電力系統(tǒng)繼電保護(hù)輸電線路故障檢測(cè)與研究

王 暉

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)輸電線路故障檢測(cè)與研究

王 暉

繼電保護(hù)技術(shù)保護(hù)輸電線路的正常運(yùn)行，是電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)監(jiān)測(cè)與維修的強(qiáng)有力保證。不管在任何時(shí)候，加強(qiáng)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)方面的認(rèn)識(shí)，都能推動(dòng)智能化變電站自動(dòng)化綜合管理系統(tǒng)不斷地向前發(fā)展。文章簡(jiǎn)要介紹了繼電保護(hù)裝置，并探析了其在實(shí)際運(yùn)行中可能產(chǎn)生的故障監(jiān)測(cè)相關(guān)問(wèn)題，并論述了幾種相應(yīng)的維修方法，以便相關(guān)電力企業(yè)和工作人員能夠快速發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并妥善處理繼電保護(hù)輸電線路故障，為繼電保護(hù)裝置的良好運(yùn)行提供借鑒。

電力系統(tǒng) 繼電保護(hù) 故障檢測(cè)

一、前言

通常電力系統(tǒng)都處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，但也不可避免會(huì)出現(xiàn)設(shè)備或線路運(yùn)行上的一些特別狀況，若無(wú)法快速處理就可能引發(fā)較大的安全隱患甚至安全事故。繼電保護(hù)與輸電線路故障檢測(cè)可以對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)、控制與保護(hù)。在電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，要實(shí)時(shí)監(jiān)控電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)即刻切斷故障，避免局部故障導(dǎo)致的連接破壞，保障電力系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。由此可見(jiàn)，繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中具有重要作用。正因如此，對(duì)繼電保護(hù)裝置本身故障的檢修更是重中之重。只有不斷強(qiáng)化繼電保護(hù)性能，加強(qiáng)對(duì)故障的檢修與維護(hù)，才能為提高輸電線路安全性提供有力保障。

二、繼電保護(hù)闡述

（一）繼電保護(hù)的含義和作用

繼電保護(hù)因在發(fā)展過(guò)程中曾主要用有觸點(diǎn)的繼電器來(lái)保護(hù)電力系統(tǒng)及其元件（發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路等），使之免遭損害，所以被稱(chēng)為繼電保護(hù)。它的基本任務(wù)是：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常工況時(shí)，在可能實(shí)現(xiàn)的最短時(shí)間和最小區(qū)域內(nèi)，自動(dòng)將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，或發(fā)出信號(hào)由值班人員消除異常工況根源，以減輕或避免設(shè)備的損壞和對(duì)相鄰地區(qū)供電的影響。

（二）繼電保護(hù)的特性

電力繼電保護(hù)有兩個(gè)最為顯著的特性，即高靈敏度和強(qiáng)穩(wěn)定性。其中，靈敏性主要體現(xiàn)在繼電保護(hù)范圍內(nèi)出現(xiàn)故障時(shí)，繼電保護(hù)可以快速作出判斷和反應(yīng)。另外，繼電保護(hù)裝置的穩(wěn)定性，是滿足社會(huì)大用電量、保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。

三、繼電保護(hù)裝置的構(gòu)成

簡(jiǎn)要來(lái)說(shuō)，整套繼電保護(hù)裝置由測(cè)量元件、邏輯環(huán)節(jié) 和執(zhí)行輸出三部分構(gòu)成。第一，繼電保護(hù)測(cè)量比較部分。測(cè)量通過(guò)被保護(hù)的電氣元件的物理參量，并與給定的值進(jìn)行比較，根據(jù)結(jié)果，給出“是”“非”性質(zhì)的一組邏輯信號(hào)，從而判斷 保護(hù)裝置是否應(yīng)該啟動(dòng)。第二，繼電保護(hù)邏輯部分。邏輯部分使保護(hù)裝置按一定的邏輯關(guān)系判定故障的類(lèi)型和范圍，最后確定是應(yīng)該使斷路器跳閘、發(fā)出信號(hào)或是否動(dòng)作及是否延時(shí)等，并將對(duì)應(yīng)的 指令傳給執(zhí)行輸出部分。第三，繼電保護(hù)執(zhí)行輸出部分。執(zhí)行輸出部分根據(jù)邏輯傳過(guò)來(lái)的指令，最后完成保護(hù)裝置所承擔(dān)的任務(wù)。例如，在故障時(shí)動(dòng)作于跳閘，不正常運(yùn)行時(shí)發(fā)出信號(hào)，而在正常運(yùn)行時(shí)不進(jìn)行動(dòng)作等。

