牟文杰

（寧夏送變電工程有限公司，寧夏銀川，750001）

0 引言

社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提高，帶動(dòng)了電力資源的有效發(fā)展，繼電保護(hù)作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，可實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)設(shè)備異常和故障的及時(shí)發(fā)現(xiàn)及處理，確保了電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行[1]。但同時(shí)繼電保護(hù)設(shè)備也存在故障風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有一定威脅。通過對(duì)近年來的電力事故分析可知，若電力系統(tǒng)產(chǎn)生故障，將對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生較大損失[2]。為此，綜合電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障產(chǎn)生的原因及類型，制定有效的應(yīng)對(duì)措施，降低故障產(chǎn)生概率，降低由于繼電保護(hù)故障導(dǎo)致的損失，確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性及穩(wěn)定性。

1 繼電保護(hù)分析

1.1 繼電保護(hù)概述

繼電保護(hù)可實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保電力系統(tǒng)故障及異常的實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)及處理，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。若電力系統(tǒng)發(fā)生故障，繼電保護(hù)設(shè)備可第一時(shí)間將電力系統(tǒng)電路與故障設(shè)備隔離，降低故障對(duì)電力系統(tǒng)的損失及影響[3]。繼電保護(hù)裝置運(yùn)行過程中，通過對(duì)比設(shè)定閾值與輸入信號(hào)，基于邏輯控制部分的全面分析，控制執(zhí)行部件保護(hù)動(dòng)作的實(shí)施。

1.2 繼電保護(hù)基本原理

繼電保護(hù)系統(tǒng)包括測(cè)量、邏輯、執(zhí)行三個(gè)部分。通常按照制造工藝及邏輯原理進(jìn)行分類，按照邏輯原理分為電壓型、電流型；按照制造工藝分為整流型、機(jī)電型。但對(duì)于任何類型，均需具備可靠性、靈敏性及安全性，確保電力系統(tǒng)故障產(chǎn)生時(shí)可及時(shí)實(shí)施相應(yīng)措施，確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性及穩(wěn)定性[4]，繼電保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 繼電保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2 繼電保護(hù)對(duì)電力系統(tǒng)的重要意義

電力系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)均需繼電器的支撐，確保電力系統(tǒng)高效、穩(wěn)定、正常運(yùn)行。繼電器通過采集電力系統(tǒng)整體運(yùn)行信號(hào)，將采集信號(hào)傳送到顯示屏，同時(shí)也將各環(huán)節(jié)錯(cuò)誤在顯示器進(jìn)行顯示，實(shí)現(xiàn)技術(shù)人員的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及調(diào)控[5]。繼電器與電力系統(tǒng)全部設(shè)備相連接，一方面可對(duì)電力系統(tǒng)的傳輸設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，另一方面可將控制信號(hào)傳輸與終端設(shè)備，降低設(shè)備的高壓擊穿風(fēng)險(xiǎn)，提高電力系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性、安全性。

3 繼電保護(hù)要求

（1）可靠性

繼電保護(hù)可靠性的前提是系統(tǒng)按照設(shè)定順序動(dòng)作，并且故障發(fā)生時(shí)，可及時(shí)將電力系統(tǒng)設(shè)備與故障線路斷開。

（2）選擇性

產(chǎn)生故障時(shí)，繼電保護(hù)可通過最近距離斷路器及時(shí)將故障隔離。線路故障發(fā)生時(shí)，通過斷路器或周邊設(shè)備氣動(dòng)失靈保護(hù)，避免越級(jí)跳閘。

（3）靈敏性

設(shè)備及線路保護(hù)范圍內(nèi)，若產(chǎn)生接地或斷路故障，保護(hù)裝置通過設(shè)定靈敏度，確?？砂踩慕佑|故障設(shè)備或故障線路。

（4）速動(dòng)性

產(chǎn)生故障時(shí)，保護(hù)裝置可第一時(shí)間隔斷故障點(diǎn)，縮小故障范圍，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性，消除毀滅性故障風(fēng)險(xiǎn)。

4 繼電保護(hù)故障原因分析

4.1 設(shè)備問題

設(shè)備故障為繼電保護(hù)故障中常見故障問題。繼電保護(hù)裝置工作過程中，裝置的工作理論和工作原理相對(duì)成熟，設(shè)備故障檢測(cè)方法基本類似，主要差異為電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置工作負(fù)荷不同，對(duì)設(shè)備要求不同。為此，安裝繼電保護(hù)系統(tǒng)時(shí)，需根據(jù)電力系統(tǒng)工作負(fù)荷，確定合適設(shè)施[6]。但實(shí)際工作過程中，如果個(gè)別設(shè)備存在不達(dá)標(biāo)現(xiàn)象，將致使繼電保護(hù)設(shè)備整體失效，大幅度降低了繼電保護(hù)系統(tǒng)的工作安全性及工作效率。

4.2 開關(guān)設(shè)備故障

開關(guān)設(shè)備故障產(chǎn)生的常見原因?yàn)槔^電保護(hù)裝置與電力系統(tǒng)不匹配。為此，繼電保護(hù)裝置選取時(shí)需按照電力系統(tǒng)工作強(qiáng)度，選擇與工作負(fù)荷相匹配的繼電保護(hù)裝置。伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提高，人們生活要求不斷提升，生活用電與生產(chǎn)用電需求大大增加，部分區(qū)域提升了電力系統(tǒng)用電負(fù)荷，但繼電保護(hù)裝置未進(jìn)行更換，致使故障產(chǎn)生。繼電保護(hù)裝置工作過程中存在老化及超負(fù)荷問題，導(dǎo)致開關(guān)設(shè)備因超負(fù)荷而無法適應(yīng)保護(hù)工作，降低了繼電保護(hù)裝置的精度。若繼電保護(hù)裝置難以準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)工作狀態(tài)時(shí)，將在很大程度上影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

