高压电网继电保护及安全自动装置的可靠性探讨

熊春雷

摘 要：继电保护装置是对电网输送电流进行监控，对电网的安全运行有着重要的作用，尤其是在高压电网的运行中，需要继电保护装置保证动作的正确性、准确性、及时性，这样才能有效的对高压电网进行安全控制。

关键词：高压电网；继电保护；安全自动装置；可靠性

前言

在高压电网运行的过程中，一旦继电保护装置发生故障的话，在工作中也会出现动作失误、异常、延迟，甚至不能发生动作的现象，尤其是在电流过大的情况下，如果继电保护装置不能正确对电网进行有效判断的话，或不能将电网判断信号及时发送到值班人员的情况下，会造成线路、设备故障损坏导致相邻地区供电的中断。继电保护是一项技术性极强的工作，尤其是对高压电网故障的分析和处理的功能上，更具有非常大的作用。因此，应做好高压电网继电保护装置故障的处理工作。文章主要对高压电网继电保护及安全自动装置的可靠性进行探讨。

1 高压电网继电保护存在的故障

高压电网的分布极为普遍，为了避免或降低高压电网的故障，通过继电保护装置来对高压电网实施保护。然而，在高压电网继电保护运行的过程中，却存在一定的故障，尤其是互感器的二次电压回路是高压电网继电保护中一项非常薄弱的环节，PT二次回路的故障也经常发生，而且，该故障会导致继电保护装置出现保护拒动、误动等现象。PT二次中性点出现接地异常的现象，造成这类故障的主要原因可能出现二次虚接或多点接地而造成的。电流互感器是高压电网继电保护系统运行的重要组成，高压电网在运行的过程中，电流互感器能够反映出电网中电流的波形，尤其是在高压电网发生故障时，互感器不仅要将故障电流的大小真实的反映出来，同时还需要将电流的波形、相位以及电流的变化率反映出来，对电流互感器的工作要求极高[1]。然而，所使用的传统电磁式电流互感器主要是通过铁心耦合的方式来实现一、二次的电流变换，这也是依据着电磁感应原理来工作的。但是，由于磁芯拥有的磁饱和特征是一种非线形的组件，如果一次电流过大的话，非周期分量将会出现严重饱和的现象，这时的励磁电流也会成倍增加，其中会含有大量的高次谐波分量以及非周期分量，在这种情况下就会造成二次电流出现失真的现象，直接影响了高压电网继电保护装置的动作正确性[2]。

针对高压电网继电保護装置故障来说，会造成多种电网问题，其中电源问题就是其一，例如，当电源的输出功率不足时，会造成输出电压下降，而电压一旦下降过大就会导致电路的基准值发生变化，引起充电时间变短问题，对高压电网继电保护装置的逻辑配合产生严重的影响，甚至造成判断失误，从而造成继电器的动作故障。除此之外还会产生其他的问题，如，绝缘问题、干扰问题等[3]。

2 高压电网继电保护以及安全自动装置故障处理的措施

2.1 直观处理

直观法是高压电网继电保护装置故障处理较为常用的一种方式，不会涉及到其他检测仪器，仅是通过工作人员的视觉、嗅觉以及听觉等器官来直接观察设备的运行情况。因为在高压电网出现故障时，有很多元器件、线路等都出现变色，甚至会产生火星，这都工作人员直接可以观察到的；还有很多高压电网故障在发生的时候或发生异声，而工作人员通过对声音的判断大致就能够缩小故障范围，确定故障点，并对其进行处理；另外，还有一些高压电网故障的发生会产生热源，而线路以及设备在这种高温的情况下，会产生焦味。通过这几种故障现象的分析，就能够直接确定故障点的具体位置，当然，这需要有着丰富经验的工作人员才能将直观处理方法进行良好的应用。

2.2 短接处理法

高压电网继电保护装置是电网安全运行的重要后盾，如果高压电网出现故障的话，并会及时采取有效的保护动作，一旦继电保护装置发生故障的话，就会造成继电保护装置动作不正常，甚至是发生停止不工作的现象。而对于这类故障必须要及时进行处理，避免事故扩大。短接处理法主要是人工利用导线通过短接的方式来判断故障的范围，并逐个部分进行，这样可以将故障范围缩小，再从确定后的范围进行锁定故障点，这样可以有效地对高压电网继电保护的装置进行处理和保护，有效地提高了高压电网继电保护以及全自动装置运行的可靠性。例如，对继电保护及自动重合闸装置的继电保护工作原理（如图1所示）有了充分了解之后，一旦疑似该环节出现问题，可以采用短接法进行判断。

图1 继电保护及自动重合闸装置的继电保护原理图

2.3 参照处理法

参照处理法主要是根据设备运行的技术参数的对照的一种方法，如果高压电网继电保护装置出现故障的话，那么，它在运行的过程中，技术参数肯定也会受到影响，与正常运行技术参数会产生一定的差别，根据这一特征，可以对正常的设备与非正常的设备运行技术参数进行对照，从参数发现差异之处，并找到相应的故障点。该方法主要应用在高压电网继电保护装置接线错误、定期校验中，而且，有很多潜在的故障用其他方法是很难断定原因的，而通过运行技术参数的对比，能够有效的分析出故障的原因。另外，如果在对回路改造、设备更换等之后二次接线进行参照的话，对接线不正常能够有效的分析出来。

2.4 逐项拆除处理法

该方法主要对并联的二次回路线路进行有顺序的脱开，然后再将脱开的线路依次的回放，如果正常的话说明该线路没有发生故障，如果回放哪天线路出现故障的话，说明电网设备的故障点就是在该线路上。该方法的使用特征主要应用在直流接地以及交流电源熔丝等故障的检查和处理。在直流接地故障的检查处理中，需要先根据电路负荷的重要性分别对直流屏进行短时间的拉开，一般情况下保证个个直流符合回路的切断时间控制在3秒以内，切断线路之后故障依然存在的话，说明故障不在这条线路上，相反，如果切断哪天线路故障消失的话，说明故障点在该线路回路之上，再结合拉路法的确定故障的所在支路上，在断电源端端子进行拆开查找故障点，将故障排除，这样才能保证高压电网继电保护以及安全自动装置运行的可靠性。另外，对于二次熔丝熔断故障来说，主要从电压互感器的二次端相将引出的端子分离，这样才能有效的将故障排除。

3 结束语

综上所述，高压电网继电保护装置对电网运行的安全性、可靠性以及稳定性有着极大的影响，一旦发生故障的话势必会造成严重的故障，对于高压电网继电保护装置必须要重视起来。通过文章对高压电网继电保护及安全自动装置可靠性的探讨，主要对继电保护装置故障的特征进行分析，并提出了几种有效的检查处理方法，能够有效的处理电网继电器保护装置中的故障，从而保证高压电网继电保护装置运行的可靠性。

参考文献

[1]叶志清.地区电网继电保护安全自动装置研究[J].电力科学与工程，2011（4）.

[2]赵建国.论高压输电线路继电保护与自动重合闸装置与配置[J].科技情报开发与经济，2009（20）.

[3]李洋洋.继电保护及安全自动装置质量检验报告[J].中国电力，2012（4）.