電力系統繼電保護故障原因及處理技術分析

趙登海 張奎峰 司東寶

摘 要：現階段，隨著經濟水平的不斷提高，各行各業的用電需求量也在不斷提升，為此，加大保障基本生產生活所需的用電安全就顯得尤為重要。保障整個電力系統安全穩定運行的首要任務是確保電廠的電力安全。繼電保護裝置為電廠電力安全起到了至關重要的保護作用。保障電廠的繼電保護裝置切實準確穩定運行是維護整個電力系統安全和避免電力系統發生崩潰的首要前提，因此，必須對電廠繼電保護運行情況進行檢查和處理，不斷提高繼電保護裝置發生故障時的處理能力。

關鍵詞：電力系統;繼電保護故障原因;處理技術分析

引言

現階段，隨著社會的發展，時代的進步，國內電力系統的建設規模越來越大，電力系統結構、電網運行方式也越來越復雜，這一背景給繼電保護提出了更高的要求。整個電網運行中，繼電保護是非常重要的內容，繼電保護技術的應用水平直接影響整個電網的正常運行。文章探索并介紹了可以提高電廠繼電保護可靠性的技術，希望給電廠建設和運營提供借鑒和參考。

1電廠繼電保護的重要性和必要性

電力事業的飛速發展給電力安全生產提出了更高的要求，電廠運行中，繼電保護的構建是非常關鍵的內容。日前，繼電保護技術的發展其在電力系統的安全保護和安全隔離工作中，發揮了不可替代的作用，為構建更加安全、可靠的電力保護系統打好了基礎。繼電保護是電廠安全生產運行的基礎和保障。有效地繼電保護體系可以為電廠運行創設良好的環境和條件，繼而提高電廠運行過程中的安全性和可靠性，換句話來說，有效的繼電保護就是電廠安全生產運行的基礎和保障。以動態的方式對電廠實際運行情況進行檢測，為實現預警防護保護提供信息和數據。電廠的運行涉及到的系統、設備和環節多且復雜，使得電廠運行過程中很容易受到其他外界因素的影響，為此，必須積極建立繼電保護系統，并且根據該系統的實際運行效果不斷進行完善，為構建更加安全的電廠提供有力的支撐。

2外部故障

2.1電流互感器飽和故障

在電力系統的正常運行中，如果發生短路故障，則會產生非循環電流，并且該部分循環電流會加速電流互感器（TA）飽和，繼而TA飽和則會降低次級側電流的靈敏度，電廠繼電保護裝置的繼電器在采樣和動作的敏感性會產生影響。當整個電力系統出現故障時，將花費更多的時間進行操作甚至拒絕操作。因此，繼電保護系統的操作的可靠性受到影響，并且對電廠的電力系統正常運行產生嚴重的影響和危險時甚至可能導致大規模停電。

2.2干擾故障

干擾故障會導致繼電保護裝置不動作而失去保護能力。主要原因是因為繼電保護裝置需要設置相應的觸發信號才能發揮其正常的保護功能。但是，如果在繼電保護系統正常運行的過程中存在了其他無關信號干擾該啟動保護的觸發信號，則將導致繼電保護系統無法執行正常的保護動作，會使得無法及時進行控制并發出相應的警報。或者另一種可能是發出錯誤信息使得原本正常運行的電力系統不再正常的運行。出現此問題的主要原因是微機的保護能力不完善。若有其他通信設備位于保護屏的位置，將對繼電保護造成干擾。

2.3接地故障

發生接地故障主要體現在二個方面。一是發電機轉子發生了接地故障。主要表現為，正常運行的機組其轉子發出了接地故障警報信號，發生接地故障后，停機檢查轉子電路具有很強的絕緣能力。并在此過程中，通過電阻箱的手動操作進行接地保護，檢查轉子接地保護繼電器是否可以正常工作，在人工干預下，空轉時不加勵磁電流，測試轉子絕緣水平。二是單相接地故障。主要表現為發生單向接地故障，電氣量將會產生明顯變化，可以通過零序電場和磁場來進行故障點位置的確定。

