淺談電力系統繼電保護故障分析與處理措施

李浩

摘 要：現階段，電力系統已經是確保社會各項生產生活活動正常運行的重要條件，而繼電保護作為電力系統的重要構成，一旦出現運行故障，將給人們的生產生活帶來諸多不便。為有效推升電力系統運行質量與運行效率，本文主要就電力系統繼電保護故障與相關處理促使做一番分析，以供參考。

關鍵詞：電力系統；繼電保護；故障分析；保護措施

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）24-0152-02

繼電保護是電力系統的核心構成，是電力系統安全穩定運行的重要保證，然而受環境、技術等因素影響，繼電保護故障無法避免，鑒于繼電保護故障給電力系統與社會經濟造成的影響，我們需要通過一定的預防策略與處理技術，有效控制故障影響，確保電力系統的正常運轉[1]。下文首先分析電力系統繼電保護故障，其次探討具體的處理措施。

1 電力系統繼電保護工作、作用分析

電力系統指的是發電、輸電、配電以及用電等各項工作共同組成的電力生成與使用系統[2]。為確保不同用戶的合理用電需求得到滿足，電力系統除卻上述的工作系統外，還具備相應的控制系統與信息系統，用以收集、分析、利用各項信息，促進電力系統的進一步優化；同時通過相關控制系統，對具體的用電過程進行適當的調控、保護與管理工作，確保電力使用的安全性、穩定性與經濟性。電力系統中的繼電保護就是借助相應的電氣設備、裝置，在特定的背景與時間內，對各項輸電、配電、用電過程進行保護[3]。而繼電保護裝置的各項功能作用是否得以實現以及具體的完成程度主要取決于繼電保護裝置內部的各項基礎元件的數據是否科學、真實且有效，繼電保護工作的主要維護方式為拒動作與誤動作，只有實現這兩種方式間的相互協調，才能有效開展電力系統繼電保護工作。具體維護內容如下：在可靠性與準確性滿足的情況下，繼電保護進行工作并發生故障，繼電裝置不應該產生拒動作；在其他保護不進行應動作的情況下，繼電保護不應產生誤動作。由此可見，繼電保護裝置故障是不可避免，但也不是不能處理，如果繼電保護裝置內部的各項基礎數據出現錯誤，那么繼電保護就會發生運行故障，而通過對內部數據的重新設置、調節，則能使繼電保護恢復正常運行狀態，使電力系統恢復安全平穩運行狀態。

2 電力系統繼電保護故障分析

2.1 開關故障

開關裝置是電力系統的一項基礎裝置，也是影響系統運行質量的重要因素，如果繼電保護開關出現故障，將會導致整個系統陷入癱瘓狀態，因此繼電保護開關故障不容忽視[4]。在系統運行過程中造成開關故障的原因主要有以下幾個方面，一是未能根據具體的工作環境、輸電模式選擇相應開關，在使用過程中出現開關的過渡損耗而引發故障；二是未能做好繼電保護開關的設計與保護工作，繼電保護開關應當根據電力系統的實際運行需求以及具體的環境進行設計，同時在使用過程中采取相應防護措施進行保護，這兩項工作中的任一項沒有做到位，都會給開關的使用增添許多安全隱患。

2.2 電流互感飽和

現階段，社會各領域對電力的需求日益增加，工業生產、生活用電量的大幅上升使得電路中的電流負荷也越來越大，當電流負荷超過電路的承受范圍時，就會出現運行故障[5]。這是因為電力系統中不斷增大的電負荷會使電路中的電流達到飽和狀態，進而使得電流互感器的誤差增大，最終引發設備運行故障。同時，如果電路處于短路狀態，那么受電流互感差的影響，電路中的二次電流會過小，有時甚至為零，電流過小時也會造成與其相關的繼電保護裝置故障。由此可見，在用電過程中科學適當的調整電路電流，能在一定程度上提升繼電保護工作質量，改善繼電保護工作狀態。而要想實現控制電路電流的目的，我們可以在設計電路時，根據具體的用電情況設置電路的最大額定電流，通過這樣的方式對通過電路的電流加以控制，有效降低故障出現概率，確保電路的安全平穩運行。

