李亮

【摘 要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)步，人們的生活質(zhì)量也跟著邁上了一個(gè)新的臺(tái)階，各工業(yè)企業(yè)和人們的日常生活都對(duì)電力企業(yè)的運(yùn)營(yíng)發(fā)展提出了更高的要求。而水電廠作為電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)調(diào)峰調(diào)頻的重要部門，其繼電保護(hù)隱藏故障將會(huì)直接導(dǎo)致電力系統(tǒng)的癱瘓，甚至引發(fā)相關(guān)的安全事故?；诖耍挛木退姀S繼電保護(hù)隱藏故障概述、繼電保護(hù)隱藏故障的原因、電廠繼電保護(hù)隱藏故障的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)診斷方法以及不同地點(diǎn)繼電保護(hù)測(cè)量值的相關(guān)性做了簡(jiǎn)單分析，希望對(duì)保證我國(guó)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)營(yíng)方面有所啟示和幫助。

【關(guān)鍵詞】水電廠;繼電保護(hù);隱藏故障;診斷方法

【中圖分類號(hào)】TM622 ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

1.引言

水電廠是我國(guó)電網(wǎng)的重要組成部分，其主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)電力的調(diào)峰調(diào)頻，因此，保障水電廠的正常工作對(duì)于實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的順利運(yùn)行，滿足我國(guó)工業(yè)企業(yè)和人們的供電需求等方面都有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。水電廠的正常運(yùn)營(yíng)主要依賴于各種機(jī)組設(shè)備，而繼電保護(hù)系統(tǒng)則是保證水電廠機(jī)電設(shè)備安全、可靠運(yùn)行的重要前提。一旦水電廠的繼電保護(hù)系統(tǒng)存在問題，就會(huì)直接造成水電廠機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行故障。因此，我國(guó)各水電廠應(yīng)該積極研究繼電保護(hù)系統(tǒng)的構(gòu)成，分析其產(chǎn)生故障的原因，從而研究出相關(guān)的解決措施，來保障企業(yè)的正常工作，為企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益保駕護(hù)航。

2.水電廠繼電保護(hù)隱藏故障的簡(jiǎn)單概述

2.1水電廠繼電保護(hù)隱藏故障的概念

水電廠繼電保護(hù)隱藏故障也被稱為繼電保護(hù)隱形故障，從概念上可以理解為是繼電保護(hù)系統(tǒng)中的永久性缺陷，這樣的永久性缺陷會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)系統(tǒng)本身無法正確或者適當(dāng)?shù)貙?duì)電路元件進(jìn)行切除，從而造成切除錯(cuò)誤的現(xiàn)象。【1】因?yàn)檫@些缺陷本身有具有很強(qiáng)的隱形特征，工作人員在進(jìn)行正常的巡檢工作時(shí)，通常難以發(fā)現(xiàn)。因此，一旦繼電保護(hù)系統(tǒng)開始工作以后，受到繼電保護(hù)設(shè)備的內(nèi)部變化，這些隱性的缺陷就會(huì)爆發(fā)出來，然后會(huì)引發(fā)一系列的連鎖反映，給水電廠造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，甚至是人員的傷亡。由此可見，其引發(fā)的后果非常嚴(yán)重。

