電力系統(tǒng)繼電保護(hù)不穩(wěn)定所產(chǎn)生的原因及事故處理方法分析

何劍榮

摘 要： 本文主要針對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)進(jìn)行研究與分析，首先分析電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本原理以及其功能，然后分析電力系統(tǒng)繼電保護(hù)發(fā)生故障和不穩(wěn)定的原因，針對原因和故障問題提出應(yīng)對方法。

關(guān)鍵詞： 繼電保護(hù)；不穩(wěn)定原因；事故處理

1.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)概述

1.1電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本原理

（1）單端測量原理（階段式原理）

圖1 單端測量原理圖

單端測量原理主要是針對系統(tǒng)正常運(yùn)行與故障時(shí)電氣設(shè)備中某一端的基本參數(shù)變化來進(jìn)行繼電保護(hù)的，又經(jīng)常被稱作階段式原理。主要測量的基本運(yùn)行參數(shù)包括I、U、Z∠φ，當(dāng)檢測某一端的I↑值升高的時(shí)候，會通過繼電保護(hù)裝置進(jìn)行過電流保護(hù)；當(dāng)檢測到某一端的U↓值降低的時(shí)候會進(jìn)行低電壓保護(hù)；當(dāng)檢測到某一端Z↓值降低的時(shí)候，會進(jìn)行低阻抗保護(hù)。

（2）雙端測量原理

圖2 雙端測量原理圖

雙端測量原理主要針對電力系統(tǒng)中的電氣元件正常運(yùn)行或發(fā)生故障過程中對其兩端參數(shù)的檢測，包括電流相位以及功率方向兩者的差別，因此這種雙端測量原理又被稱作是差動(dòng)式原理。

1.2電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用及任務(wù)

（1）當(dāng)電力系統(tǒng)或系統(tǒng)中的電氣元件發(fā)生故障的時(shí)候，通過繼電保護(hù)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對故障元件有選擇性的快速切除，這樣能夠有效的保障非故障部分系統(tǒng)的正常運(yùn)行。電力系統(tǒng)故障不僅僅會對系統(tǒng)以及故障元件造成危害，而且會間接的危害非故障元件以及用戶。

（2）對于元件不能正常工作等系統(tǒng)不正常運(yùn)行的狀況，通過電力系統(tǒng)繼電器保護(hù)裝置能夠及時(shí)自動(dòng)并且有選擇性的進(jìn)行減負(fù)荷或跳閘來對電力系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。如果不及時(shí)對不正常工作進(jìn)行處理，長時(shí)間會導(dǎo)致設(shè)備損壞，導(dǎo)致系統(tǒng)故障問題。

2.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)不穩(wěn)定原因及其常見故障分析

2.1人為因素對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)穩(wěn)定性的影響

作為電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置安裝、維護(hù)的直接參與者，工作人員的專業(yè)技能等因素均會影響電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的穩(wěn)定性，往往工作人員專業(yè)技能水平較低或工作失誤未按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，均會導(dǎo)致穩(wěn)定性較差，由于家庭用電安裝中比較隨意，更導(dǎo)致繼電保護(hù)穩(wěn)定性相對工業(yè)用電而言較差。在繼電保護(hù)裝置的安裝之后，如果沒有對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行定期的檢查與保養(yǎng)，也往往會因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)老化而導(dǎo)致故障。另外由于電力系統(tǒng)的完善與發(fā)展也導(dǎo)致電力系統(tǒng)越來越復(fù)雜，給電路檢修以及繼電器等設(shè)備的檢修難度增大，往往工作人員在檢修的過程中也往往忽略這一問題。目前隨著數(shù)字化和智能化的發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)在繼電保護(hù)裝置中的應(yīng)用促進(jìn)了其檢修和維護(hù)，有利于穩(wěn)定性的提高。

2.2電力系統(tǒng)繼電保護(hù)硬件故障問題

圖3 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置組成圖

在繼電保護(hù)裝置中，不僅僅包括繼電保護(hù)裝置，而且保護(hù)繼電保護(hù)輔助裝置。

首先在繼電保護(hù)裝置中包括電源供給模塊、中央數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊一級斷電器等模塊，這些模塊之間的協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入、邏輯分析、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化、數(shù)據(jù)輸出與執(zhí)行功能，如果其中某一模塊出現(xiàn)問題，或者發(fā)生突發(fā)故障會直接導(dǎo)致整個(gè)繼電保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)問題，導(dǎo)致電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置不穩(wěn)定問題。

在繼電保護(hù)裝置中還包括交流電壓切換箱、分相操作繼電器箱、三相操作繼電器箱三部分輔助裝置。繼電保護(hù)裝置的穩(wěn)定性直接決定了繼電保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。繼電保護(hù)設(shè)備的損耗會直接導(dǎo)致繼電保護(hù)系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，這也決定了繼電保護(hù)設(shè)備以及輔助設(shè)備中必須準(zhǔn)確進(jìn)行操作以及進(jìn)行電壓切換，從而能夠保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在當(dāng)前智能化技術(shù)的應(yīng)用，取代了傳統(tǒng)的手工切換，最大程度的保證系統(tǒng)運(yùn)行的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。

2.3二次回路問題導(dǎo)致的不穩(wěn)定性

由于接地線長時(shí)間的應(yīng)用，導(dǎo)致絕緣體的老化腐蝕問題嚴(yán)重，最終使得電線裸露在外邊，就會出現(xiàn)電路故障問題，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)不穩(wěn)定性問題顯現(xiàn)出來。另外在繼電保護(hù)中存在明顯的靜電，由于靜電就會導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置表面附著靜電粉塵層，由于粉塵層的影響導(dǎo)致設(shè)備間回路，造成不穩(wěn)定性問題。