2.3 內部零件問題

電力系統中的繼電保護是通過一定的電氣設備完成相關保護工作，因此電氣裝置的質量，電氣設備的內部零件質量都會給繼電保護工作造成影響。有數據表明，因裝置、設備零件問題導致的繼電保護故障在總運行故障中占有很大比重，這就需要相關電力企業以及工作人員要能全面正確的看待電力系統繼電保護故障問題，在檢修養護過程中不能只關注一些外部影響因素，還應高度重視裝置內部因素。通常情況下，引發繼電保護故障的內部因素主要有以下幾個方面：一，繼電裝置內部結構問題，內部結構欠缺合理時，會影響裝置的整體工作狀態；二，繼電保護裝置的晶體管質量不過關，不符合使用要求，影響繼電保護裝置的正常工作；但是所使用的繼電保護裝置的規格、型號與具體的工作環境、工作任務不相匹配，進而起不到良好的保護效果，嚴重時還會引發故障問題，給電力系統的正常穩定運行帶來影響[6]。

2.4 運行失調故障

繼電保護工作環境往往較為復雜，影響因素較多，因此故障問題無法避免，并且電力系統常年處于一個持續運行的狀態，在運行過程中造成的損耗以及不確定因素會增多，因此故障出現概率也會較大。尤其是當繼電保護裝置長時間處于工作狀態時，裝置的整體溫度就會增高，當溫度增加到一定程度時，就會燒毀裝置，使裝置無法正常運行，引起故障。而設備燒毀的根本原因其實是電力系統的運行失調所致，電力系統在運行過程中需要通過一定的裝置與技術手段定期進行調節、優化控制，如果電力企業忽視這方面的內容，就會導致系統運行失調，進而出現一系列運行故障，給社會各領域的生產生活活動造成嚴重影響。

3 電力系統繼電保護故障處理措施分析

3.1 制定完善故障處理機制

現階段，電力已經成為人們生活與社會經濟發展不可或缺的一項能源資源，電力系統只有持續處于穩定、安全的運行狀態，才能推動社會的和平、穩定發展。但是有運行就會有故障，同時這個故障是隨著電力系統的不斷運行而實時產生的，并且依據目前的技術水平，無法從根本上杜絕繼電保護故障的出現，這就要求相關電力企業應當就繼電保護故障的處理問題有一個長遠的認識與規劃，要建立起一個完善全面的繼電保護故障處理機制，當故障出現時，能及時分析決策，合理調配人力技術，在最短時間內解決故障，將故障影響降到最小。而對于電力系統繼電保護故障處理機制的建立，相關電力部門以及企業需要做到以下幾點：一是故障處理機制的建立要立足于實際情況，綜合考慮電力系統運行環境、用電情況以及繼電保護故障性質、出現頻率等各項因素，建立完善符合實際的故障處理應急機制。二是要制定完善具體的故障處理內容，即處理規范，并依照相關工作標準制定相應的運行管理制度，使各工作人員都能明確自身的職責與任務，能定期檢查繼電保護裝置的運行狀態、能規范完成故障分析、上報、處理等各項工作，確保繼電保護裝置的安全運行。三是要建立故障預防體系，組織專業工作人員定期檢查繼電保護裝置與電力系統運行狀態，一旦發現運行問題，及時上報，同時做好設備的維修養護工作，做好故障的記錄分析工作，從各方面防患于未然，降低故障發生概率。

