電力系統繼電保護不穩定的原因與應對方法分析

黃華壽

摘要：在電力系統中繼電保護的技術就是針對電力危及安全運行和系統故障等異常的工況，從而對相關的反自動化事故的措施采取，一旦電力系統異常工況或有故障發生，就要在最短的時間內，盡可能自動從系統中使發生故障的設備切除，或給相關的值班人員發送信號，從而有效消除異常工況的根源，并使設備損壞的程度減輕和降低周圍地區供電方面的影響。

關鍵詞：電力系統；繼電保護；障礙；處理策略

引文：隨著電力等級的不斷加強和系統的模式不斷優化，電力系統的運行方式與網絡構造越來越復雜，令繼電保護方面的要求也愈來愈高。

1繼電保護在電力系統中的重要性分析

在電力系統的實際運行過程中，可能出現各種故障，如相間短路、接地短路等，難以保證電力系統的正常運行狀態。故障和不正常運行均可引發電力事故，造成對用戶送電能力的減弱，甚至生命財產安全的損失。及時排查故障原因，恢復電力系統的正常運行，需要充分發揮人的主觀能動性，加強對電氣元件、電力設備維護、檢修工作，并科學合理地在電力系統中設置繼電保護裝置，該裝置可及時有效反應電力系統的不正常運行狀態或電氣元件所發生的故障，并實現自動跳閘或發出異常信號。繼電保護裝置能在電氣設備發生短路故障或不正常運行時，將故障元件從電力系統中的自動、快速切除或發出信號、減負荷或直接跳閘，到達保護故障或不正常運行元件的目的，并保證電力系統快速恢復正常運行。下圖是機電保護的原理。

2電力系統繼電保護不穩定的原因分析

繼電保護作為電力系統的二次系統，其安全穩定地運行作業是確保整個電力系統正常運行的關鍵，實際運行過程中可能受人為因素與繼電保護系統軟、硬件因素的影響而出現不穩定現象。

2.1人為因素的影響

當前繼電保護尚未全面實現網絡化、智能化管理，從電氣設備的安裝工作到繼電保護裝置的運行管理均通過人來進行操作。由于相關技術人員的專業技能、綜合素質存在差異性，不排除某些繼電保護工作人員的專業技能不合格或在實際工作中出現疏忽等原因，使得繼電保護裝置在安裝過程中，為嚴格按照標準、規范進行接線，或出現錯誤接線的情況，致使設備無法實現正常運行。繼電保護裝置安裝、調試工作完成以后也不是就萬事大吉了，因為電路的檢修工作不及時或落實不到位，造成繼電保護裝置因缺乏保養而出現設備老化的情況，最終導致故障的發生。此外，對繼電保護設備進行保養、檢修工作較為復雜，維修保養人員在工作過程中操作不規范或疏于巡查，都使得設備運行狀況得不到應有的修正，故障原件未能及時更替，最終導致電力系統故障事故的發生。

2.2繼電保護系統的硬件故障

繼電保護系統中易發生故障的硬件是繼電保護裝置及其輔助裝置，繼電保護的構成模塊包括電源供給模塊、中央數據處理模塊、數據轉換模塊及斷電器4個模塊，由它們同協作完成數據輸入、邏輯分析、數據轉化、數據輸出等環節的工作并執行數字化流程，四大模塊環環相扣、缺一不可，任一模塊發生故障都會中斷數字化流程，從而導致繼電保護系統的不穩定。裝備操作出現錯誤、電壓切換不及時等會損耗繼電保護系統裝置，導致繼電保護系統出現不穩定現象。此外，接地線絕緣體老化腐朽使電線裸露、靜電使灰塵吸附在設備表面等亦可能導致繼電保護系統的不穩定。

2.3繼電保護系統的軟件故障

電力系統中軟件程序的操作失誤或運行出現故障，可能引起繼電保護裝置出現運行中斷或錯誤運行的情況。軟件故障的具體表現是輸入數據值的誤差、邏輯分析的錯誤、數據運算轉化的錯誤及軟件的編碼錯誤等，而繼電保護系統的數字化流程對數據的輸入、分析梳理及轉化輸出等環節的工作要求邏輯準確、分析嚴密，一旦數據出現偏差，就難以保證數字化軟件技術在繼電保護系統中的有效作用，因此軟件故障不能及時排除會導致繼電保護系統的不穩定。

3電力系統繼電保護故障處理策略

（1） 對照法。對照法將非正常的設備與正常設備的參數進行分析對照，從不同的地方找出異常設備的故障源。對照法主要在應用于對已認為的接線錯誤進行排查，但在校驗與定值時出現預想值與測試值的對比出入過大，從而無法準確斷定出現故障的原因。此外，在進行設備更換與回路改造后，出現二次接線不能及時并正確恢復時，可以對同類的接線設備進行參照，在對繼定器校驗與定值時，一旦發現繼定器的整定值與測試值相差過大時，不能馬上對繼電器特性的優劣進行判斷，或者立即對繼電器的刻度值進行調整，相反地，可以對同一只表計測量其他類似回路的同一種繼電器的應用來進行比較，對故障的原因進行正確的處理。

（2）短接法。所謂短接法，就是將回路的某一部分或者某一段以短接線接入的方式作為其短接，并以此來進行故障范圍的判斷，斷定故障是否存在于短接線的范圍中，或者其他地方，這種短接法能有效縮短故障發生的范圍，且這種方法通常用于電流回路開路、電磁鎖失靈、控制判斷轉換開關接點是否良好以及切換的繼電器不工作等方面。

（3）替換法。替換法的通常做法是用正常或良好的同樣原件去替換認為或懷疑帶有故障的無件，以此來進行繼電保護好壞的判斷，替換不僅能縮小故障查找的范圍，還能減少查找故障的時間，這是對自動保護設備內部的故障進行綜合性處理最常見的辦法。當某些微機保護發生故障，或者一些內部回路單元比較復雜的繼電器出現故障，可以利用暫處檢修狀態中、備用的繼電器與插件進行替換。替換好后，故障消失，則表明故障的根源在被換下來的元件中，若故障依舊存在，則不排除換下元件的故障外，還要檢查其他方面的故障問題。

（4）逐項拆除法。逐項排除法是指通過將聯合在一塊的二次回路按照順序一一進行脫開，接著再依次放回，如果此時出現故障，則說明了故障的具體位置，并用此種方法在這一路中依次排查更小分支路的故障。這種方法常用于直流接地的排查，還用于交流電源其熔絲無法放置等一些故障中。以直流接地的故障為例，可以先通過拉路法，依照電源負荷的主要性，將直流屏供應的直流負荷的各個回路進行短時的分別拉開，且尤其注意切斷的時間不能高于3秒，當某一回路被切除且故障也消失時，則表明該回路是出現故障的根原，此外，再通過對拉路法的進一步運用，準確確定故障的支路，最后分別拆開接地支路電源端的端子，直至找出故障點為止。

4結束語

在電力系統中，繼電保護是保障其正常且安全運行的關鍵因素，隨著電力系統的不斷升級，繼電保護的對安全的要求也越來越高，在其廣泛的應用中，也會出現諸多問題，只有找出這些問題的主要根源，才能保障電力系統穩定運行。還要提高繼電保護的相關技術，常握重要的理論知識，將理論與實踐有效進行結合，提高事故和故障的外理水平。在當下繼電保護技術中，其呈現出的智能化、網絡化和微機化特點順應了測量、控制和保護走向一體化的趨勢。

參考文獻：

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