繼電保護不穩(wěn)定性形成原因及處理方法探討

劉家泰+于慧

摘要：電力系統(tǒng)繼電保護工作是一項技術(shù)性比較強的工作，繼電保護工作的水平和電網(wǎng)運行穩(wěn)定性、安全性之間呈現(xiàn)出來的相互關(guān)系是較為密切的。以此為基礎(chǔ)，文章對電力系統(tǒng)繼電保護不穩(wěn)定所產(chǎn)生的原因以及故障處理工作進行的過程中應(yīng)當使用到的措施進行了分析。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護；不穩(wěn)定性；智能電網(wǎng)；電網(wǎng)運行 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM774 文章編號：1009-2374（2017）07-0204-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.07.097

1 概述

隨著我國智能電網(wǎng)建設(shè)工作發(fā)展進程向前推進，也對輸配電工作提出了嶄新的要求，需要從事電網(wǎng)工作的人員在對運行的安全性和穩(wěn)定性做出一定程度的保證的前提條件之下，實現(xiàn)效率比較高的電能調(diào)度工作。現(xiàn)階段我國范圍之內(nèi)處于運行狀態(tài)的電網(wǎng)系統(tǒng)，電力系統(tǒng)的安全性主要依賴的是繼電保護裝置，在切斷電力傳輸路線抑或是發(fā)送電力運行異常信號的基礎(chǔ)上，繼電保護裝置是可以在地理系統(tǒng)超負荷運行或者出現(xiàn)安全故障的時候，較為迅速地將保護動作做出來的，從而也就能夠?qū)⒊霈F(xiàn)故障的部分從電網(wǎng)當中隔離出來，以免在系統(tǒng)中出現(xiàn)連鎖反應(yīng)，最大限度地降低其對其他設(shè)備造成的負面影響。繼電保護裝置運行穩(wěn)定性和電網(wǎng)運行安全性之間呈現(xiàn)出來的相互關(guān)系是較為密切的，所以說對電力系統(tǒng)繼電保護不穩(wěn)定所產(chǎn)生的原因及事故處理方法進行分析是具有一定的現(xiàn)實意義的。

2 電力系統(tǒng)繼電保護不穩(wěn)定性檢測工作的作用

繼電保護系統(tǒng)在保持電力系統(tǒng)運行安全性和穩(wěn)定性以及降低故障負面影響的過程中起到的作用是較為重要的，在處于運行狀態(tài)的電網(wǎng)中占據(jù)的地位是較為重要的。電力系統(tǒng)中的繼電保護裝置一旦出現(xiàn)故障，那么整個電力系統(tǒng)就難以正常運行了，繼電保護主要就是為電力系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性做出一定程度的保證。假如說電力系統(tǒng)中的某一個設(shè)備出現(xiàn)了問題，繼電保護裝置是可以在第一時間發(fā)現(xiàn)故障的，而后再通過自身做出的判斷的基礎(chǔ)上，就可以判別出來哪些元件或者設(shè)備不在正常運行的范圍之內(nèi)，進而也就可以有選擇性地對出現(xiàn)故障的元件發(fā)出指令，將其運行電路切斷，暫時停止工作。在一些元件或者說設(shè)備停止工作之后，就可以引起相關(guān)工作人員的重視了，工作人員在對故障進行排查的基礎(chǔ)上，實行有效性比較強的措施解決問題，進而也就可以使得電力系統(tǒng)正常工作了。繼電保護裝置的正常運行是可以為電力系統(tǒng)的安全性做出一定程度的保證的，在電力系統(tǒng)中的某些元件發(fā)生故障的時候，及時發(fā)現(xiàn)并加以處理，可以最大限度地降低故障造成的負面影響。因為出現(xiàn)故障的元件在繼電保護裝置起到的作用之下，可以在最短的時間之內(nèi)脫離到工作系統(tǒng)之外，從而也就不會再對其他正常運行的設(shè)備造成負面影響了，一直到這一個元件或者設(shè)備恢復(fù)正常運行。

3 多種類型的電力系統(tǒng)繼電保護系統(tǒng)故障

作為在電力系統(tǒng)中起到極為重要的保護作用的裝置，繼電保護裝置在降低超負荷、極端運行情況之下的系統(tǒng)故障發(fā)展的過程中起到的抑制性作用是極為明顯的，因為有著這樣一個使用背景，那么也就會使得繼電保護系統(tǒng)在運行的過程之中出現(xiàn)某些不穩(wěn)定的情況，由此也就會存在一些安全隱患，最終也就會對電網(wǎng)運行的安全性和穩(wěn)定性造成一定程度的負面影響。