3.2 及時更換故障元件

內部構件是影響繼電保護裝置運行狀態的重要因素，如果裝置中某一元件出現問題，會給設備的運行埋下安全隱患。因此，工作人員在檢修養護過程中，應及時更換故障元件，有效降低故障影響。但是在檢修過程中，工作人員往往不能及時找到故障元件，導致錯失了最佳的處理時機。為有效解決這一問題，工作人員在檢修繼電保護裝置時，可以采用替換法及時查找故障元件，提升檢修效率。具體應用過程如下：如果繼電保護裝置不能正常運行，但是工作人員不能明確斷定是哪一元件出現了問題，那么工作人員就可以將完好無損的元件來替換保護設備內部的構造復雜的元件或者是單元繼電器，如果在進行替換后，設備恢復正常運行狀態，則可以斷定被替換的元件就為故障元件；如果替換某一元件后設備仍舊無法運行，那么工作人員就需要再次查找問題源進行替換，直到繼電保護裝置恢復正常運行為止[7]。這種查找替換法能有效避免因不明確決策而帶給繼電保護裝置的破壞，但是護理效率較低，因此在處理過程中應當根據具體的故障性質以及故障影響科學謹慎選擇。

3.3 分段處理繼電保護故障

為有效提升繼電保護故障處理效率，確保電力系統的穩定安全運行，電力工作人員可以采用分段處理的方式有效應對繼電保護故障，降低故障影響。首先，電力工作人員應當深入研究繼電保護裝置的各部構成，在明確繼電保護裝置構成以及工作原理的情況下，將裝置分為幾個相應的階段進行處理，通過這樣的分階段處理方式，可以有效簡化處理流程，同時讓繼電保護故障更容易被管控。如果采用分階段處理的方式，一旦在系統運行過程中出現繼電保護故障，工作人員可以根據具體的故障信號，大致劃分問題源，然后將通道脫開，接入負載后將處于正常狀態的負載與處于故障狀態的負載進行對比，進而縮小故障查找范圍，大致確定故障位置，之后接入通道，根據故障的實際情況選擇相應措施進行處理。

3.4 使用電路拆除法處理故障

電力系統繼電保護工作所受影響因素不同、故障性質也有所不同，在具體的處理工作中，工作人員只有找準故障原因，才能對癥下藥，有效消除故障，恢復繼電保護的正常運行。而電路拆除法則被廣泛應用于直流接地等故障的檢修與處理中。在使用電路逐項拆除法處理該類故障時，應當注意以下幾點：一是根據故障表面特征分析故障原因以及故障位置、大致確定拆除范圍，不能盲目拆除導致故障影響擴大。二是對于箍套裝置的保護熔絲被燒毀的這類故障，可以通過拔插各塊電氣元件的方式來準確找到故障點，在拔插操作過程中，工作人員需時刻注意熔絲熔斷的情況以及具體的變化，完成故障的進一步診斷；當遇到電源空氣部位的開關無法正常閉合時，也可以采用該方式進行處理。三是針對電壓互感器二次熔絲被燒毀，導致短路故障發生于回路中的情況，工作人員應當找到二次短路時所對應的總引出處，并進行分離處理，消除故障。

4 結語

綜上所述，繼電保護是電力系統的核心構成，對于電力系統的安全穩定運行有著重要的影響，但因為運行環境與繼電保護裝置自身內部結構的復雜性，系統運行過程中較容易出現繼電保護故障，如短路、電流互感飽和等，針對這些問題，電力企業應當深入分析故障原因，對癥下藥，及時解決繼電保護問題，確保電力系統的安全運行。

參考文獻

[1]于慧，劉家泰.淺談電力系統繼電保護故障分析與處理措施[J].中國新技術新產品，2017（11）：17-18.

[2]姜帆.對電力系統繼電保護故障分析及處理措施研究[J].城市建設理論研究（電子版），2017（04）：15-16.

[3]張宏.電力系統中繼電保護隱性故障分析與改進措施[J].黑龍江科技信息，2014（30）：83.

[4]靳濤.淺談電力系統中繼電保護隱性故障分析與改進措施[J].科技創新與應用，2015（20）：206.

[5]王哲.繼電保護故障分析處理系統在電力系統中的應用[J].科技資訊，2015，13（17）：53-54.

[6]謝春霖.繼電保護故障分析處理系統在電力系統中的應用[J].科技創新與應用，2016（21）：215.

[7]高鵬宇.繼電保護故障信息分析處理系統在電力系統中的應用[J].技術與市場，2014，21（04）：12-13+15.