2.2繼電保護(hù)系統(tǒng)的構(gòu)成

水電廠的繼電保護(hù)系統(tǒng)的構(gòu)成主要包含硬件和軟件兩個(gè)部分，從構(gòu)成上來講，硬件和軟件也可能存在著一定的隱性故障，比如PT、CT、繼電器、通信通道以及軟件設(shè)置錯(cuò)誤等。同時(shí)，繼電保護(hù)系統(tǒng)隱性故障雖然會(huì)對(duì)繼電器本身的正常運(yùn)作造成一定的影響，但是要特別注意的一點(diǎn)是這并不代表繼電器本身在設(shè)計(jì)方面就一定存在問題，并且也不能說明是繼電器的使用過程出現(xiàn)了問題。繼電器故障出現(xiàn)的原因與其所處的環(huán)境和繼電器的性質(zhì)都有著直接的聯(lián)系，而如何區(qū)分是隱性故障還是顯性故障，這就需要相關(guān)工作人員明確一點(diǎn)，在出現(xiàn)隱性故障時(shí)，繼電器并不會(huì)在第一時(shí)間內(nèi)停止工作，而是隨著時(shí)間的推移在其它系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)才會(huì)引發(fā)繼電器停止工作。相關(guān)人員在不斷的實(shí)踐研究中也逐漸發(fā)現(xiàn)，繼電器隱性故障只有在繼電系統(tǒng)處于壓力狀態(tài)時(shí)才會(huì)被觸發(fā)，這里的壓力狀態(tài)指的是在繼電器隱性故障發(fā)生了一段時(shí)間以后，系統(tǒng)出現(xiàn)的低電壓、過負(fù)荷或者其他事件等。

3.繼電保護(hù)隱藏故障的原因

3.1定值整定不合理引起的隱藏故障

繼電保護(hù)系統(tǒng)隱性故障的最主要的原因就是由于定值整定的不合理或者是在校準(zhǔn)的時(shí)候發(fā)生錯(cuò)誤，再或者是由于定值的整合不能滿足水電廠的正常工作，最終導(dǎo)致了繼電保護(hù)隱性故障。另外，值得特別注意的一點(diǎn)是如果水電廠接線或者機(jī)組容量發(fā)生變化時(shí)，而保護(hù)系統(tǒng)的定值整合卻沒有做出任何的改動(dòng)，這個(gè)時(shí)候，雖然水電廠的繼電器還處于正常工作的狀態(tài)，但是，在實(shí)際的繼電保護(hù)系統(tǒng)中已然存在了一定的隱藏故障。

3.2設(shè)備或元件故障引起的隱藏故障

在一定程度上，如果繼電設(shè)備的元件失靈、磨損或者是所處的環(huán)境惡劣和不正當(dāng)?shù)娜藶楦缮媲闆r等，都會(huì)造成繼電保護(hù)隱性故障。另外，相關(guān)工作人員要明確的是由于設(shè)備或元件故障引起的隱藏故障在很大程度上是可以通過定期的檢修來實(shí)現(xiàn)有效避免的，但是要想從根本上杜絕此類隱性故障的產(chǎn)生，卻幾乎是不可能實(shí)現(xiàn)的?！?】

4.保護(hù)測(cè)量值相關(guān)性的靜態(tài)隱藏故障監(jiān)測(cè)方法

4.1靜態(tài)隱藏故障監(jiān)測(cè)方法

水電廠在實(shí)際的工作過程中，繼電保護(hù)設(shè)備在采樣信息的輸入上通常都很重視信息的相關(guān)性。因此，相關(guān)工作人員在檢測(cè)繼電保護(hù)靜態(tài)隱藏故障上就可以合理利用這種相關(guān)性來判斷繼電保護(hù)設(shè)備的測(cè)量回路是否存在著隱藏故障。同時(shí)，對(duì)于變壓器的電氣量的保護(hù)來說，一般都具有相關(guān)的電流信息的保護(hù)設(shè)備，各保護(hù)裝置輸入的電流信息也具有一定的相關(guān)性。故而，水電廠要想迅速的得出診斷靜態(tài)隱藏故障的診斷信息，也需要在這些相關(guān)性的數(shù)據(jù)上下功夫，保證定值的準(zhǔn)確性。

4.2繼電保護(hù)裝置測(cè)量回路的隱藏故障分析

水電廠的繼電保護(hù)裝置的測(cè)量回路從構(gòu)成上來講包含互感器、連接電纜、端線、變換器、模擬低通濾波器、采樣保持電路、多路模擬開關(guān)、模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路等組成，工作人員在進(jìn)行隱藏故障分析時(shí)，只要這其中的任何一個(gè)構(gòu)件出現(xiàn)了問題，都可能造成繼電保護(hù)裝置測(cè)量回路的隱藏故障。

