繼電保護面臨的挑戰與展望

牛慧芳

摘要：隨著社會發展，人們生活水平提高，對電力的需求量不斷增加。電網結構與運行方式日趨復雜，電力系統運行和維護面臨極大的挑戰。繼電保護的正常運行與維護對整個電力系統的安全運行起著決定性的作用，做好繼電保護作業現場突發事件應急管理，對電網安全穩定運行的保障有著極其重要的意義。對繼電保護作業現場存在風險進行分析總結，針對可能引發的突發事件，從作業現場突發事件預防、準備、響應、恢復四個階段的完整流程提出應對措施。

關鍵詞：繼電保護;故障;處理措施

引言

電力繼電保護裝置是在電力系統突發故障情況下，能夠對電力系統中線路發生的故障進行報警的設備，同時也能通知維修人員對電力故障部位進行維修處理，從而保證電力系統的穩定。電力繼電保護的調試工作和故障檢修工作往往復雜且繁瑣，因此在電力繼電保護中，運用新型維修和保護技術可以促進我國電力行業的健康發展。同樣對電力繼電保護調試技術與故障檢修技術能夠進行研究，可以確保電力系統安全穩定，讓我國的電力系統能夠更加環保安全，促進我國電力系統的健康發展。

1繼電保護概述

所謂的繼電保護，是指對電力系統中發生的故障或異常情況進行檢測，從而發出報警信號，或直接將故障部分隔離、切除的一種重要措施。繼電保護裝置實際作用發揮中，需要根據電力系統發生故障前后電氣物理量變化的特征，正確區分被保護元件是處于正常運行狀態還是發生了故障、是保護區內故障還是區外故障等，避免給電力系統運行埋下安全隱患，更好地體現出繼電保護裝置的潛在應用價值。

2現有繼電保護技術存在的問題

2.1繼電保護技術支撐手段不足

隨著“三集五大”體系的建成，調控一體化和變電站無人值守對繼電保護技術支撐手段提出了更高的要求，主要包括以下方面。1）整定計算和在線校核智能化水平有待提升。上下級電網數據共享和交互能力不足，整定計算輔助決策的智能化程度較低，在線校核實用化水平不高，未實現整定計算與在線校核的閉環貫通，難以動態適應電網運行方式變化。2）繼電保護設備的狀態評估精細化程度不夠。基礎數據主要依靠人工錄入，數據共享程度低，挖掘深度有限，裝置狀態評估和檢修決策高度依賴人工經驗，精益化程度不足，無法實現全網的大數據分析和優化決策。3）繼電保護在線監視與分析實用化程度不高。故障數據采集未能實現全覆蓋，缺乏有效技術手段實現對故障的綜合智能分析，信息展示全面性和針對性不強，對調控運行業務支撐能力有待提升。

2.2觸點性能可靠性降低

作為一種重要的電接觸零件，觸點在繼電保護裝置運行中起著一定的保障作用。當受到材料硬度較高、壓力較大等因素影響時，會使觸點出現松動或開裂現象，使繼電器的應用質量產生了潛在威脅，使得繼電保護效果缺乏保障，無法使其保護裝置高效運行要求，會在電力系統應用中埋下隱患。

2.3作業環境風險

繼電保護作業過程中的風險有觸電傷害、高處墜落傷害、物體打擊傷害、灼傷燒傷、有毒氣體傷害等。作業人員安全意識淡薄、對危險點不了解、注意力不集中等導致誤登、誤入、誤碰帶電設備。安全措施不完善造成停電檢修區域與帶電區域未清晰隔離。停電設備因為其他人為因素突然來電或反送電。例如，當斷路器中的SF6（六氟化硫）發生嚴重泄漏時，地面、配電室或電纜溝內的空氣將被擠出。此時，如果檢修人員此時進入該區域工作，將導致SF6氣體被大量吸入，對身體造成影響，嚴總時可能會應缺氧而死亡。

