電力系統(tǒng)繼電保護(hù)運(yùn)行中常見(jiàn)故障及處理措施

摘 要：近年來(lái)，我國(guó)電力行業(yè)取得了較快的發(fā)展，供電系統(tǒng)規(guī)模在不斷擴(kuò)大，這也導(dǎo)致當(dāng)前供電故障發(fā)生的頻率也在不斷提高，對(duì)電力系統(tǒng)正常的運(yùn)行帶來(lái)了較大的影響。所以需要運(yùn)用繼電保護(hù)技術(shù)來(lái)對(duì)供電系統(tǒng)故障和供電系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的異常情工況進(jìn)行診斷，確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。文中從繼電保護(hù)的作用和特點(diǎn)入手，對(duì)繼電保護(hù)運(yùn)行中的常見(jiàn)故障進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對(duì)繼電保護(hù)運(yùn)行中常見(jiàn)故障的處理措施進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；供電系統(tǒng)；常見(jiàn)故障；處理措施

前言

在當(dāng)前電力系統(tǒng)中各變電站中會(huì)廣泛的應(yīng)用繼電保護(hù)系統(tǒng)，繼電保護(hù)是確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵所在。在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，繼電保護(hù)裝置可以對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行工況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)故障的位置和性質(zhì)進(jìn)行記錄，從而為故障診斷提供有效的數(shù)據(jù)支持。

1 繼電保護(hù)的作用和特點(diǎn)

1.1 繼電保護(hù)的作用

在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，一旦有部件發(fā)生故障，則繼電保護(hù)裝置則能夠自動(dòng)、有選擇的對(duì)故障元件進(jìn)行隔離，使其從整個(gè)電力系統(tǒng)中切除掉，確保沒(méi)有故障部分的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。這不僅有效的避免了故障損害的繼續(xù)擴(kuò)大，而且也有效的避免了停電范圍的增加。而且在繼電裝置保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)于出現(xiàn)運(yùn)行異常的元件，繼電保護(hù)裝置能夠及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，能夠有效的減少跳閘動(dòng)作指令，同時(shí)還能夠提醒運(yùn)行人員及時(shí)對(duì)異常元件進(jìn)行排查，避免電力系統(tǒng)故障的發(fā)生。

1.2 繼電保護(hù)的特點(diǎn)

1.2.1 裝置可靠性高

繼電保護(hù)裝置其具有非常好的可靠性，不僅繼電設(shè)備元穩(wěn)定性較高，而且繼電設(shè)備運(yùn)行也開始越來(lái)越趨向于自動(dòng)化。在當(dāng)前微機(jī)繼電設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，設(shè)備中的元件的運(yùn)行不會(huì)受到溫度變化的影響，而且隨著使用年限的增加，元件運(yùn)行還呈現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性。目前在繼電保護(hù)裝置運(yùn)行過(guò)程中，可以自動(dòng)監(jiān)測(cè)和分析設(shè)備元件的運(yùn)行情況，有效的確保了繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

1.2.2 兼容性比較強(qiáng)

在當(dāng)前微機(jī)繼電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，為了能夠更好的滿足繼電系統(tǒng)運(yùn)行的需要，則對(duì)系統(tǒng)的兼容性在設(shè)計(jì)上都有所增加。在設(shè)計(jì)過(guò)程中利用減少設(shè)備的盤數(shù)來(lái)確保實(shí)現(xiàn)設(shè)備體積的最小化，同時(shí)還增加了繼電保護(hù)設(shè)備的輔助功能，進(jìn)一步對(duì)使用范圍進(jìn)行了拓展，能夠在不同繼電保護(hù)系統(tǒng)下進(jìn)行穩(wěn)定的運(yùn)行。

