電力系統(tǒng)繼電保護動作的故障分析

李為線

（錫林郭勒超高壓供電局，內(nèi)蒙古 錫林郭勒 026000）

1 電力系統(tǒng)繼電保護措施的重要性

電力系統(tǒng)運行中，要進行相應升級繼電保護。第一，以電力系統(tǒng)的實際運行情況為出發(fā)點，實行合理的監(jiān)控形式。電力系統(tǒng)繼電保護呈現(xiàn)的價值和意義通過系統(tǒng)識別，實現(xiàn)高效的監(jiān)控工作模式。其中，可以以錄波設備和相應的設備為參考，這是提高電力系統(tǒng)安全性能的根本。第二，為電力安全的運行提供了堅實的基礎。電力系統(tǒng)運行中，實施繼電保護措施十分關鍵，其中隱含的價值和作用是任何工序都不能替代的[1]。圖1 為繼電保護二次回路示意圖。

圖1 繼電保護二次回路示意圖

2 電力系統(tǒng)繼電保護的常見故障分析

2.1 設備故障

故障發(fā)生的一個重要因素是設備構(gòu)件。構(gòu)件質(zhì)量不好，運用中面對不同的工作負荷也會存在性能差別，繼電保護設備中通過的電壓、電流等在要求上存在差異。所以，開展繼電保護裝置設計時，要關注工作的具體強度，實行選擇性保護模式，使不同設備元器件符合要求。

如表1 所示，參考復式比率系數(shù)Kr取值，Ext展現(xiàn)的是母線區(qū)出現(xiàn)問題時流出母線電流在總電流中的占比。δ是區(qū)域外故障中支路電流所形成的互感器誤差。

表1 相關參數(shù)

2.2 開關設備故障

開關上出現(xiàn)的問題，往往是因為電力系統(tǒng)和繼電保護系統(tǒng)之間出現(xiàn)了匹配問題。在型號不同和標準不符合等情況下會出現(xiàn)差錯。選擇繼電保護裝置的過程中，往往需要按照相應的規(guī)定完成，但是隨著實踐的不斷增加和工作強度的增加，繼電保護裝置需進行升級和完善，否則將出現(xiàn)比較嚴重的老化和超負荷問題[2]。

以電流進行判斷為依據(jù)的差動元件，通過電壓閉鎖元件進行工作配合，要從整體上展現(xiàn)出明顯的可靠性，其中的動作表達式為：

2.3 繼電器觸點故障

觸點上出現(xiàn)的不足，往往是源于在一定時間內(nèi)觸點上的接觸面電阻出現(xiàn)了氧化，同時攜帶了相應的傳導損耗。這些故障的衍生會影響繼電器接觸的可靠性，從而影響整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。具體開展操作時，故障排除要合理運用多種方法。

3 電力系統(tǒng)繼電保護故障檢測方法

3.1 網(wǎng)絡檢測

結(jié)合電力系統(tǒng)運行中展現(xiàn)的特點，網(wǎng)絡檢測的一個內(nèi)容是網(wǎng)絡化。它會對系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理和調(diào)整，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡化處理。不管是發(fā)送還是傳輸，它都擁有一個清晰的流程，隨后以不同的串聯(lián)形式，使電力系統(tǒng)蘊含的保護裝置實現(xiàn)連接。網(wǎng)絡化的繼電保護裝置會比較及時和迅速地傳送命令，針對故障設備和元件開展定位判斷并實施切斷等措施，提高電力系統(tǒng)的安全性和可靠性。

3.2 開展適應性控制

針對電力系統(tǒng)中涌現(xiàn)出的故障進行重點檢測，要制定控制模式。從自主適應的層面分析，以適應性的控制模式為基礎，對電力系統(tǒng)的具體運行數(shù)據(jù)和問題等進行重點集合，全方位歸納和總結(jié)故障變化情況，根據(jù)發(fā)展狀態(tài)形成相應保護能力。

3.3 借助人工神經(jīng)網(wǎng)絡

人工神經(jīng)網(wǎng)絡是一項十分重要和清晰的工序，往往需要關注生物神經(jīng)系統(tǒng)的智能化特征。比如，要對計算和邏輯運用等進行全方位升級。繼電保護在發(fā)揮人工神經(jīng)網(wǎng)絡價值的情況下，也會重點采集出現(xiàn)的故障信息，最終實現(xiàn)判斷的高效性。

3.4 變電站綜合自動化

綜合性自動化模式是密切融合計算機信息在采集和處理上的技術，同時能夠看到網(wǎng)絡技術和控制系統(tǒng)技術的影子。這些技術的完美結(jié)合，會合理測量繼電保護裝置，并實現(xiàn)良好的保護效果。

4 電力系統(tǒng)繼電保護故障處理舉措

面對電力系統(tǒng)繼電保護故障處理事件，需要采取多種方法和舉措。其中，分段處理、參照方法和替換方法成為現(xiàn)階段人們關注的重點方式。結(jié)合發(fā)展性規(guī)劃內(nèi)容需求，能夠在3 個處理方式的升級下，對電力系統(tǒng)繼電保護故障實行階段處理，并在參照中開展工作，發(fā)揮替換設備的功能價值[3]。故障舉措的合理運用，首先要重點了解硬件工作原理，見圖2。