四、繼電保護(hù)裝置的危險(xiǎn)點(diǎn)

繼電保護(hù)裝置正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)都是十分穩(wěn)定的，不會(huì)輕易下指令。但在諸多影響因素的作用下，繼電保護(hù)裝置可能會(huì)發(fā)生故障，影響整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。了解影響繼電保護(hù)裝置的各種因素，是對(duì)其進(jìn)行維護(hù)的基本。影響繼電保護(hù)裝置正常工作的因素大體有以下兩類(lèi)：

第一，產(chǎn)品自身問(wèn)題。繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)問(wèn)題，有可能是在源頭上就沒(méi)有把控好質(zhì)量關(guān)。繼電保護(hù)裝置在生產(chǎn)過(guò)程中沒(méi)有做好檢測(cè)，電力企業(yè)在前期采購(gòu)時(shí)也沒(méi)有起到很好的篩選、把控作用，導(dǎo)致有質(zhì)量問(wèn)題的繼電保護(hù)裝置被投入使用。另一種可能是，前期投入使用的繼電裝置質(zhì)量過(guò)關(guān)，但在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中沒(méi)有及時(shí)檢查及替換，裝置性能出現(xiàn)了變異。第二，外界環(huán)境問(wèn)題。外界環(huán)境方面又有自然環(huán)境和實(shí)際作業(yè)環(huán)境兩種。自然環(huán)境對(duì)繼電保護(hù)裝置的影響主要體現(xiàn)在，由于長(zhǎng)時(shí)間地運(yùn)行，裝置不可避免會(huì)被有害氣體、高溫、粉塵等因素影響，致使設(shè)備老化，靈敏度等性能下降。而作業(yè)環(huán)境中，實(shí)際工作人員的職業(yè)素質(zhì)不達(dá)標(biāo)，工作態(tài)度不認(rèn)真導(dǎo)致安全問(wèn)題的產(chǎn)生。工作現(xiàn)場(chǎng)、照明度低，插件接觸不良等威脅的存在，如果沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理也會(huì)造成繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行出問(wèn)題。

五、對(duì)繼電保護(hù)裝置的維修

（一）替換維修法

替換維修法是使用和故障元件型號(hào)相同的正常原件，在維修人員判斷出來(lái)的可能的故障點(diǎn)進(jìn)行替換。如果替換新元件后故障消失，那么可以斷定故障點(diǎn)判斷正確，如果故障仍未消失，則表明該處不是真正的故障點(diǎn)，需要對(duì)下一個(gè)可能的故障點(diǎn)進(jìn)行查找替換。這種方法操作簡(jiǎn)單，也是最為常用的機(jī)電保護(hù)裝置檢修方法，使得故障排查速度加快。

（二）觀察+經(jīng)驗(yàn)法

繼電保護(hù)裝置發(fā)生故障時(shí)，往往其外在也會(huì)出現(xiàn)一些現(xiàn)象。例如，線路中的線頭脫落或發(fā)出刺鼻的氣味等。可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷問(wèn)題，若合閘接觸器和跳閘線圈能正常工作，就可以基本判斷問(wèn)題處于保護(hù)裝置內(nèi)部，回路正常。如果看到繼電保護(hù)裝置內(nèi)部元器件顏色發(fā)黃，或因高溫被燒得發(fā)黑或味道刺鼻，就能夠鎖定故障問(wèn)題，從而解決繼電保護(hù)裝置故障。

（三）對(duì)比維修法

對(duì)比維修法主要是參考、比對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行故障判斷。通過(guò)繼電保護(hù)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況與正常情況時(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，從而分析出故障所在處。這種方法需要相關(guān)的工作人員在日常的工作中對(duì)基本運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和保存，以便在出現(xiàn)故障時(shí)有可靠的參照依據(jù)，從而為找出故障點(diǎn)并及時(shí)維修提供幫助。

六、結(jié)語(yǔ)

作為監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況的重要設(shè)備，繼電裝置的可靠性和穩(wěn)定性是非常重要的。利用科學(xué)、高效的方法準(zhǔn)確地找出故障點(diǎn)，同時(shí)，增強(qiáng)相關(guān)工作人員的職業(yè)技能、充分發(fā)揮其監(jiān)管職能，并且不斷引進(jìn)先進(jìn) 的維修技術(shù)和方法進(jìn)行故障檢修。只有保障繼電保護(hù)裝置的正常性能，才能有效提高電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量，保障我國(guó)電力事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

（作者單位為北方聯(lián)合電力公司達(dá)拉特發(fā)電廠檢修一部）

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