5.保護(hù)測(cè)量值相關(guān)性的動(dòng)態(tài)隱藏故障監(jiān)測(cè)方法

5.1動(dòng)態(tài)隱藏故障監(jiān)測(cè)方法

關(guān)于水電廠的繼電保護(hù)系統(tǒng)，在繼電設(shè)備電氣的連接中相鄰元件間的保護(hù)裝置從功能上來講是相輔相成的，因此，工作人員在進(jìn)行動(dòng)態(tài)隱藏故障的檢測(cè)時(shí)，應(yīng)該結(jié)合各保護(hù)裝置根據(jù)自身獲取的測(cè)量值信息做出邏輯判斷，再根據(jù)自身獲取故障信息的差異，作出相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作結(jié)果，最大程度的保證動(dòng)作的選擇性?？偠灾?，保護(hù)裝置的故障測(cè)量值正確與繼電保護(hù)正確動(dòng)作直接相關(guān)。

5.2關(guān)于保護(hù)啟動(dòng)時(shí)測(cè)量值的相關(guān)性原理

工作人員在進(jìn)行繼電保護(hù)隱性故障的檢測(cè)上，要注意對(duì)于相同的故障診斷信息，其線路保護(hù)裝置的測(cè)量值之間也具有一定的相關(guān)性，這種相關(guān)性與繼電保護(hù)裝置的保護(hù)原理有關(guān)，也與不同保護(hù)裝置之間的電路結(jié)構(gòu)有關(guān)，因此，在一定程度上能夠?yàn)榉治霰Ｗo(hù)性能提供依據(jù)。

5.3保護(hù)起動(dòng)時(shí)的計(jì)算測(cè)量環(huán)節(jié)的隱藏故障分析

計(jì)算測(cè)量環(huán)節(jié)是把采集的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理，所涉及的元件主要是測(cè)量回路和測(cè)量計(jì)算元件等，是對(duì)這些元件進(jìn)行隱藏故障的監(jiān)測(cè)是避免該環(huán)節(jié)出現(xiàn)隱藏故障的關(guān)鍵。

6.不同地點(diǎn)繼電保護(hù)測(cè)量值的相關(guān)性

水電廠機(jī)組在正常運(yùn)行時(shí)，受到電力系統(tǒng)的驚擾，保護(hù)裝置不啟動(dòng)，其測(cè)量環(huán)節(jié)僅計(jì)算電流、電壓的幅值和相位，甚至僅做數(shù)據(jù)采集和起動(dòng)判斷而并不計(jì)算任何電氣量。靜態(tài)特性是指繼電保護(hù)裝置在未滿足啟動(dòng)條件時(shí)，僅進(jìn)行測(cè)量計(jì)算而不進(jìn)行邏輯比較和跳閘出口環(huán)節(jié)，此環(huán)節(jié)涉及的硬件設(shè)備有互感器測(cè)量回路、連接電纜、端線、繼電保護(hù)前置處理電路、采樣及采樣值計(jì)算等。正常運(yùn)行時(shí)，存在于該環(huán)節(jié)的隱藏故障可能并不會(huì)馬上表現(xiàn)出來，也不會(huì)造成保護(hù)誤動(dòng)作，但系統(tǒng)運(yùn)行壓力變大時(shí)，此類隱藏故障將被激活?！?】

7.結(jié)束語

綜上所述，隨著社會(huì)各企業(yè)和國(guó)民對(duì)于供電需求的增多，我國(guó)水電廠也逐漸的開始注重繼電保護(hù)隱藏故障的診斷工作。要想最大程度的降低繼電保護(hù)的隱性故障率，水電廠需要加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的研究，熟悉其構(gòu)成和隱性故障產(chǎn)生的原因，并通過對(duì)保護(hù)測(cè)量值相關(guān)性的靜態(tài)以及動(dòng)態(tài)隱藏故障監(jiān)測(cè)方法的研究，最大限度的增加繼電器的使用壽命，確保水電廠機(jī)組安全、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行，最終實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展。

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【2】劉冬.關(guān)于水電廠的繼電保護(hù)隱藏故障診斷分析[J].通訊世界，2017（06）：159-160.

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