2 繼電保護(hù)運(yùn)行中的常見(jiàn)故障分析

2.1 電壓互感器二次回路故障

在繼電保護(hù)系統(tǒng)中，電壓互感器和電流互感器二次回路作為運(yùn)行中必不可少的重要設(shè)備，其不僅是二次回路中非常薄弱環(huán)節(jié)，而且一旦發(fā)生故障所帶來(lái)的后果也十分嚴(yán)重。在實(shí)際運(yùn)行工作中，電壓互感器二次回路故障通常會(huì)表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：一是二次回路中性點(diǎn)存在著多點(diǎn)接地和未接地的情況，二次中性點(diǎn)虛接故障的存在，與變電站接地網(wǎng)具有直接的關(guān)系，但更多情況下則是由于接線工藝不合理而導(dǎo)致的。當(dāng)二次未接地時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致二次回路中各項(xiàng)電壓達(dá)不到平衡的狀態(tài)，從而導(dǎo)致阻抗元件及方向元件出現(xiàn)誤動(dòng)或是拒動(dòng)的情況，而且在運(yùn)行過(guò)程中想要對(duì)該故障進(jìn)行排查也具有較大的難度，因此，需要在投運(yùn)驗(yàn)收過(guò)程中多加注意；二是PT開口三角電壓回路斷線，這將會(huì)導(dǎo)致零序保護(hù)出現(xiàn)拒動(dòng)；三是PT二次失壓；導(dǎo)致這種情況發(fā)生主要是由于設(shè)備性能和二次回路存在不完善的地方，這是二次回路中較為常見(jiàn)的故障。

2.2 電流互感器飽和問(wèn)題

在當(dāng)前電力系統(tǒng)中，電磁式電流互感器還是各變電站最為常用的電流互感器，這就不可避免的會(huì)存在飽和問(wèn)題，從而對(duì)繼電保護(hù)正確動(dòng)作造成較大的影響。短路作為電流互感器飽和問(wèn)題發(fā)生的最主要原因，一旦飽和問(wèn)題發(fā)生，則電流互感器一次電流則會(huì)全部轉(zhuǎn)變?yōu)閯?lì)磁電流，導(dǎo)致二次電流無(wú)法進(jìn)行線性傳變，斷路器保護(hù)出現(xiàn)拒動(dòng)，系統(tǒng)出現(xiàn)越級(jí)跳閘。

2.3 電源故障

繼電設(shè)備的運(yùn)行離不開電源，在繼電設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，一旦電源輸出功率變小，則輸出電壓也會(huì)隨之降低，從而對(duì)繼電保護(hù)裝置的正確動(dòng)作帶來(lái)較大的影響，導(dǎo)致繼電器無(wú)法正確的動(dòng)作。

2.4 干擾和絕緣問(wèn)題

在檢測(cè)繼電系統(tǒng)時(shí)，由于需要根據(jù)線路電路來(lái)對(duì)線路故障進(jìn)行判斷，但在實(shí)際檢測(cè)工作中，由于一些現(xiàn)代化通訊設(shè)備會(huì)對(duì)檢測(cè)帶來(lái)一定的干擾，從而導(dǎo)致微機(jī)繼電元件出現(xiàn)誤動(dòng)問(wèn)題。由于微機(jī)繼電系統(tǒng)具有較高的集成度，而且線路較為密集，在使用過(guò)程中會(huì)有大量的灰塵吸附在電路表面，從而導(dǎo)致新的導(dǎo)電通道在電路原有的連接點(diǎn)上出現(xiàn)，從而導(dǎo)致繼電微機(jī)系統(tǒng)檢測(cè)故障，使繼電保護(hù)運(yùn)行存在較大的安全隱患。