3繼電保護故障處理措施

3.1優化配置的后備保護

隨著電網規模擴大，運行方多變，后備保護配合日益復雜，開關失靈保護切除故障時間長;自耦變壓器、超短線路或短線路群的大量應用，導致整定配合困難，遠后備保護靈敏度嚴重不足。現有保護主要依賴就地或者有限的遠方信息，且按照預先整定的固定特性形成動作決策，往往導致故障過長延時和過大范圍的切除，增加了直流換相失敗的風險，其性能難以滿足現代復雜大電網運行要求。需要遵循“強化主保護、優化后備保護”原則，研究提升后備保護適應復雜大電網的能力。網絡化通信和信息共享技術在智能變電站的應用使繼電保護和控制系統可以獲取更加豐富的信息資源，為改善傳統繼電保護和控制系統的性能提供了有利契機。利用多維信息共享的技術優勢，可以從原理上進一步提升后備保護的動作性能，是提高復雜交直流電網安全穩定運行水平的重要措施。

3.2強化處理科學處理意識

電力技術人員在加強繼電保護故障處理的過程中，應根據實際情況及其處理要求，不斷強化這方面的科學處理意識，促使具體的處理工作開展地更具針對性。在此期間，應做到：1）通過對繼電保護裝置運行狀況、故障類型等方面的綜合考慮，注重對專業理論知識、豐富實踐經驗等要素的引入及整合利用，從而實現對這類保障裝置故障的科學處理，高效地完成相應的處理工作;2）從處理方法適用性、可行性等方面入手，實施好專業性強的繼電保護裝置故障處理計劃，并對其處理效果是否顯著、繼電保護狀況是否良好等進行充分考慮，從而為保護裝置安全性能優化、應用水平提升等打下基礎，滿足電力系統高效運行要求，并使繼電保護裝置地應用中具有良好的功能特性、利用價值。

3.3短接維修法

在電力繼電故障維修技術的運用中，可以運用短接維修法。其主要通過故障的檢修人員來進行電力系統某一段電路短路情況的檢修。短接維修法能夠尋找到某一段短路發生的故障，逐步縮小短路故障位置。短接維修法利用對電路回路中的短路部分進行診斷，通過導線進行實際的故障短接檢驗，以此來尋找短路故障的位置。故障沒有發生在短接線的范圍之內，通過相同步驟的重復，以此不斷縮小故障的尋找范圍，例如當電流回路開關出現問題或者繼電器存在不工作的情況，運用短接維修法可以提供可靠準確的判斷。但是實際的短接維修法在使用過程中，往往受到電力系統的線路復雜因素的影響，導致短接維修法主要應用于繼電器的故障排除。

3.4明確故障解決方案

常見的故障處理方法有替換法，直觀法，短接法，檢修更換原件法，逐項代替法和微機保護法五種。替換法主要是當保護裝置元件出現故障時，可以通過替換來檢測原件是否損傷，通過排查來實現故障的處理。直接法相對簡便，但是對工作人員的專業要求較高。直接法需要工作人員對繼電裝置所表現出的問題進行實際分析，明確具體故障位置以及原因，同時有效結合實際經驗，做出針對性的處理。在處理開關拒合狀態時可以使用直觀法。開關拒合故障常見原因有開關相關線路出現短路問題，或者開關節點焊死，或合閘卡住不能恢復位置。短接法可以作為縮小故障范圍的直接方法，短接法主要用于處理電磁的故障，通過短線路連接繼電保護部分進行具體分析，查看故障所處范圍。

結語

強化繼電保護現場作業應急管理是保障電力系統安全穩定運行的基楚性工作，也是電網大面積停電事件應急管理預防階段重要節點之一。電力企業將應急管理工作重心放在預防和應急準備階段，要持續滾動開展包括繼電保護在內各類安全隱患排查分析，高度重視做好日常的應急準備、預測、預警、預控和預備等基礎性工作，預防有效、準備充分的管理模式，盡可能將風險消滅在萌芽狀態;在突發事件發生后，力爭快速處置，爭取將損失和影響降到昀低，并妥善、合理地恢復重建。

參考文獻

[1]吳金珠.電力系統繼電保護故障分析與處理措施探究[J].現代信息科技，2019（12）：42-43.

[2]康丁文.電力系統繼電保護故障分析與處理措施[J].電子技術與軟件工程，2018（6）：244.