電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障分析與處理措施研究

呂峰

摘要：伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和進(jìn)步，電力系統(tǒng)如何實現(xiàn)安全穩(wěn)定的運(yùn)行是相關(guān)人員最關(guān)注的話題，從目前我國電力系統(tǒng)的各項設(shè)備的實際運(yùn)行來看，設(shè)備中存在比較多的故障，使電力系統(tǒng)運(yùn)行受到了非常大的威脅，系統(tǒng)運(yùn)行是否優(yōu)化，與電力系統(tǒng)安全有著直接聯(lián)系，因此為保證系統(tǒng)安全和穩(wěn)定，加強(qiáng)電力繼電保護(hù)故障的分析和處理具有十分重要的現(xiàn)實意義。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；故障分析

當(dāng)前電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，主要是電廠以及變電站，其對應(yīng)著兩萬多個節(jié)點，如何保證其安全和穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要，繼電保護(hù)就是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的裝置。

1電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及故障檢測的意義

1.1保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行

電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)時通過繼電保護(hù)來進(jìn)行反應(yīng)的，如果電力系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)生了設(shè)備故障，保護(hù)裝置將會作出保護(hù)動作，然后發(fā)生故障指令，對于線路通電切斷，將電力系統(tǒng)中發(fā)生故障的位置脫離，實現(xiàn)對故障的控制，避免發(fā)生進(jìn)一步擴(kuò)大故障范圍的情況發(fā)生，降低電網(wǎng)可能發(fā)生的損失，保證電力系統(tǒng)能夠更加安全的運(yùn)行，然后再利用沒有發(fā)生故障的線路，繼續(xù)進(jìn)行正常的供電，保證用戶所需用電的可靠性。

1.2對電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控

電力系統(tǒng)運(yùn)行過程想要實現(xiàn)實時監(jiān)控需要繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用，這項裝置能夠?qū)﹄娋W(wǎng)進(jìn)行二次監(jiān)控，如果出現(xiàn)故障，能夠在第一實現(xiàn)內(nèi)做出相對反應(yīng)，將發(fā)生故障的點及時找出來，并且識別故障性質(zhì)，為后期工作人員進(jìn)行系統(tǒng)維修提供了準(zhǔn)確的信息，制定出切實有效的維修方案，提高了故障排除效率，能夠盡快恢復(fù)正常供電。

2故障分析

文章中選擇某抽水蓄能電站進(jìn)行故障的分析，此項工程將原水庫作為下庫，通過人工的方式對上庫進(jìn)行了修剪，電站中裝機(jī)容量為800MW，通過數(shù)值可以看到，必須要將電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)頻方式的改善，電廠在90年代實現(xiàn)了并網(wǎng)，對電廠進(jìn)行了調(diào)試，從開始運(yùn)行到如今，電廠中的線路都出現(xiàn)了一些電氣方面的故障。

2.1開關(guān)設(shè)備故障

在電廠繼電保護(hù)系統(tǒng)中，主要是存在系統(tǒng)與電力系統(tǒng)不匹配情況，這就導(dǎo)致出現(xiàn)了非常嚴(yán)重的開關(guān)設(shè)備方面的故障，在對電廠開關(guān)故障進(jìn)行分析中，對于其電流以及電壓進(jìn)行數(shù)據(jù)分析至關(guān)重要，如果在運(yùn)行中一旦發(fā)生故障問題，在電力系統(tǒng)中的B相對地電壓將會呈現(xiàn)零的狀態(tài)。一號主變壓器的B相出現(xiàn)了電流故障，根據(jù)故障具體情況，在并網(wǎng)開始前，要首先對故障情況進(jìn)行了解，查看是否發(fā)生了B相動或是靜觸頭間擊穿，是否存在GIS外殼放電問題，通過實踐可以查看，開關(guān)是采用的GIS全封閉電器，如果只是從外觀上進(jìn)行觀察，無法對故障進(jìn)行檢查。因此電廠需要在現(xiàn)場實施解體，之后發(fā)現(xiàn)開關(guān)B相動，同時靜觸頭間擊穿且對地放電，與先前對故障的分析情況相一致，對于主開關(guān)的運(yùn)行情況來看，如果發(fā)生發(fā)變組的差動保護(hù)動作問題，不進(jìn)行并網(wǎng)，那么如果存在差動保護(hù)停機(jī)狀況，那么電力系統(tǒng)仍然會通過開關(guān)實現(xiàn)接地，而一號主變壓器發(fā)生了接地問題，同時又存在電流問題，因此開關(guān)保護(hù)動作呈現(xiàn)失靈情況。