2.4電力系統(tǒng)繼電保護(hù)軟件故障問題

在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中往往會出現(xiàn)輸入值誤差、分析定義錯(cuò)誤以及測試流程不規(guī)范等問題，這些軟件上出現(xiàn)的問題也會直接影響繼電保護(hù)裝置的穩(wěn)定性，出現(xiàn)誤動(dòng)或者是拒動(dòng)的問題。因此，在當(dāng)前發(fā)展中還必須要注重軟件維護(hù)，工作人員也必須提高數(shù)字化應(yīng)用水平，保證繼電保護(hù)裝置的穩(wěn)定正常運(yùn)行。

3.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)事故處理方法分析

3.1故障原因檢查

在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)問題的時(shí)候，必須要對導(dǎo)致故障的根本原因進(jìn)行分析與排查，針對故障原因進(jìn)行處理，保證電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的穩(wěn)定性和正常運(yùn)行。在事故檢查中一般包括順序檢查法、逆序檢查法以及整組實(shí)驗(yàn)法等方法。

順序檢查法：該檢查法是最主要的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障檢查方法，在進(jìn)行故障排查的過程中充分利用智能化技術(shù)按照順序的原則對整個(gè)軟件系統(tǒng)以及硬件設(shè)備展開排查，順序檢查包括外部檢查、定值檢查、絕緣檢查以及保護(hù)環(huán)境檢查等。

逆序檢查法：逆序檢查法作為另一常用繼電保護(hù)裝置的檢查方法和順序檢查方法相反，一般在繼電保護(hù)裝置的誤動(dòng)故障中采用逆序檢查的方法進(jìn)行，以出現(xiàn)誤動(dòng)為時(shí)間點(diǎn)起點(diǎn)，按照和順序檢查相反的順序進(jìn)行故障排查，直到發(fā)現(xiàn)故障為止。

整組實(shí)驗(yàn)法：這一方法充分結(jié)合了順序檢查法和逆序檢查法，和這兩種方法相比更加有效，能夠大大縮短故障排除的時(shí)間。一般在繼電保護(hù)裝置的邏輯故障問題出現(xiàn)時(shí)，采用這一方法進(jìn)行故障排查，這一方法也是目前應(yīng)用比較廣泛的方法。

3.2電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障處理

3.2.1人為因素導(dǎo)致的故障處理方法

對于人為因素導(dǎo)致的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障問題，相關(guān)人員必須積極的進(jìn)行問題原因查找與自我反思，找出自己在設(shè)備安裝以及設(shè)備接線方面可能存在的問題，通過反思與分析找出問題所在進(jìn)行積極補(bǔ)救，將損失降到最低。

3.2.2軟件故障處理方法

在前面介紹了軟件故障排查的相關(guān)方法和技術(shù)，在軟件故障排查中還必須要利用數(shù)字化技術(shù)對繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行數(shù)據(jù)和故障波形圖進(jìn)行邏輯分析，確定繼電保護(hù)運(yùn)行中軟件系統(tǒng)問題和軟件故障，針對問題進(jìn)行編碼修改等保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。

3.2.3硬件故障處理方法

在對硬件故障排除中能準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)發(fā)生問題以及故障的硬件，根據(jù)故障硬件進(jìn)行問題分析和原因查明，針對故障原因?qū)τ布M(jìn)行及時(shí)的處理或者及時(shí)的更換，保證系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

3.3防患于未然

當(dāng)問題以及故障發(fā)生的時(shí)候再去進(jìn)行處理，不可避免的會造成損失，因此預(yù)防是最好的方式之一。通過對管理人員的技能培訓(xùn)和專業(yè)素養(yǎng)的加強(qiáng)能夠在很大程度上預(yù)防繼電保護(hù)裝置人為因素故障的產(chǎn)生。另外在繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用之前，可以進(jìn)行數(shù)字模擬和系統(tǒng)仿真，通過模擬保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，軟件的正常運(yùn)用。在繼電保護(hù)硬件裝置的應(yīng)用中，還必須對硬件質(zhì)量進(jìn)行管控，同時(shí)定期檢測保養(yǎng)，保證硬件裝置的長期穩(wěn)定運(yùn)行。

結(jié)論

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人們生活水平不斷提高的背景下，人們不僅僅對用電的用量進(jìn)一步提高，而且對于電能應(yīng)用質(zhì)量的要求也不斷提高。但是在高用量用電的背景下，高峰用電問題突出對我國電力系統(tǒng)帶來極大的挑戰(zhàn)，這一問題不僅僅受到用戶的關(guān)注，而且也受到電力相關(guān)企業(yè)的關(guān)注。繼電保護(hù)裝置作為保障電網(wǎng)安全以及供電效率的重要措施被人們不斷研究開發(fā)，并在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。為保障用電安全、供電效率，必須保障繼電保護(hù)裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行，因此對于工作人員以及電力企業(yè)而言必須掌握繼電保護(hù)裝置的工作原理，在此基礎(chǔ)上了解繼電保護(hù)可能會出現(xiàn)的潛在事故與威脅，并能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障愿意并進(jìn)行處理，最終能夠全面提高繼電保護(hù)裝置的穩(wěn)定性。在當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及數(shù)字化技術(shù)發(fā)展的背景下，繼電保護(hù)裝置充分利用這些技術(shù)的綜合，能夠?qū)崿F(xiàn)繼電保護(hù)裝置的智能化控制與管理，更好的解決不穩(wěn)定性問題，具有重要意義。

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