電力系統繼電保護及故障檢測方法分析

呂孟玉

摘要：繼電保護對于電力系統的重要性是毋庸置疑的。如果電力系統突然出現了故障，此時繼電保護裝置就會突然斷開，避免故障線路處于工作狀態，從而保證其他線路的正常運作，避免大面積停電的情況發生，把停電對生產生活的影響降到最低限度。本文首先對繼電保護進行闡述，然后對繼電保護故障進行分析，最后論述繼電保護的檢測方法。

關鍵詞：電力系統;繼電保護;故障;檢測方法

我國歷來非常重視電網建設，因此城鄉電網十分健全。如何確保電網正常運行，各電力公司都有十分有效的應對辦法，而繼電保護就是其中的一種。繼電保護對于電力系統的重要性是毋庸置疑的。如果電力系統突然出現了故障，此時，繼電保護裝置就會突然斷開，避免故障線路處于工作狀態，從而保證其他線路的正常運作，避免大面積停電的情況發生，把停電對生產生活的影響降到最低限度。及時查找出問題、果斷采取應對措施，是對一個電工維修技術的考驗。快速排除故障，確保電力系統安全運行，是電力公司追求的主要目標。在實際工作中，電力系統經常出現這樣或那樣的問題，而在降低損失方面，繼電保護發揮了不可替代的作用。

1 繼電保護的概述

在電力系統運行過程中，隨時會發生各種故障或者系統發生異常。當電力系統出現故障或者系統異常的時候，事件保護就會對系統進行檢測發出警報，甚至可以直接將故障部分進行切除或者隔離，繼電保護是電力系統的重要保護措施。

電力系統的正常運轉，其中最主要的原因就是能及時排除這種故障，從而使電力系統遠離危險的環境。在電力系統的運行過程中，對變壓器、發電機和輸電線路等進行保護是極其重要的，如果對系統及其元件保護不及時，有可能導致整個電力系統的癱瘓。在實際操作中，通常采用有觸點的繼電器對系統和元件進行有效保護，使整個系統運行正常，這種保護的方法人們稱為繼電保護。當電力系統在運行過程中發生故障或者出現異常情況時，繼電保護裝置就能在最短的時間內自動從系統中切除故障部位，或者發出警報信號。值班的工作人員根據系統發出的警報信號對故障進行跟蹤并查找故障的根源，從而避免設備遭受更嚴重的破壞，或者對相鄰地區的供電造成更大范圍的影響。

繼電保護有一個前提，那就是繼電保護裝置必須具有以下功能：一是正確識別被保護的元件是正常運轉狀態還是真正發生了故障;二是啟動繼電保護后，是區域內保護還是區域外保護。只有滿足這兩個條件，繼電保護裝置才能發揮它應有的功能。一旦電力系統發生故障，工頻電氣量就會發生明顯的變化，并呈現以下特征：電流突然增大，電壓突然降低，電流與電壓之間的相位角發生改變，測量阻抗發生明顯變化等。利用故障發生時電氣量的明顯變化，便可構成繼電保護。

2 電力繼電保護的故障分析

2.1 繼電保護開關

整個電力系統是由各個子系統集合而成的，為了確保電力在各子系統中有序調度，一般都是由工作人員通過控制開關向各個系統送電。在沒有安裝繼電保護的情況下，只能由工作人員進行人工操作。在工作實際中，有些工作人員是盡心盡責的，嚴格按照操作流程進行操作。而有些工作人員的責任心沒有那么強，為了貪圖方便，他們把復合開關和組合器連接在變壓器的出口線柜上，因為違反了技術操作規程，因此導致故障的發生，造成嚴重的問題。

2.2 微機繼電保護故障

首先，外界干擾和絕緣性故障的問題。微機繼電的保護運行過程，在實際工作中很容易受到外界的干擾。它的絕緣性材料都是特制的，一旦受到外界的干擾就容易對系統造成破壞，繼電保護就失去應有的作用，從而使電力系統出現故障。其次，保護裝置的電源問題。經過對許多起微機繼電保護故障的統計，保護裝置的電源出問題的概率很高。這其中的主要原因是因為內部不穩定的電流和電壓造成的。它內部的電流電壓不穩，使得繼電保護出現了基準值不準的情況，保護裝置對電流的判斷存在很大的誤差，因此導致故障的發生。最后，繼電保護裝置受到靜電的影響。電網的運行過程都會產生靜電塵埃，一般情況下都要及時進行處理，處理和維護不及時，靜電就會對保護裝置產生很大的破壞力。尤其是在廣播（衛星）發射塔（站）之類的場所，無線裝置對繼電保護的干擾更加明顯，干擾嚴重的時候甚至出現元件錯誤運行，使得繼電保護裝置根本無法發揮作用。

