)出明顯的可靠性，其中的動作表達(dá)式為：

2.3 繼電器觸點故障

觸點上出現(xiàn)的不足，往往是源于在一定時間內(nèi)觸點上的接觸面電阻出現(xiàn)了氧化，同時攜帶了相應(yīng)的傳導(dǎo)損耗。這些故障的衍生會影響繼電器接觸的可靠性，從而影響整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。具體開展操作時，故障排除要合理運用多種方法。

3 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障檢測方法

3.1 網(wǎng)絡(luò)檢測

結(jié)合電力系統(tǒng)運行中展現(xiàn)的特點，網(wǎng)絡(luò)檢測的一個內(nèi)容是網(wǎng)絡(luò)化。它會對系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理和調(diào)整，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)化處理。不管是發(fā)送還是傳輸，它都擁有一個清晰的流程，隨后以不同的串聯(lián)形式，使電力系統(tǒng)蘊含的保護(hù)裝置實現(xiàn)連接。網(wǎng)絡(luò)化的繼電保護(hù)裝置會比較及時和迅速地傳送命令，針對故障設(shè)備和元件開展定位判斷并實施切斷等措施，提高電力系統(tǒng)的安全性和可靠性。

3.2 開展適應(yīng)性控制

針對電力系統(tǒng)中涌現(xiàn)出的故障進(jìn)行重點檢測，要制定控制模式。從自主適應(yīng)的層面分析，以適應(yīng)性的控制模式為基礎(chǔ)，對電力系統(tǒng)的具體運行數(shù)據(jù)和問題等進(jìn)行重點集合，全方位歸納和總結(jié)故障變化情況，根據(jù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)形成相應(yīng)保護(hù)能力。

3.3 借助人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一項十分重要和清晰的工序，往往需要關(guān)注生物神經(jīng)系統(tǒng)的智能化特征。比如，要對計算和邏輯運用等進(jìn)行全方位升級。繼電保護(hù)在發(fā)揮人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)價值的情況下，也會重點采集出現(xiàn)的故障信息，最終實現(xiàn)判斷的高效性。

3.4 變電站綜合自動化

綜合性自動化模式是密切融合計算機(jī)信息在采集和處理上的技術(shù)，同時能夠看到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和控制系統(tǒng)技術(shù)的影子。這些技術(shù)的完美結(jié)合，會合理測量繼電保護(hù)裝置，并實現(xiàn)良好的保護(hù)效果。

4 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障處理舉措

面對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障處理事件，需要采取多種方法和舉措。其中，分段處理、參照方法和替換方法成為現(xiàn)階段人們關(guān)注的重點方式。結(jié)合發(fā)展性規(guī)劃內(nèi)容需求，能夠在3 個處理方式的升級下，對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障實行階段處理，并在參照中開展工作，發(fā)揮替換設(shè)備的功能價值[3]。故障舉措的合理運用，首先要重點了解硬件工作原理，見圖2。

圖2 硬件原理

4.1 分段處理方法

在開展分段處理的過程中，要從繼電保護(hù)的相關(guān)裝置等方面開展合理分析，其中要展現(xiàn)出細(xì)節(jié)性價值，在完善劃分順序的情況下，實行科學(xué)的處理形式。針對高頻保護(hù)形式，以收發(fā)信息機(jī)作為檢查對象，從通道的相關(guān)位置進(jìn)行重點細(xì)分，在形成負(fù)載截斷后，計算出通道和電平之間衍生的不同內(nèi)容，其中差值可作為故障源確定的一個參考。比如，在高頻保護(hù)收發(fā)機(jī)出現(xiàn)問題的情況下不會收到信息，阻礙通道中擺設(shè)的設(shè)備，牽連到周邊設(shè)備的正常運行。

元件TA 的極性端要擁有一致性，差流公式具體如下：

大差電流：Id=I1+I2+…+In

I 母小差電流：Id1=I1×S11+I2×S12+…+In×S1n-I1k×S1k

II 母小差電流：Id2=I1×S21+I2×S22+…+In×S2n-I1k×S1k

4.2 參照方法

以對比為基礎(chǔ)，從電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置出發(fā)，關(guān)注具體參數(shù)運行情況，會讓故障設(shè)備在判定上獲得明確的信息資源，同時提高故障設(shè)備的處理效率。另外，以具體連接連線的情況檢查為基準(zhǔn)，參照標(biāo)準(zhǔn)實行多樣的參照方法。電力系統(tǒng)在恢復(fù)時沒有接線，要找出適用的參照形式，掌握同一型號的設(shè)備接線，合理控制故障。

