電力系統(tǒng)繼電保護及故障檢測方法分析(1)

吳桐

摘要：我國歷來非常重視電網(wǎng)建設，因此城鄉(xiāng)電網(wǎng)十分健全。如何確保電網(wǎng)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(tǒng)的重要性是毋庸置疑的。如果電力系統(tǒng)突然出現(xiàn)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(tài)，從而保證其他線路的正常運作，避免大面積停電的情況發(fā)生，把停電對生產(chǎn)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(tǒng)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(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)這樣或那樣的問題，而在降低損失方面，繼電保護發(fā)揮了不可替代的作用。

關鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護;故障檢測

引言

當前，電力資源是人們生產(chǎn)生活中不可或缺的重要資源，供電系統(tǒng)也成為保證人們正常生活和穩(wěn)定生產(chǎn)的主要能源系統(tǒng)，電力系統(tǒng)中的任何部位出現(xiàn)安全隱患都會影響整個電力系統(tǒng)的安全運行，甚至引發(fā)大面積停電現(xiàn)象。由此可知，電力系統(tǒng)的繼電保護工作十分重要和關鍵。隨著電力系統(tǒng)的改革和創(chuàng)新，電力系統(tǒng)的繼電保護和維修工作的難度日漸提升。繼電保護是在這種背景下提出的新型保護方式，改善了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)保護方式的缺陷和不足，融合了幾種電力系統(tǒng)保護方式的優(yōu)勢，在現(xiàn)代供電網(wǎng)絡當中發(fā)揮了重要作用。

1繼電保護的概述

在電力系統(tǒng)運行過程中，隨時會發(fā)生各種故障或者系統(tǒng)發(fā)生異常。當電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者系統(tǒng)異常的時候，事件保護就會對系統(tǒng)進行檢測發(fā)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(tǒng)的重要保護措施。電力系統(tǒng)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(tǒng)遠離危險的環(huán)境。在電力系統(tǒng)的運行過程中，對變壓器、發(fā)電機和輸電線路等進行保護是極其重要的，如果對系統(tǒng)及其元件保護不及時，有可能導致整個電力系統(tǒng)的癱瘓。在實際操作中，通常采用有觸點的繼電器對系統(tǒng)和元件進行有效保護，使整個系統(tǒng)運行正常，這種保護的方法人們稱為繼電保護。當電力系統(tǒng)在運行過程中發(fā)生故障或者出現(xiàn)異常情況時，繼電保護裝置就能在最短的時間內(nèi)自動從系統(tǒng)中切除故障部位，或者發(fā)出警報信號。值班的工作人員根據(jù)系統(tǒng)發(fā)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(qū)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(tài)還是真正發(fā)生了故障;二是啟動繼電保護后，是區(qū)域內(nèi)保護還是區(qū)域外保護。只有滿足這兩個條件，繼電保護裝置才能發(fā)揮它應有的功能。一旦電力系統(tǒng)發(fā)生故障，工頻電氣量就會發(fā)生明顯的變化，并呈現(xiàn)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(fā)生改變，測量阻抗發(fā)生明顯變化等。利用故障發(fā)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設備出現(xiàn)故障

在繼電保護系統(tǒng)中，設備故障一般表現(xiàn)為軟件故障和硬件故障這兩種形式。首先，由于軟件系統(tǒng)的結構比較復雜，并且隱蔽性較強，在軟件開發(fā)、測試、使用等多個環(huán)節(jié)均有可能產(chǎn)生隱性故障，同時這種現(xiàn)象與廠商對軟件的設定和用戶操作也有一定的聯(lián)系。針對這種情況，則需要生產(chǎn)商和用戶重視對軟件系統(tǒng)的質(zhì)量維護，盡量避免出現(xiàn)隱性故障。其次，硬件設備出現(xiàn)的故障很大一部分原因是環(huán)境所導致的，如劇烈撞擊、存放環(huán)境不合理等造成的嚴重磨損，或者材料出現(xiàn)嚴重老化和操作不當造成的損毀，這些均有可能成為發(fā)生隱性故障的誘導因素，最終影響到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

2.2輔助工具應用不到位造成的故障問題

一般情況下，技術維修人員在解決電力工程繼電保護故障問題時，會通過以往的故障匯總信息庫、機械報警裝置等要素來判斷故障發(fā)生的原因，并確定故障處理的方法。電力工程管理人員會安排專門的負責人員來對繼電保護器進行定期排查，如果系統(tǒng)存在故障問題，可以對系統(tǒng)進行針對性維修檢查，這種情況和繼電保護機械異常是無關的。然而，一旦排查到繼電保護機械出現(xiàn)了異常情況，技術人員應當預先做好故障表現(xiàn)特征的信息備案，先規(guī)劃出解決故障問題的方案再實施正確的解決措施，以此來降低故障問題造成更大損失的概率。在電力工程單位中，各種機械裝置能夠作為技術人員檢查繼電保護機械的輔助工具，因此，技術人員必須充分發(fā)揮這些機械裝置的優(yōu)勢作用，以此來提升故障判斷的準確性和故障解決的效率。在繼電保護機械發(fā)生故障問題時，這時觀察檢測裝置就會發(fā)現(xiàn)很多數(shù)據(jù)顯示正常，出現(xiàn)這些情況的原因是相應的負責人員沒有做到實時監(jiān)測繼電保護機械的工作情況，未發(fā)揮輔助工具的作用，同時，并未做好日常數(shù)據(jù)的記錄，這時技術人員就會誤判繼電保護故障問題發(fā)生的原因，進而引發(fā)更加嚴重的故障問題。

3繼電保護故障檢測方法介紹

3.1替換法

替換法指發(fā)現(xiàn)機電保護裝置存在故障，應使用新的器件替換被損壞的器件，檢測人員在檢測的過程中，會優(yōu)先使用這種方法。（1）檢測人員判斷并取出可能存在問題的元件，再替換新器件。（2）安裝完畢后投入使用，如果新設備在投入使用后，系統(tǒng)仍無法正常運行，說明該元器件無問題，繼續(xù)查找其他存在問題的元件。我國繼電保護裝置在運行過程中較為復雜，在集成電路中查找電路無法正常運行的問題難度較大，維修人員在維修過程中，均會采用替換排除法。因此，通過這種方法可快速高效找出問題，避免資源浪費，在最短時間內(nèi)找到電路故障的原因，并及時采取相關解決措施，使系統(tǒng)恢復到正常運行的狀態(tài)。

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(tǒng)中的繼電保護裝置進行劃分，根據(jù)一定的順序?qū)υO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(fā)機的定期檢測是重要的內(nèi)容，查的內(nèi)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(fā)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(wǎng)的安全。

3.3主觀判斷法

若設備出現(xiàn)故障，檢修人員可憑自身經(jīng)驗對設備的故障原因進行分析。檢修人員應明確設備的運行情況，并掌握設備的正常運行狀態(tài)。工作人員可通過在工作中積累的經(jīng)驗對設備運行的故障進行判斷，繼電保護裝置的開關操作出現(xiàn)故障時，相關人員可對開關的分閘進行設置。部分繼電保護裝置在出現(xiàn)故障時，工作人員會采用主觀判斷法對故障點進行分析，常見的問題包括開關機構錯誤操作、輔助節(jié)點影響結構變化等。

結束語

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

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