3.1 運行故障

繼電保護裝置在運行的過程中比較容易受到外界環(huán)境因素的影響，在空氣濕度及局部放電因素的影響之下，其系統(tǒng)構(gòu)成結(jié)構(gòu)中的元件就會出現(xiàn)老化等功能性喪失問題，這也就會使得裝置在運行的過程中難以發(fā)揮出預(yù)期性設(shè)計中規(guī)定的性能，在繼電保護裝置想要正常的發(fā)揮作用就變成了一件比較困難的事情。與此同時，繼電保護系統(tǒng)維護領(lǐng)域中的一項重要內(nèi)容，設(shè)備運行參數(shù)調(diào)整能夠?qū)ζ溥\行能力起到?jīng)Q定性作用。但是在實際的參數(shù)整定工作當中，因為是比較容易在措施選擇及數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)中出現(xiàn)誤差的，那么也就會使得經(jīng)過整定后的裝置的運行情況難以滿足實際需求，最終也就會引起繼電保護非既定狀態(tài)事故的發(fā)生。

3.2 干擾故障

電力系統(tǒng)中的繼電保護裝置是在突發(fā)性系統(tǒng)故障產(chǎn)生的時候發(fā)揮保護作用的一種電氣系統(tǒng)，需要滿足一定要求的情況之下才可以觸發(fā)動作。但是在實際運行的過程中，電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備始終都是處于復(fù)雜程度比較高的工作情況之下的，電力系統(tǒng)本身產(chǎn)生的強度比較高、頻率比較高的非電信號的沖擊也是有可能觸發(fā)繼電保護裝置發(fā)生動作的。在某些敏感性比較強的裝置運行的過程中，上文中提及到的這些干擾信號是有可能轉(zhuǎn)變?yōu)樗矐B(tài)脈沖信號的，從而也就會觸發(fā)繼電保護裝置發(fā)生跳閘動作。

3.3 絕緣故障

隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴大，現(xiàn)階段電力系統(tǒng)中線路的數(shù)量呈現(xiàn)出一種不斷增多的態(tài)勢，強弱電混合分布在電力系統(tǒng)當中，在靜電及感應(yīng)等效應(yīng)起到的作用之下，就會在電力系統(tǒng)中形成一定復(fù)雜程度比較高的電場。當空氣中的粉塵通過這些電場的時候，是會在電磁場起到的作用之下向著電力系統(tǒng)的線路漂浮附著的，從而也就會在電力設(shè)備的外表面之上形成一層靜電粉塵，在繼電保護設(shè)備相互之間搭建回路，也就難以將應(yīng)用的保護動作發(fā)揮出來了。在出現(xiàn)短路問題的時候，設(shè)備有的時候也會因為電流過高而出現(xiàn)發(fā)熱及起火等問題，從而也就會引發(fā)危險性比較高的電力事故。由此可見，作為保證電力系統(tǒng)運行安全性和穩(wěn)定性的過程中起到重要作用的一種措施，繼電保護系統(tǒng)本身如果出現(xiàn)故障的話，那么肯定也會由此引發(fā)面積比較大的電力系統(tǒng)故障，最終形成極為嚴重的后果。引發(fā)電力系統(tǒng)崩潰的原因有很多種，繼電保護是這些原因中比較主要的一點，在這樣的情況之下，有可能會引發(fā)難以預(yù)料的重大損失。

4 電力系統(tǒng)繼電保護不穩(wěn)定性的形成原因

4.1 硬件故障

繼電保護裝置的硬件具體構(gòu)成結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度非常高，主要功能模塊中包含的是電源供給模塊、數(shù)據(jù)處理模塊以及斷路器等，各種類型的硬件中包含的功能參數(shù)是比較多的，因而提出的技術(shù)要求也就比較高，在日常運行過程中因為受到運行環(huán)境的侵蝕使得硬件參數(shù)發(fā)生巨大的變化，在這種情況之下也就有可能引發(fā)電器元件絕緣層老化以及二次回路等問題，因為繼電保護裝置在運行的過程中也是需要處理數(shù)量眾多的實時數(shù)據(jù)的，所以說，如果數(shù)據(jù)通道發(fā)生故障也就有可能引發(fā)繼電保護裝置失效，斷路器運行穩(wěn)定性和繼電保護裝置運行穩(wěn)定性之間呈現(xiàn)出來的相互關(guān)系較為密切。