母線保護(hù)差動元件，主要由復(fù)式的比率差動和分相突變量復(fù)式比率差動構(gòu)建而成。

4.2.1 復(fù)式比率差動判據(jù)

動作表達(dá)式為：

Idset是差電流門坎定值，Kr為復(fù)式比率系數(shù)（制動系數(shù)）。

4.2.2 故障分量復(fù)式比率差動判據(jù)

Δ=i(k)-i(k-N)，其中i(k) 是當(dāng)前電流采樣值；i(k-N)是一個周波前的采樣值。出現(xiàn)故障后，一個周波之內(nèi)能夠?qū)收戏至窟M(jìn)行準(zhǔn)確分析，檢查含有的各種諧波。

故障分量差電流和故障分量和電流分別為：

4.3 替換方法

替換法的作用不可估量，往往運用在故障出現(xiàn)的部位上。在繼電保護(hù)故障處理時，可以實行設(shè)備故障替換。運用新設(shè)備，會針對一個具體的位置進(jìn)行設(shè)置裝置，同時擁有恢復(fù)的機(jī)會[3]。所以，實行替換方法要分析繼電保護(hù)的相關(guān)設(shè)備，能夠在故障出現(xiàn)的時候精準(zhǔn)定位位置。

替換處理形式是把完好的零件作為替換依托，更換繼電保護(hù)中出現(xiàn)問題的零部件，是進(jìn)一步對部件的優(yōu)劣情況進(jìn)行合理判斷的重要方法，合理控制裝置故障的引發(fā)幾率。替換方法使得繼電保護(hù)裝置在開展替換工作時擁有較高的效率，電子系統(tǒng)恢復(fù)的時間較短，能夠使運作更加順暢。計算機(jī)系統(tǒng)保護(hù)方面出現(xiàn)問題或者單元繼電器出現(xiàn)問題時，工作人員可以通過檢修的形式發(fā)現(xiàn)，也可以借助間隔插件進(jìn)行故障插件替換。完成替換后，觀察繼電保護(hù)設(shè)備的具體運行狀態(tài)。如果處于正常狀態(tài)，說明替換下的零件是導(dǎo)致故障出現(xiàn)的重要方面；如果故障依舊沒有解決，需要繼續(xù)借助替換的形式檢測其他元件，直到發(fā)現(xiàn)問題所在。

比如，針對110 kV 裝備中出現(xiàn)的問題，在指示燈出現(xiàn)忽明忽暗的情況下難以判斷其中存在的故障。在擁有備用間隔的情況下，可以進(jìn)行替換，找出故障源，這主要體現(xiàn)在CPU 插件上。通過這樣的方法，在開展前要實行精確的繼電保護(hù)裝置定位，技術(shù)人員根據(jù)自己的工作經(jīng)驗等進(jìn)行合理判斷。

4.4 技術(shù)改造

電力系統(tǒng)想要穩(wěn)定運行，需要繼電保護(hù)給予保障。科學(xué)技術(shù)發(fā)展下，電力系統(tǒng)獲得了更新發(fā)展的機(jī)會。網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和電子傳感技術(shù)等的發(fā)展，促使繼電保護(hù)擁有了發(fā)展和運用的機(jī)會。針對電網(wǎng)調(diào)控一體化運行模式，從先進(jìn)的測量形式和具體技術(shù)運用出發(fā)，讓電力系統(tǒng)在維護(hù)上擁有自己的整體體系和模式。在先進(jìn)技術(shù)和裝備的有力整合下，使得數(shù)據(jù)信息獲得較快的傳播速度。面對繼電保護(hù)裝備的故障問題處理，以技術(shù)改造和升級為基礎(chǔ)。比如，解決電流互感器飽和問題時，初始階段運用升級電子式電流互感器，從本質(zhì)上解決飽和問題。另外，面對傳統(tǒng)老式繼電保護(hù)裝備，從具體的運行情況分析，開展合理改進(jìn)，并實行有效升級模式，從根本上解決設(shè)備老化問題，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

5 結(jié) 論

綜上所述，電力系統(tǒng)的運行受到了人們的廣泛關(guān)注和重視，其中繼電保護(hù)系統(tǒng)十分關(guān)鍵。在故障信息得到合理分析的情況下，電力系統(tǒng)穩(wěn)定和安全擁有了重要支撐。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)面對故障處理要實行多種處理形式，結(jié)合參照、替換等形式，保障系統(tǒng)高效、穩(wěn)定運行。