繼電保護(hù)的隱形故障分析及其應(yīng)用

閆莉

摘 要：繼電保護(hù)作為電力保護(hù)系統(tǒng)中一種至關(guān)重要的組成部分，在其長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)過程中必定會(huì)出現(xiàn)多種運(yùn)行故障，這些故障大體分為顯性故障和隱形故障兩大類。其中，顯性故障是能通過監(jiān)測設(shè)備觀察到，但對于隱形故障來說，利用監(jiān)測系統(tǒng)卻很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)，這就為電力系統(tǒng)安全埋下了較大隱患。因此，電力系統(tǒng)管理人員就必須重視在實(shí)際工作過程中對隱形故障的監(jiān)控、檢測與分析，并及時(shí)做好隱形故障的排除處理，以保障電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；隱形故障；措施

隨著我國電力系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大和人們對電力能源需求品質(zhì)的提升，提升繼電保護(hù)系統(tǒng)品質(zhì)就顯得越來越重要。在電力繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行過程中不可避免的會(huì)出現(xiàn)多種隱形故障，這些隱形故障的存在嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全性與效率，甚至?xí)l(fā)重大電力安全事故。基于此，本文主要分析探討電力繼電保護(hù)隱形故障形成的原因，并提出了一些預(yù)防繼電保護(hù)隱形故障產(chǎn)生的策略和建議，以期能有效降低電力繼電保護(hù)隱形故障的發(fā)生率。

一、繼電保護(hù)的隱形故障概述

首先，就必須要說明下什么是隱形故障。隱形故障是指在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)不會(huì)對電力系統(tǒng)產(chǎn)生影響，但當(dāng)電力系統(tǒng)中一旦出現(xiàn)某些結(jié)構(gòu)部分變化時(shí)，就會(huì)使電力系統(tǒng)出現(xiàn)大面積破壞的故障。這種故障一旦出現(xiàn)，繼電保護(hù)裝置就會(huì)精準(zhǔn)切除故障以促使電力系統(tǒng)潮流重新分配，而至新運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，這些具備隱形故障保護(hù)系統(tǒng)將可能出現(xiàn)較大誤動(dòng)。基于電力系統(tǒng)中存在電磁場、溫度等諸多影響因素，繼電保護(hù)設(shè)備中的元件都有可能誘發(fā)隱形故障，比如接線片、連接器、通信通道等等設(shè)備部位，繼電保護(hù)系統(tǒng)存在隱形故障不能表示繼電器設(shè)備本身有設(shè)計(jì)問題或應(yīng)用錯(cuò)誤。隱形故障與其它故障比較，最大特點(diǎn)就是只能在電力系統(tǒng)發(fā)生其它故障狀況時(shí)才能被監(jiān)測到，也不會(huì)立刻促使繼電器設(shè)備系統(tǒng)停止工作。

二、隱形故障的危害

（1）運(yùn)行的不安性。電力繼電保護(hù)裝置的主要作用就是提供高效的防護(hù)措施以保障整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，當(dāng)電力系統(tǒng)暴露隱形故障后，繼電保護(hù)裝置沒有辦法作出精準(zhǔn)地反應(yīng)，這樣就會(huì)使整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行存在安全風(fēng)險(xiǎn)。

（2）造成電容器損傷。基于電力系統(tǒng)隱形故障的存在，繼電保護(hù)設(shè)置經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)與正常狀態(tài)工作時(shí)的運(yùn)行偏差，這使得繼電保護(hù)不能有效的發(fā)揮其應(yīng)有的預(yù)知能力，以致多種電力系統(tǒng)模塊設(shè)備出現(xiàn)嚴(yán)重的運(yùn)行極限問題，從而造成電容器的損傷，最終影響到整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

（3）降低電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，削弱電力網(wǎng)。電力系統(tǒng)電網(wǎng)能力大小依賴于電力繼電保護(hù)系統(tǒng)功能的正常發(fā)揮，而電力系統(tǒng)出現(xiàn)隱形故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置系統(tǒng)很難正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至?xí)a(chǎn)生一系列的連鎖反應(yīng)，最終結(jié)局：將電網(wǎng)系統(tǒng)劃分為多個(gè)不同的過負(fù)荷區(qū)或是過發(fā)電區(qū)。而過負(fù)荷區(qū)出現(xiàn)崩潰或是停電狀況，極易影響電網(wǎng)系統(tǒng)總體的運(yùn)行水平。因此，在電力電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)大面積干擾，以防電力系統(tǒng)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)分離和電力設(shè)備中斷，繼電保護(hù)系統(tǒng)的作用就非常關(guān)鍵。