圖2 硬件原理

4.1 分段處理方法

在開展分段處理的過程中，要從繼電保護的相關裝置等方面開展合理分析，其中要展現(xiàn)出細節(jié)性價值，在完善劃分順序的情況下，實行科學的處理形式。針對高頻保護形式，以收發(fā)信息機作為檢查對象，從通道的相關位置進行重點細分，在形成負載截斷后，計算出通道和電平之間衍生的不同內(nèi)容，其中差值可作為故障源確定的一個參考。比如，在高頻保護收發(fā)機出現(xiàn)問題的情況下不會收到信息，阻礙通道中擺設的設備，牽連到周邊設備的正常運行。

元件TA 的極性端要擁有一致性，差流公式具體如下：

大差電流：Id=I1+I2+…+In

I 母小差電流：Id1=I1×S11+I2×S12+…+In×S1n-I1k×S1k

II 母小差電流：Id2=I1×S21+I2×S22+…+In×S2n-I1k×S1k

4.2 參照方法

以對比為基礎，從電力系統(tǒng)的繼電保護裝置出發(fā)，關注具體參數(shù)運行情況，會讓故障設備在判定上獲得明確的信息資源，同時提高故障設備的處理效率。另外，以具體連接連線的情況檢查為基準，參照標準實行多樣的參照方法。電力系統(tǒng)在恢復時沒有接線，要找出適用的參照形式，掌握同一型號的設備接線，合理控制故障。

母線保護差動元件，主要由復式的比率差動和分相突變量復式比率差動構(gòu)建而成。

4.2.1 復式比率差動判據(jù)

動作表達式為：

Idset是差電流門坎定值，Kr為復式比率系數(shù)（制動系數(shù)）。

4.2.2 故障分量復式比率差動判據(jù)

Δ=i(k)-i(k-N)，其中i(k) 是當前電流采樣值；i(k-N)是一個周波前的采樣值。出現(xiàn)故障后，一個周波之內(nèi)能夠?qū)收戏至窟M行準確分析，檢查含有的各種諧波。

故障分量差電流和故障分量和電流分別為：

4.3 替換方法

替換法的作用不可估量，往往運用在故障出現(xiàn)的部位上。在繼電保護故障處理時，可以實行設備故障替換。運用新設備，會針對一個具體的位置進行設置裝置，同時擁有恢復的機會[3]。所以，實行替換方法要分析繼電保護的相關設備，能夠在故障出現(xiàn)的時候精準定位位置。

替換處理形式是把完好的零件作為替換依托，更換繼電保護中出現(xiàn)問題的零部件，是進一步對部件的優(yōu)劣情況進行合理判斷的重要方法，合理控制裝置故障的引發(fā)幾率。替換方法使得繼電保護裝置在開展替換工作時擁有較高的效率，電子系統(tǒng)恢復的時間較短，能夠使運作更加順暢。計算機系統(tǒng)保護方面出現(xiàn)問題或者單元繼電器出現(xiàn)問題時，工作人員可以通過檢修的形式發(fā)現(xiàn)，也可以借助間隔插件進行故障插件替換。完成替換后，觀察繼電保護設備的具體運行狀態(tài)。如果處于正常狀態(tài)，說明替換下的零件是導致故障出現(xiàn)的重要方面；如果故障依舊沒有解決，需要繼續(xù)借助替換的形式檢測其他元件，直到發(fā)現(xiàn)問題所在。

比如，針對110 kV 裝備中出現(xiàn)的問題，在指示燈出現(xiàn)忽明忽暗的情況下難以判斷其中存在的故障。在擁有備用間隔的情況下，可以進行替換，找出故障源，這主要體現(xiàn)在CPU 插件上。通過這樣的方法，在開展前要實行精確的繼電保護裝置定位，技術人員根據(jù)自己的工作經(jīng)驗等進行合理判斷。

4.4 技術改造

電力系統(tǒng)想要穩(wěn)定運行，需要繼電保護給予保障。科學技術發(fā)展下，電力系統(tǒng)獲得了更新發(fā)展的機會。網(wǎng)絡信息技術和電子傳感技術等的發(fā)展，促使繼電保護擁有了發(fā)展和運用的機會。針對電網(wǎng)調(diào)控一體化運行模式，從先進的測量形式和具體技術運用出發(fā)，讓電力系統(tǒng)在維護上擁有自己的整體體系和模式。在先進技術和裝備的有力整合下，使得數(shù)據(jù)信息獲得較快的傳播速度。面對繼電保護裝備的故障問題處理，以技術改造和升級為基礎。比如，解決電流互感器飽和問題時，初始階段運用升級電子式電流互感器，從本質(zhì)上解決飽和問題。另外，面對傳統(tǒng)老式繼電保護裝備，從具體的運行情況分析，開展合理改進，并實行有效升級模式，從根本上解決設備老化問題，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

5 結(jié) 論

綜上所述，電力系統(tǒng)的運行受到了人們的廣泛關注和重視，其中繼電保護系統(tǒng)十分關鍵。在故障信息得到合理分析的情況下，電力系統(tǒng)穩(wěn)定和安全擁有了重要支撐。電力系統(tǒng)繼電保護面對故障處理要實行多種處理形式，結(jié)合參照、替換等形式，保障系統(tǒng)高效、穩(wěn)定運行。