淺談繼電保護隱患的運行風險

崔立

摘 要：隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，日常的用電量規(guī)模也在不斷擴大，繼電保護作為支撐電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的主要手段，其存在的安全隱患也越來越受到人們的重視。文章通過對繼電保護中存在的問題及安全隱患產(chǎn)生的原因進行簡要的闡述，并對繼電保護隱患的運行風險進行了分析，旨在為電力行業(yè)做好繼電保護運行風險分析工作提供可參考的依據(jù)，從而有效避免電力事故的發(fā)生，進而保證電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：繼電保護；安全隱患；運行風險

前言

在日常停電過程中，由于機電保護系統(tǒng)的故障而無法保障電網(wǎng)運行的安全性與穩(wěn)定性，在電力系統(tǒng)中，繼電保護是維護電網(wǎng)正常運行的第一道防線，從而保障整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。此外，繼電保護還可以減少由于電力事故為居民生活帶來的不良影響。現(xiàn)階段，由于電力行業(yè)的不斷發(fā)展，對電力系統(tǒng)的保護工作已逐漸成為推動電力行業(yè)快速進步的有效手段。我們不僅要認識到繼電保護中存在的主要問題，還要針對各項問題有所改進與創(chuàng)新，才能在新時代的發(fā)展中勇往直前。

1 繼電保護中存在的問題

電力系統(tǒng)在我國經(jīng)濟發(fā)展的過程中一直占有非常重要的地位，其運行的安全性與可靠性是影響國家經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。為了最大限度地減少影響因素，繼電保護技術(shù)應(yīng)運而生，并逐漸被廣泛地運用到電力系統(tǒng)中。為保證繼電保護裝置的正常運行，需要在繼電保護工作中加入安全生產(chǎn)風險分析，通過對相關(guān)指標的分析發(fā)現(xiàn)在其運行中存在的風險，從而及時采取有效措施，可以有效降低事故發(fā)生率。

1.1 定值整定和配合困難問題

電網(wǎng)在發(fā)展的過程中，其自身結(jié)構(gòu)和運行方式越來越多樣化，從而使相關(guān)后備保護的配合動作過于復(fù)雜。這種情況下，利用就地檢測和延時的方式實現(xiàn)配合變得十分困難，很多情況下無法保證其選擇性和準確性。現(xiàn)階段，人們?yōu)榱俗非蟾蟮慕?jīng)濟效益，通常會減少成本投入及工作量，而在繼電保護工作中，通常采用“加強主保護、簡化后備保護”的方式，只注重了主體設(shè)備的維護工作，并未對后備保護工作提高重視，這樣一來便為電網(wǎng)的運行埋下了安全隱患。

1.2 遠后備保護延時過長

目前，我國繼電保護系統(tǒng)大多采用多級階梯的延時形式，從而配合對電網(wǎng)的保護工作。但是這種形式導(dǎo)致后備保護延時過長，使電力網(wǎng)絡(luò)管理人員并不能在問題出現(xiàn)一開始就及時地收到相關(guān)數(shù)據(jù)信息，從而無法保障電網(wǎng)的安全運行。傳統(tǒng)的繼電保護系統(tǒng)中，由于其自身運行方式的局限性，導(dǎo)致其自主應(yīng)變能力較差，當電網(wǎng)的運行方式或網(wǎng)架結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一定程度的改變時，會導(dǎo)致后備保護動作特性失配，在發(fā)生故障時，不能及時做出妥善的反應(yīng)，從而容易導(dǎo)致事故的擴大化。

2 繼電保護隱患產(chǎn)生的原因

通常情況下，繼電保護隱患并不會在電力系統(tǒng)正常的情況下產(chǎn)生故障，而一旦電力系統(tǒng)發(fā)生些許變化，則很容易導(dǎo)致電網(wǎng)的大面積故障。而這種潛在的隱患卻不易被察覺，在電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題后，繼電保護設(shè)備在解決現(xiàn)有故障的過程中需要對電力系統(tǒng)原有的電流重新分配，這就有可能會觸及到繼電保護隱患，將其激活，并很容易造成連鎖性故障，從而對電力系統(tǒng)起到破壞作用。繼電保護隱患產(chǎn)生的原因主要包括以下兩方面：

2.1 繼電保護系統(tǒng)設(shè)備不完善

繼電保護在設(shè)備配置上存在一定的漏洞，系統(tǒng)設(shè)備不夠完善，很有可能會產(chǎn)生通信系統(tǒng)故障、保護裝置元件老化、接觸不良等問題，而這些問題的產(chǎn)生會直接導(dǎo)致電力系統(tǒng)的故障。繼電保護裝置是保護電力設(shè)備安全運行的主要設(shè)施，也是預(yù)防電力系統(tǒng)大面積斷電的有效手段。若繼電保護系統(tǒng)設(shè)備不完善，則當系統(tǒng)內(nèi)部的元器件不能正常運行時，該保護系統(tǒng)便無法迅速地將該元器件的電力系統(tǒng)進行切除，而保護其他元器件的正常運行。長此以往，很容易造成故障的擴張化與嚴重化。