三、繼電保護(hù)中的隱形故障防范措施

電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)或是二次回路隱形故障均是沒有辦法消除的，但可以進(jìn)行有效的預(yù)防。隱形故障預(yù)防時(shí)，可以使用國內(nèi)目前較為先進(jìn)的電力電氣設(shè)備及元件，運(yùn)用其自診斷功能，對繼電保護(hù)裝置的異常情況進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，達(dá)到預(yù)防效果。同時(shí)需做好以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：

（1）完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，強(qiáng)化設(shè)備管理；制定合理的規(guī)章制度，要求所有工作人員嚴(yán)格執(zhí)行，尤其是要做好設(shè)備維護(hù)與檢修工作；準(zhǔn)確做好各項(xiàng)電氣設(shè)備的運(yùn)行情況及變化，對變化情況作出比對，找到并處理好問題，減小設(shè)備出現(xiàn)隱性故障的可能性。

（2）為防止電力系統(tǒng)或是結(jié)構(gòu)造成大規(guī)模故障，在靜態(tài)保護(hù)條件下，應(yīng)符合保護(hù)裝置的現(xiàn)實(shí)需求，在二次回路系統(tǒng)中提出恰當(dāng)?shù)闹卫矸椒ā＠纾簩﹄娎|進(jìn)行敷設(shè)時(shí)，利用當(dāng)?shù)氐淖匀黄帘挝铩Ｔ诒匾那闆r下，設(shè)置專業(yè)的屏蔽線，促使屏蔽線能夠和電纜之間保持平行；如果選擇鎧裝鉛包或是屏蔽電纜，還要確保屏蔽物層的雙端可以正常接地，鋪設(shè)強(qiáng)電回路以及弱電回路電纜。除上述外，通過分層的方式度保護(hù)電纜以及電力電纜方進(jìn)行鋪設(shè)。該過程中，電纜路徑不能和高壓母線電纜以及避雷設(shè)備點(diǎn)等高頻暫態(tài)電流入地點(diǎn)相隔太近。

（3）通過仔細(xì)分析繼電保護(hù)二次回路的特點(diǎn)，很顯見二次回路網(wǎng)絡(luò)都具備“0”“1”的開關(guān)特性，因而可運(yùn)用開關(guān)網(wǎng)絡(luò)法來描述繼電保護(hù)，將二次回路看作是多個(gè)邏輯對象建立的網(wǎng)絡(luò)圖，制作以繼電器元件為支撐的邏輯元件。據(jù)此，拓?fù)湫切途湍茏詣?dòng)形成，并且也會(huì)降低其維數(shù)值。故障出現(xiàn)后，我們利用繼電器元件對象對應(yīng)的路徑乘積，也可以對機(jī)電保護(hù)系統(tǒng)二次回路進(jìn)行描述，完成啟動(dòng)、動(dòng)作，形成整個(gè)過程的邏輯抽象關(guān)系，最終建立完整的符合繼電保護(hù)二次系統(tǒng)的分析模型和算法。

（4）構(gòu)建繼電保護(hù)隱形故障信息分析與處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)保護(hù)設(shè)備系統(tǒng)動(dòng)作報(bào)告以及故障信息在電力系統(tǒng)各層級繼電保護(hù)部門間的迅速傳遞、通信，使尤調(diào)度管理人員及時(shí)準(zhǔn)確掌握電網(wǎng)運(yùn)行情況和電網(wǎng)系統(tǒng)后續(xù)可能會(huì)發(fā)生的故障情況預(yù)判。建立該套系統(tǒng)后，有助于提升電力故障總體的分析水平，同時(shí)也可以提升工作效率，動(dòng)態(tài)監(jiān)測錄波裝置真實(shí)的運(yùn)行狀況，對全網(wǎng)微型機(jī)提供專業(yè)的保護(hù)，從而保障繼電保護(hù)裝置的高效和安全性。

四、結(jié)論

本文從簡述電力系統(tǒng)繼電保護(hù)隱形故障出發(fā)，分析了繼電保護(hù)隱形故障的危害，并根據(jù)自身的工作經(jīng)驗(yàn)提出相關(guān)隱形故障的防范措施，旨在讓廣大電力工作人員對這種在電力系統(tǒng)運(yùn)行中無法消除且不可避免的故障能有所裨益。隱形故障作為引發(fā)大面積電力系統(tǒng)故障的重要因素，我們就必須采取有效措施進(jìn)行防范與控制，只有將隱形故障危害降低到最低程度，才能真正保障我國電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行和人們對電能需求的品質(zhì)。

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