繼電保護與安全穩定控制系統隱性故障研究

廖幸

摘 要：本文針對繼電保護與安全穩定控制系統隱性故障誘因進行分析，包括故障理解能力較差、忽視結構之間關聯、系統之間不協調配合等，結合隱性故障造成的影響及分析方法，通過研究優化繼電保護裝置性能、及時更新電力元件、做好故障排查工作、確保系統運行的協調性等措施，目的在于提高系統運行的穩定性，降低系統隱性故障的發生幾率。

關鍵詞：繼電保護裝置;安全穩定控制系統;隱性故障

在社會經濟水平不斷提升的同時，電能已經成為城市經濟發展的重要能源支撐。隨著城市用電量的不斷增加，為了確保城市供電的穩定性，需要在系統運行的過程添加繼電保護系統。不過受到外界環境、設備自身質量等因素影響，有時會發生一些隱性故障，威脅到線路的運行安全性，通過制定合理地措施進行處理，對于提高電力系統運行可靠性有著積極地意義。

一、繼電保護與安全穩定控制系統隱性故障分析

（一）故障理解能力較差

在電力系統正常運行的過程中，繼電保護與安全穩定控制系統是兩道非常重要的安全防線，首先要明確繼電保護裝置是否處于正常運行狀態，是否能夠對保護元件的故障進行功能性的判斷，這是對繼電保護最基本的定義概念。而安全穩定控制系統處于電力系統的第二道防線，它是由輸入、輸出、通信、測量、故障判別、控制策略等部分組成，能夠在出現大波動干擾時對內置的控制設備起到穩定作用，它具有的可靠性直接關系到電網安全。不過在實際應用過程中，部分電力企業容易疏忽對運行故障的理解，同時很容易忽略掉繼電保護穩定性，從而導致隱性故障的出現，影響到整個電力系統運行的安全性。

（二）忽視結構之間關聯

電力系統的繼電保護之間并不是單獨的個體，繼電保護裝置由測量部分、邏輯部分和執行部分組成，它們相互存在一定邏輯關系，在繼電保護裝置中發揮著不同作用 ，并且在各裝置間距離設置也常常出現紕漏，定值間配合不合理，如距離2段或3段定值不滿足選擇性，主保護與后備保護之間、上下級保護間配合不協調，也是導致隱性故障的重要原因。而當今趨勢對繼電保護間的配合意識不強 ，面對復雜的電網故障突發時，不能夠準確判斷故障原因所在，這也是隱性故障產生原因之一，而且此類故障發生之后，如果不能對其進行有效控制，很容易將故障問題擴大，從而給社會經濟造成嚴重的負面影響。

（三）系統之間不協調配合

除了上述影響因素之外，系統之間不協調配合也是導致故障發生的主要原因，具體的不協調部分可以表現為以下兩方面內容：一方面，安全穩定控制系統之間的配合出現不協調。隨著科學技術的快速發展，我國很多地區已經開始著手建立特高壓輸電網，這也增加了安全控制系統的管理符合，而且為了確保各個系統運行的穩定性，需要做好安全控制系統的協調工作，若忽略某該內容管理，很容易造成重要事故的發生。例如，在2013年吉林省德惠市所形成的火災，就是因為安全控制系統相互間不協調所造成的后果。另一方面，繼電保護與安全穩定控制系統之間存在不協調問題，此類情況的出現也將直接導致電網系統參數出現明顯地不協調，造成結構運行失穩的情況，從而導致隱性故障的產生。

二、隱性故障造成的影響及分析方法

（一）負面影響分析

在電力系統結構中，為了確保電能傳輸的穩定性，通常會設置三道系統防線，分別為繼電保護、安全穩定控制系統、設備自身保障系統。其中繼電保護作為第一道防線，其運行穩定性也將直接影響到電力系統整體運行的穩定性。在出現隱性故障時，輕則會導致系統運行失穩，出現電力系統運行故障，重則將引起非常嚴重的系統癱瘓事故，威脅到社會結構的穩定性。例如，在上世紀六十年代，北美地區曾經發生了重大停電事故，停電周期超過十小時，直接影響到區域三千萬人的日常生活，并對企業經濟造成了嚴重的負面影響。