3 繼電保護故障檢測方法介紹

3.1 參照法

對繼電保護裝置進行日常檢測的最常用的方法就是參照法。通過這個方法對繼電保護故障進行檢測，需要使用它的正常數據作為參考。通過對繼電保護裝置里的參數進行大量的比對和分析，從而才能找出故障所在的具體位置，以及找出排除故障的其他相關因素，為徹底排除故障打下堅實的基礎。一旦發生接線問題的時候，工作人員的通常做法是，利用參照法對故障進行及時檢測，確保以最快速度排除故障。同路改造是電力系統經常面對的工作任務，在改造過程中，通常的做法是對繼電保護裝置進行更換。但是，在運行一段時間后，就會發生同路接線困難等問題，在這種情況下，只能按照參照法進行故障排除處理。在檢測的過程中，檢測出來的數值和繼電保護裝置的標準數值之間誤差比較大，對繼電保護裝置的問題就不好判斷，這時候不應該對設備的刻度指示進行常規化的調整。正常的做法是，應該對其他元件進行檢測并分析，從而進行綜合分析。在處理問題的過程中，確保繼電保護裝置是同一個回路是基本的要求。如果檢測的結果真實可靠，而且確信裝置存在問題，就要及時進行更換處理。

3.2 分段法

在日常的維護工作中，分段法也是常用的檢測方法。按照這個檢測方法，首先要對系統中的繼電保護裝置進行劃分，根據一定的順序對設備逐個進行檢查并找出故障。在這個檢測過程中，對高頻保護收發機的定期檢測是重要的內容，查的內容主要包括兩部分：一是檢查設備的運行是否正常。二是檢查接收信號的情況。通過分段法的方式進行劃分，從而對收發機和大型設備的運行情況進行檢測，這種檢測的方法就叫分段法。這種檢測的方法必須確保通道的通暢，在通道通暢的情況下接入相應的負載。完成以上工作以后再結合通道情況對繼電保護的故障進行初步判斷，找出故障存在的具體位置，并采取必要的措施進行處理，確保電網的安全。

3.3 替換法

在實際工作中還有第3種檢測的方法——替換法。這種方法比較容易理解，按照通常的說法，當保護裝置里的某個元件出現故障的時候，就找相同的元件替換它，然后，對使用的情況進行檢查。這通常出現兩種情況：第1種情況是把元件替換了以后，系統馬上運行正常，這種情況說明問題出在元件上;第2種情況是把元件替換上去后故障依然存在，這種情況說明，問題不是出在元件上，最初的判斷是錯誤的，所以要要繼續查找故障的位置。和前面介紹的兩種方法相比，前面的方法相對復雜，而且技術含量太高，而這種方法比較簡單而且容易操作，因此，在實際工作中的運用相對廣泛。但是，這個辦法也有一個缺陷，就是查找故障比較浪費時間，使得故障不能及時排除。

4 結語

在電網的運行過程中，離不開繼電保護。如今的電網系統繼電保護裝置已經得到了廣泛應用，在維護電網安全運行方面發揮著重要作用。但在實際操作中，繼電保護裝置也經常會出現故障，因此及時檢測繼電保護故障并進行排除，對確保電網安全運行意義非同尋常。

參考文獻：

[1]王黎媛.淺談智能變電站繼電保護故障可視化[J].科學大眾（科學教育），2017年02期.

[2]楊飛.基于多維混合量的電力系統繼電保護故障檢測方法研究[J].自動化應用，2019年11期.

[3]李慎.淺析電力繼電保護故障的檢修方法[J].機電信息，2019年35期.

[4]李萍.新一代智能變電站繼電保護故障可視化分析[J].通信電源技術，2019年12期.