3 繼電保護(hù)運(yùn)用中常見(jiàn)故障的處理措施

3.1 記錄故障原因

在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，繼電保護(hù)所產(chǎn)生的故障形式較多，有些故障的原因比較復(fù)雜，為了給維修人員提供方便，現(xiàn)場(chǎng)的工作人員需要對(duì)故障的表現(xiàn)形式、原因以及后果進(jìn)行詳細(xì)的觀察，然后記錄在案，為維修工作提供有利的依據(jù)。故障原因記錄是繼電保護(hù)維修工作順利進(jìn)行的重要保障，能夠確保維修工作的快速高效進(jìn)行。工作人員在檢查故障原因的過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)故障是否對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)生影響進(jìn)行詳細(xì)的觀察，進(jìn)而做出正確的判斷，避免維修人員浪費(fèi)時(shí)間，提高維修的效率。

3.2 元件的參照替換

在繼電保護(hù)運(yùn)行中出現(xiàn)故障后，比較常用的方法有原件替換法和參照法。顧名思義，替換法就是更換出現(xiàn)問(wèn)題的元件。在故障檢查時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)元件損毀的比較嚴(yán)重或者已經(jīng)達(dá)到壽命周期而無(wú)法正常運(yùn)行時(shí)，就需要用新的元件去替換故障元件。而參照法主要是進(jìn)行對(duì)比分析，根據(jù)故障記錄對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題的部分進(jìn)行故障前后的對(duì)比，通過(guò)運(yùn)行參數(shù)的不同找出故障的原因。參照法可以應(yīng)用的范圍較廣，還可以對(duì)接線進(jìn)行測(cè)試，然后將測(cè)試值進(jìn)行對(duì)比，從而確保接線的正常運(yùn)行。

3.3 提高設(shè)備抗干擾性

繼電保護(hù)系統(tǒng)中很多元件的運(yùn)行比較敏感，如果外界環(huán)境中的干擾信號(hào)較強(qiáng)，也會(huì)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行造成影響。所以為了減少故障的發(fā)生幾率，可以提高設(shè)備的抗干擾能力，從而確保系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行的安全性。可以從兩個(gè)方面采取抗干擾措施，一方面為硬件抗干擾，主要是通過(guò)改變保護(hù)柜的材質(zhì)，比如鐵質(zhì)保護(hù)柜將可以有效的屏蔽電場(chǎng)和磁場(chǎng)的干擾，但同時(shí)又可以確保運(yùn)行裝置與現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)間的通訊。另一方面為軟件抗干擾，在保護(hù)裝置布線時(shí)，要確保信號(hào)電路之間的安全距離符合標(biāo)準(zhǔn)，減少系統(tǒng)內(nèi)部的干擾。此外，可以降低屏蔽層對(duì)信號(hào)造成的阻抗，以便提高二次回路的抗干擾能力。

4 結(jié)束語(yǔ)

電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性離不開繼電保護(hù)裝置的正確動(dòng)作，所以作為繼電保護(hù)運(yùn)行人員，則做好現(xiàn)場(chǎng)繼電保護(hù)裝置的故障排查工作，對(duì)電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行熟悉，掌握事故分析方法，確保繼電保護(hù)設(shè)備性能的提升，能夠?qū)^電保護(hù)裝置一些常見(jiàn)故障進(jìn)行有效的排曬，有效的提高繼電保護(hù)的穩(wěn)定性和正確性。特別是當(dāng)前繼電保護(hù)技術(shù)也開始向微機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向發(fā)展，呈現(xiàn)保護(hù)、控制和測(cè)量等一體化的發(fā)展趨勢(shì)，這就需要針對(duì)繼電保護(hù)發(fā)展的新情況來(lái)提升繼電保護(hù)人員自身的專業(yè)技能，從而及時(shí)對(duì)常見(jiàn)故障進(jìn)行排查和處理，確保電力系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]薛春旭.電力系統(tǒng)微機(jī)繼電保護(hù)交流采樣算法研究[D].西安：西安電子科技大學(xué)，2012.

[2]韋維.闡述微機(jī)繼電保護(hù)及其在35kV變電站的應(yīng)用[J].電力新技術(shù)研究，2013（2）.

[3]劉亞輝.35kV變電站微機(jī)繼電保護(hù)研究[J].中國(guó)電業(yè)，2013（3）.