（二）常用分析方法

在對隱性故障發生原因進行分析時，需要采用對應的分析方式來進行，在具體分析過程中，常用的分析方法如下：第一，故障樹分析法，該分析方法的應用原理是在已確定故障問題基礎上，對故障所形成的連鎖反應進行分析，從而判斷該故障的影響范圍，及時采取措施進行應對，起到經濟止損的作用。第二，元件分析法。電力系統由多組系統元件構成，通過分析元件所占比重來確定系統的可靠性，從而明確系統運行過程中的關鍵性元件，對其進行綜合評測，確定其運行狀態是否滿足現階段發展需求。 第三，仿真模擬分析法。該方法主要借助計算機技術來模擬目前電力系統的運行情況，確定可能出現的隱性故障內容，提前制定應急處理方案和防治措施，從而降低運行故障所帶來的負面影響。

三、系統隱性故障的防治措施

（一）優化繼電保護裝置性能

通過優化繼電保護裝置性能，能夠提高系統運行過程的安全性，降低隱性事故的發生幾率。在具體操作過程中，電力企業的首要任務便是做好繼電保護裝置采購質量的控制，在采購活動開始之前，電力企業需要結合電網實際運行功率、服務目標數量、電網下階段拓展模式等內容，合理制定繼電保護裝置的采購體系，選擇質量高、性比價高的產品作為系統組成結構。并且在正式應用之前，需要借助無損探傷技術進行再次檢測，確保所安裝的繼電保護裝置能夠滿足實際需求。另外，在系統運行過程中，對于臨近使用壽命的保護裝置，也需要及時進行更換，從而確保系統整體運行的穩定性[1]。

（二）及時更新電力元件

通過及時更新電力元件，可以確保電力系統運行狀態的穩定性，確保整個運行過程的有序性。電力企業應制定科學性的檢修計劃，合理安排檢修工作的時間間隔，及時發現受損嚴重或已經無法再使用的電力元件，對其進行及時更換，降低電力系統的運行負擔。除了外觀受損嚴重的元件需要及時調換外，檢修人員還需要對其他元件進行檢測，檢查結構內部是否存在著損壞，若有此類元件的存在，也需要對其進行更換。對于更換的新零件，技術人員也需要提前進行性能檢驗，嚴格按照相應安裝標準進行操作，從而提升系統運行的可靠性。

（三）做好故障排查工作

通過做好故障排查工作，能夠及時消除潛在的隱性故障，減少多樣化故障的存在。在故障排查工作開展過程中，可以借助儀器檢測技術來完成相應的檢查工作，主要排查內容為電流經過情況、水汽飽和狀態等。在電流經過情況的檢測過程中，可以借助電流表或全能表對系統中的瞬時電流進行數據采集，分析最大瞬時電流對系統運行的影響，確定隱性故障的發生幾率。水汽飽和狀態過高的情況下會加快絕緣皮老化速度，需及時進行空氣干燥操作，降低隱性隱患的發生幾率。

（四）確保系統運行的協調性

通過確保系統運行的協調性，可以減少突發運行故障的發生幾率，提升系統運行的可靠性。電力企業在完善系統協調狀態的情況下，需要對系統結構進行逐個排查。統計各個結構的運行的相關數據信息，實現數據的精準查找，然后將繼電保護過程進行優化，根據傳感器采集到的相關數據信息來完成系統磨合，從而有效提升整個繼電保護效果，使其達到更加協調的運行狀態。

四、結語

綜上所述，優化繼電保護裝置性能，能夠提高系統運行過程的安全性，及時更新電力元件，可以確保電力系統運行狀態的穩定性，做好故障排查工作，能夠及時消除潛在的隱性故障，確保系統運行的協調性，可以減少突發運行故障的發生幾率。通過采取相關措施來防治系統運行的隱性故障，對于提高系統運行安全性有著積極的作用。

參考文獻：

[1]李文學.繼電保護與安全穩定控制系統隱性故障研究綜述及展望[J].現代工業經濟和信息化，2018，8（06）：80-81+97.