3繼電保護裝置的應用

3.1繼電保護在發電廠中的智能化運用

在目前發電廠的日常電力保護管理中，運用的主要是人工智能化繼電控制系統管理，這樣就使得整個發電廠可以減少很多不必要上的浪費，并為其它保護技術上的運用領域提供了較為廣闊的發展空間，在這種時代背景下，繼電保護也開始出現了一定不同程度的基于人工智能化，讓繼電保護裝置的設計使用更為科學及合理，像很多大型發電廠已經開始采用了人工神經網絡智能模擬保護技術法來進行電力供電保護系統中的保護，對用于繼電保護的人工智能化進一步發展進行了不斷推進，在維修發電廠的過程里，會遇到繼電短路的情況大概都會有幾十種，要是用這種人工智能來進行排除，大約需要12h以上。但是運用這種人工神經網絡的智能繼電故障保護法對所需要采集到的樣本數據進行短路故障檢測，僅在0.5h以內就已經可以直接找出短路故障發生的原因了，這就有效率地減少了保護維修人的時間，并且通過這種計算機的智能輔助系統法的運用，能夠直接讓整個發電廠的電力發電保護效率提高。

3.2繼電保護在發電廠中的網絡化運用

隨著現代網絡通信技術不斷發展，繼電保護也逐漸得到了更加網絡化的技術支持，不僅為各種繼電保護設備提供了直觀可靠性的操作以及檢查檢驗空間，還為它的后續發展應用提供了廣闊的技術動力來源支持及保障。發電廠的電力繼電保護系統功能主要目的是為了保障工廠電力系統可靠安全穩定正常運行，其繼電保護與利用計算機無線網絡運行數據的實模擬處理生成以及系統保護是密不可分的。通過移動計算機進行數據采集及信息分析對汽車故障發生原因數據進行分析檢測，并及時發出故障警報。伴隨著自動繼電保護系統網絡化技術發展，可以對實時數據采集及實時模擬數據生成，對各種繼電故障情況進行實時綜合處理，還可以能對各種故障情況進行實時顯示，其包括故障發生位置及原因緣由等情況，可以及時采取有效保護措施解決故障。

3.3對發電變壓器組的保護

發電器作為繼電保護裝置的主要環節之一，對于保護整個發電設備的安全性與穩定性有著重要的意義和價值。其主要作用于風力發電廠以及變壓器等高精密儀器，因此在選擇發電設備的時候，管理層需要做出充分的考慮，以實際情況為基點，從而打造出一流的繼電保護裝置。在火力發電廠中就需要付出昂貴的代價，并且造成整個發電設備的操作性降低等問題。除此之外，一般發電廠對于高壓繼電保護裝置的要求越來越高，尤其是在處理設備漏電問題時，就需要高精密的儀器元件，如一些專用的發電機和專用的變壓器等等。還有對于一些勵磁器等的選擇，需要經過專業人士的指導才能進行運作，其中的G60和T60等設備對于提升我國機電設備的穩定性有著重要的影響和意義。采用的這些數據保護裝置大都具有十分成熟的控制技術，功能十分全面，在其中的硬件上幾乎包含了所有各種能夠直接實現數組遠程控制的以及相應的微處理器和控制芯片。

3.4對發電廠電力系統的保護

機電設備自動保護裝置實際上是用來保護相應的大型發電廠的電力系統的一種裝置，在進行電廠建設過程中要確保兩種合作應充分考慮，也就是說，能夠有效地提高機電自動保護水平相應的電網電廠減少二級保護電纜基于合理的配置。在兩臺大型低壓發電機組上分別配置了大型電廠單元電氣保護監控和通信系統。利用監控與通信系統，可以很容易地實現對機組動作電測量的實時采集，完成實時數據傳輸，最終實現繼電保護裝置動作電測量的遠程測量和遠程通信。

結語

隨著現代科技的不斷進步，人們的生活和工作愈發離不開電力的支持。只有其穩定運行，才能滿足人們日常生活和工作需求。作為電力事業中的重要組成部分，電廠安全穩定的運行為電力事業的可持續發展提供了有利的支持和支撐。繼電保護不僅是電廠穩定運行的基礎和保障，更是人們有序生活和工作的重要保障。

參考文獻

[1]萬玉麒，唐武勤.電廠繼電保護故障診斷與現場處理方案探討[J].南方農機，2018（7）.