2.2 繼電保護的定值設(shè)置不合理

繼電保護裝置的設(shè)定值是根據(jù)電力系統(tǒng)的運行規(guī)律和實際運行情況而設(shè)定的，若存在設(shè)置不合理的情況，會使繼電保護設(shè)置無法符合當前電網(wǎng)的運行方式，從而產(chǎn)生一定的安全隱患。這也是造成繼電保護隱患的主要原因之一。

3 繼電保護隱患的運行風險分析

3.1 運行風險分析方法

在通常情況下，電力系統(tǒng)中或多或少都會存在一些繼電保護隱患，而這些隱患在正常情況下并不會對電力系統(tǒng)造成威脅。但當電氣設(shè)備出現(xiàn)故障時，繼電保護的隱患便會顯現(xiàn)出來，使相關(guān)的設(shè)備無法正常運行和操作，無法起到對電力系統(tǒng)的保護作用。因此，需要重視并做好繼電保護隱患運行風險的分析工作，通常選用計算負面影響值的方式，來判斷繼電保護隱患能夠給電力系造成的影響程度。利用R=P×S的公式（其中：R代表負面影響值；P代表該隱患造成保護裝置不正確工作的概率大小；S代表由于保護裝置不能正確運作所帶來的危害程度）計算出相關(guān)的參數(shù)和影響值，從而有效規(guī)避繼電保護設(shè)備的運行風險。

3.2 運行風險分析方法的具體應(yīng)用

3.2.1 硬件隱患運行分析。硬件的不完善性是造成繼電保護隱患的原因之一。因此，在繼電保護隱患性風險分析的過程中，需要注意對硬件隱患提高警惕，可以結(jié)合硬件的自身缺陷，計算出繼電保護異常的情況，通常情況下包括以下幾個方面：第一，雖然設(shè)備發(fā)生故障，但自身的保護裝置仍能夠有效工作，這是相鄰的繼電保護裝置的硬件存在問題，從而導(dǎo)致的動作異常；第二，由于自身繼電硬件存在問題而導(dǎo)致異常動作的發(fā)出；第三，電氣設(shè)備正常運作，但在外界干擾下使繼電保護裝備的硬件受到損害，導(dǎo)致異常動作的產(chǎn)生。通過對不同起因的分析，分別計算出保護裝置錯誤動作的概率值，從而推算出硬件設(shè)備的風險值。最后，根據(jù)上述得到的分析數(shù)據(jù)對繼電系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備進行改進和調(diào)整。

3.2.2 定值不合理運行風險分析。定值的不合理可以分為保護定值沒有達到標準的靈敏度，及保護定值不具有選擇性功能兩方面。這兩種原因造成的危害程度及具體情況是不盡相同的，在實際的分析工作中應(yīng)該根據(jù)不同類別加以區(qū)分。首先，需要對不合理定值的隱患范圍進行計算，由于這類故障只在小范圍內(nèi)起作用，所以需要對這個小范圍進行明確，我們通常使用沿線逐點計算的方式，與傳統(tǒng)的可靠系數(shù)及分值系數(shù)計算方式相比，這種方式能使范圍值更加的精確。在計算的過程中，先將各相間距離的保護范圍計算出來，再根據(jù)上下級保護間的配合關(guān)系確定不合理的定值范圍。其次，對于不合理定值的計算，還要注意對其爆發(fā)概率的計算，可以通過事件樹的方式對爆發(fā)概率進行計算。通過事件樹的圖示我們可以明顯地看出，順著每個分支都會存在隱藏的爆發(fā)條件，只有將所有分支、不同路線上的爆發(fā)概率值進行計算，才能推算出整個事件樹上的不合理定值隱患爆發(fā)的總概率。最后，利用之前介紹過的R值計算公式對不合理定值風險進行計算，從而確定這一隱患所能達到的危害程度，以此找出繼電保護裝置中的薄弱環(huán)節(jié)，并對之加以完善和處理，以增強整個電網(wǎng)的運行安全。

4 結(jié)束語

繼電保護對于電力系統(tǒng)的安全運行起到不可或缺的作用，只有充分意識到繼電保護的重要性及其隱患帶來的運行風險，才能有效地采取相應(yīng)的措施，規(guī)避各類風險，從而減少電力故障的發(fā)生，為電力系統(tǒng)的正常運行保駕護航。雖然現(xiàn)階段繼電保護系統(tǒng)仍存在很多隱患，但是可以通過對其進行運行風險分析和評估，掌握其內(nèi)在的屬性和特征，計算出繼電保護系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，才可以有效地防止事故的發(fā)生或擴大化，促進電力行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

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