4.3 運(yùn)行故障

繼電保護(hù)裝置長時(shí)間工作中，局部溫度將急劇提升，致使裝置失靈及失效，因此電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置無法完全避免故障產(chǎn)生。繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行故障主要以主變差動(dòng)保護(hù)開關(guān)拒合為主，此時(shí)電壓互感器存在二次電壓回路，致使工作過程中的電壓互感器內(nèi)部部件性能下降，但同時(shí)電壓互感器繼電保護(hù)設(shè)備保護(hù)動(dòng)作尚處于初始位置。電壓互感器故障將導(dǎo)致繼電保護(hù)設(shè)備的故障產(chǎn)生。

4.4 電流互感飽和

繼電保護(hù)設(shè)備終端負(fù)荷隨用電需求的增加而增大，最終將致使運(yùn)行中的電力系統(tǒng)產(chǎn)生短路問題，出現(xiàn)電力系統(tǒng)電流負(fù)荷的突增，產(chǎn)生系列故障。如故障發(fā)生時(shí)，電流互感器與短路電流間存在線性正相關(guān)，過大的電流將致使繼電保護(hù)裝置靈敏度下降，此時(shí)繼電保護(hù)設(shè)備對(duì)于短路故障指令將產(chǎn)生延時(shí)現(xiàn)象[7]。電流互感器飽和時(shí)發(fā)生電流的波形圖如圖2所示。

圖2 電流互感器飽和時(shí)發(fā)生電流的波形圖

5 繼電保護(hù)故障處理措施

5.1 置換處理法

置換法通常采用工作性能安全穩(wěn)定、種類相同、性能良好的設(shè)備替換故障設(shè)備。評(píng)判設(shè)備好壞的根本依據(jù)是故障范圍及故障種類。若裝置中的某一部件存在問題時(shí)，需采用新裝置進(jìn)行替換。當(dāng)前置換處理法是應(yīng)用廣泛且行之有效的處理方法，替換疑似存在問題的設(shè)備后，若電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)正常，則說明所更換設(shè)備存在故障；反之，疑似存在問題設(shè)備更換后電力系統(tǒng)仍無法正常運(yùn)行，則需對(duì)系統(tǒng)的其它設(shè)備進(jìn)行替換檢查[8]。

5.2 參照對(duì)比法

參照對(duì)比法實(shí)施過程中需檢驗(yàn)繼電保護(hù)系統(tǒng)的正常及不正常設(shè)備，基于不同型號(hào)技術(shù)參數(shù)分析，查找差異，并以此為故障分析起點(diǎn)。參照對(duì)比法以處理繼電保護(hù)設(shè)備工作過程中由電路交互引發(fā)的接線錯(cuò)誤為主[9]。但繼電保護(hù)設(shè)備的復(fù)雜性將影響檢測(cè)的精準(zhǔn)性，導(dǎo)致真實(shí)值與測(cè)試值間存在較大差異，因此繼電保護(hù)設(shè)備需定值檢測(cè)。

5.3 引入設(shè)備狀態(tài)檢修法

由研究可知，若將設(shè)備鉆探檢修技術(shù)應(yīng)用于繼電保護(hù)設(shè)備的檢修，將有效降低風(fēng)險(xiǎn)，確保技術(shù)人員及變電設(shè)備的安全。傳統(tǒng)檢修維護(hù)中，技術(shù)人員工作強(qiáng)度高、工作量大，故障嚴(yán)重時(shí)存在較大安全風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)備檢修裝置的引入，將大幅降低技術(shù)人員工作強(qiáng)度及風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)備檢修技術(shù)可對(duì)變電設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃的制定具有重要作用，保證了檢修頻率的合理性。設(shè)備狀態(tài)檢修中需綜合變電設(shè)備治理工作，確保電力企業(yè)生產(chǎn)的合理性及科學(xué)性。通過監(jiān)測(cè)結(jié)果及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的分析，可有效提高繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量，提升檢修效率。

5.4 技術(shù)人員安全素質(zhì)的全面提升

對(duì)于電力系統(tǒng)檢修中產(chǎn)生的事故，大多由于技術(shù)人員操作設(shè)備不合理造成，這一方面對(duì)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行產(chǎn)生影響，另一方面技術(shù)人員的人身安全難以保障[10]。為此，電力企業(yè)發(fā)展中需加強(qiáng)技術(shù)人員安全教育工作，制定工作準(zhǔn)則，定期進(jìn)行安全教育，助力技術(shù)人員安全生產(chǎn)意識(shí)的樹立，提高技術(shù)人員專業(yè)水平。工作現(xiàn)場(chǎng)需懸掛安全警示及標(biāo)語，以確保安全生產(chǎn)。

6 結(jié)論

科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，帶動(dòng)繼電保護(hù)系統(tǒng)向智能化、信息化管理方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)工作的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、控制，確保了設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)系統(tǒng)可及時(shí)、準(zhǔn)確的判定故障點(diǎn)，實(shí)時(shí)對(duì)故障產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，并采用有效處理措施，快速切除隱患及故障，確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，需不斷提高技術(shù)人員的專業(yè)技術(shù)水平及安全生產(chǎn)意識(shí)，強(qiáng)化設(shè)備維護(hù)，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量。