4.2 軟件故障

現(xiàn)階段我國電力系統(tǒng)中使用到的繼電保護裝置，其實也就是將電氣跳閘裝置等較為傳統(tǒng)的設(shè)備作為基礎(chǔ)，和計算機和單片機等現(xiàn)代化工業(yè)控制技術(shù)加以一定程度的相互融合的基礎(chǔ)上形成的，上文中提及到的這些技術(shù)的支持軟件在繼電保護裝置運行的過程中起到的作用較為重要。在繼電保護系統(tǒng)運行的過程中出現(xiàn)機率比較高的軟件故障有：沒有明確的劃分軟件系統(tǒng)功能，存在控制漏洞；軟件邏輯層面上存在一定的錯誤，從而引發(fā)故障判別誤差等。

4.3 人為因素

調(diào)度人員的操作失誤也是引發(fā)繼電保護裝置故障的重要原因之一，其中主要包含：開展電氣設(shè)備安裝工作的時候沒有遵循施工規(guī)范中提出的要求，設(shè)備之間的相互連接不是十分到位，使得設(shè)備沒有辦法正常運轉(zhuǎn)；沒有依據(jù)現(xiàn)行規(guī)程中提出的要求開展后期維護工作，設(shè)備工作情況偏離問題沒有辦法得到正常的解決，在實際運行情況和設(shè)計要求不相適應(yīng)的基礎(chǔ)上，發(fā)生安全事故的幾率自然就比較高；在繼電保護裝置運行管理領(lǐng)域中出現(xiàn)的失誤，片面忽視了電力系統(tǒng)運行的過程中電氣設(shè)備巡檢工作，沒有及時地將發(fā)生故障的元件更換下來，在發(fā)生事故之后再進行補救就為時已晚了。

5 電力系統(tǒng)繼電保護裝置故障處理措施

使裝置監(jiān)測工作的水平得到一定程度的提升。為了能夠使得繼電保護裝置事故發(fā)生幾率比較高這個問題得到解決，在開展監(jiān)測檢修方案制定工作的過程中，需要將實際運行情況作為基礎(chǔ)的情況之下，有針對性地在各種類型的措施中進行選擇。在機電保護裝置之上加上一個狀態(tài)監(jiān)測裝置，在針對各項技術(shù)參數(shù)展開實時監(jiān)測的基礎(chǔ)上，設(shè)置出來與之相對應(yīng)的危險報警機制來應(yīng)對突發(fā)情況。與此同時，也應(yīng)當在檢修方案中制定整體性規(guī)劃，再將裝置類型和線路實際使用情況作為出發(fā)點的前提條件之下，明確地找尋出檢修維護工作進行的過程中應(yīng)當使用到的措施，進而也就可以使得故障發(fā)生的幾率大幅度的降低了。

針對管理人員展開的技能培訓(xùn)工作的力度應(yīng)當?shù)玫揭欢ǔ潭鹊奶嵘?。管理人員的專業(yè)技術(shù)水平和繼電保護裝置功能發(fā)揮之間呈現(xiàn)出來的相互關(guān)系是較為密切的，現(xiàn)階段繼電保護裝置運行過程中對專業(yè)技術(shù)水平提出的要求是比較高的，電力系統(tǒng)管理人員在沒有對詳細的技術(shù)指標形成明確了解的前提條件之下，想要針對繼電保護裝置展開科學(xué)合理的管理工作的難度是比較大的，在對繼電保護裝置的運行機理形成明確了解的前提條件之下，明確地了解出現(xiàn)幾率比較高的事故特征，并且能夠適量地使用各種類型的突發(fā)性事故處理方式，這樣就可以在有效地應(yīng)對突發(fā)性事故的基礎(chǔ)上，最大限度降低故障造成的負面影響。

6 結(jié)語

綜上所述，筆者在對繼電保護裝置事故發(fā)生幾率及事故處理措施展開分析的基礎(chǔ)之上，使得繼電保護技術(shù)的方向逐漸的明確起來，從而也就可以為今后的繼電保護預(yù)防工作的順利開展奠定堅實的基礎(chǔ)，進而也就可以使得繼電保護裝置在運行的過程中更加完善地將性能發(fā)揮出來。

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作者簡介：劉家泰（1987-），男，山東濟南人，山東送變電工程公司工程師，研究生，研究方向：繼電保護。

（責任編輯：小 燕）