2.2繼電保護(hù)設(shè)備故障

繼電保護(hù)設(shè)備發(fā)生故障的原因中存在設(shè)備自身以及相關(guān)元件有質(zhì)量問題，這樣導(dǎo)致施工中相關(guān)操作不能夠達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對后期進(jìn)行電力系統(tǒng)的設(shè)計以及運(yùn)行不能夠很好滿足，因此對于設(shè)備來說，首先就是要保證其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，避免因此設(shè)備質(zhì)量問題導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)故障，一旦出現(xiàn)問題，繼電保護(hù)工作無法正常完成，裝置完整性和穩(wěn)定性受到影響。在電廠二號機(jī)組運(yùn)行中，出現(xiàn)了軸電流保護(hù)跳閘停機(jī)的問題，一般情況下，發(fā)電廠運(yùn)行過程中，發(fā)電機(jī)存在不平衡問題，導(dǎo)致對于電壓的感應(yīng)出現(xiàn)，而對于機(jī)組的大軸來說，接地對地電位實現(xiàn)了絕緣，如果絕緣出現(xiàn)故障，大軸以及軸承在接地中會產(chǎn)生比較大的電流問題，導(dǎo)致導(dǎo)瓦放電，出現(xiàn)了發(fā)熱或者是損壞問題，在大軸上適當(dāng)布設(shè)軸電流CT，形成軸電流保護(hù)。保護(hù)工作出現(xiàn)，在發(fā)電機(jī)上形成接地點，對軸承進(jìn)行經(jīng)檢查，擋油圈開焊脫落，導(dǎo)致保護(hù)動作，進(jìn)而發(fā)生停機(jī)跳閘問題，因此在檢修過程中，要對導(dǎo)油盆擋油圈進(jìn)行加固，采用焊接的方式進(jìn)行，從而最大限度避免發(fā)生這種故障問題，保證機(jī)組能夠可靠和安全。

3繼電保護(hù)故障的處理措施

3.1繼電保護(hù)與檢測方法

1）故障檢測與繼電保護(hù)網(wǎng)格化

對于網(wǎng)格化故障檢測系統(tǒng)也即是通過差動保護(hù)工作，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一處理，通過主站的相關(guān)信息，對繼電保護(hù)裝置中的電流或者是電壓情況進(jìn)行確定，對發(fā)生故障的位置以及類型進(jìn)行測量和顯示，然后對最終數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，然后向保護(hù)裝置實施命令，從而實現(xiàn)快速有效的消除故障的目標(biāo)，保證電力系統(tǒng)能夠安全可靠性的運(yùn)行。

2）繼電保護(hù)和檢測自動控制

自適應(yīng)保護(hù)模式是通過對系統(tǒng)的運(yùn)行過程進(jìn)行動態(tài)性的檢測，通過表現(xiàn)出來的各種故障發(fā)，自行將保護(hù)數(shù)值進(jìn)行設(shè)置，保證了電力系統(tǒng)自動化運(yùn)行的要求，對于實時完善線路以及變壓器的保護(hù)工作有著重要意義。

3）將各種智能算法應(yīng)用于繼電保護(hù)和檢測系統(tǒng)中

如今科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，在繼電保護(hù)工作中，通過人工智能算法的方式進(jìn)行檢測日益廣泛，這項技術(shù)能夠自動對故障進(jìn)行識別和處理，從很大程度上對人員的工作負(fù)擔(dān)進(jìn)行緩解，當(dāng)然智能算法這種方式還需要進(jìn)一步研究，但是發(fā)展前途是非常廣泛的。

3.2對繼電保護(hù)裝置的維護(hù)管理進(jìn)行加強(qiáng)

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置需要積極的進(jìn)行維護(hù)和管理工作，電力工程管理工作與其有著非常重要的聯(lián)系，為了能夠更好的保證繼電保護(hù)裝置的穩(wěn)定運(yùn)行，獨有維護(hù)和管理工作要從日常工作上進(jìn)行強(qiáng)化，對于維護(hù)和管理技術(shù)人員來說，要提升自身的水平和綜合素質(zhì)，能夠及時對出現(xiàn)的故障做出反應(yīng)，另外還需要將故障分析工作落實到日常巡查當(dāng)中，將故障發(fā)生情況控制在一定范圍中。

總之，電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控作用，保證了系統(tǒng)運(yùn)行中的穩(wěn)定以及安全性能，電力繼電保護(hù)中常常會存在一些故障隱患，因此如何對這些故障進(jìn)行分析，通過最為迅速有效的方式將故障點查找出來，并及時采取相應(yīng)措施解決，對于保證供電質(zhì)量，實現(xiàn)電力發(fā)展具有重要意義。