试析电力系统继电保护工作现存的问题及其处理策略

武雷

摘 要：第三次工业革命后，世界进入电气时代，人们的生活逐渐变得无法离开电力。继电保护装置是在电力系统日常运行和发生突发故障时保障系统继续供电和快速恢复供电的主要保障。文章中介绍了机电保护的概念和作用，并阐明当前在继电保护工作中经常发生的各种需要注意的问题。

关键词：电力系统；继电保护；常见问题；应对策略

继电保护装置是电力系统中必不可少的部分，它的主要作用是在电力系统的日常中维持长期的稳定供电和减少大面积的突发停电。近年来随着城市规模的不断扩大和城市规划项目的进行，许多地区的电力系统都经历了大型改造。而现代城镇对电力的需求非常大，如果在城市中出现大面积停电，哪怕只是很短的时间也会造成相当的损失。继电设备的安装目的在于辅助电力系统的正常运行，减少故障发生的规模和几率，是城市电力系统能够更好地为城市居民服务。因此，研究电力系统继电保护经常出现的问题以及找出相应的策略对社会进步和生产有着十分重要的意义。

1 电力系统中继电保护装置的必要性

电力系统中的继电保护装置主要是通过电力设备系统电压和电流之间电气量的变化来完成继电保护工作的。在供电系统中，机电保护装置使供电更加安全稳定。同时，通过对继电设备记录数据进行研究，电力监控人员能够及时发现电力系统的中存在的故障，及时消除故障，减少故障带来的损失。另外，继电设备往往还会设置报警装置，及时提醒电力系统维护人员对系统进行检查，提前消除安全隐患，保障电力系统正常运作。

2 继电保护的概述

2.1 继电保护的过程

继电设备的运作过程可以分为四个阶段，分别是物理信号采集、数据分析、整合、处理决策输出。这四个阶段可以帮助记录供电系统的日常信息，并对系统反馈的信息进行分析和处理，并作出反应。为保证这些作用被充分发挥，需要保障设备的完整性，以及设备整体应该处于独立运作环境中，免于外界的干扰。

近年来供电系统的设备和运作原理发展的越来越复杂，规模也越来越大，一旦在系统中出现构件故障，很有可能就会造成整个系统瘫痪，引发大面积的停电。因而，继电保护需要对整个电力系统进行，而不只是限于保护某一个原件，才能让电力系统在发生故障后尽快恢复。

2.2 继电保护的特点

继电保护的意义是维持电力系统的稳定运作，根据这个任务要求，继电保护有以下几个特点。第一，当电力系统发生故障时，继电保护装置能够对系统运转记录信息继续分析，识别错误信息，及时关闭出现故障的装置，并发出警报提醒管理人员进行维护修理。第二，继电设备在发现故障后，会切断故障设备的运行，避免错误运行引发其他设备故障。第三，可靠性就是保证继电保护装置正常运行。第四，继电保护装置感应故障的灵敏性。

3 电力系统中继电保护的常见问题

3.1 电力互感饱和问题

由于低压线路出口，加大了变电所之间的距离，使输电距离较长，电力系统的电阻小，所以，线路出口电流较小。在同一线路中，系统规模的大小和运行方式对出口短路电流的大小有着直接的关系。短路故障一种暂时性的状态，非周期电流会加快TA饱和。由于TA饱和，降低了二次侧电流的灵敏程，阻碍了电力系统中的继电保护。在故障进行切除时需要大量的时间，这样就扩大了故障的影响范围，导致大规模、大面积的停电。

3.2 继电保护装置中元器件损坏问题

作为电力系统中正常运行的部分，继电保护装置和其他装置出现故障的可能性是一样的。继电保护装置出现故障，就会导致设备无法正常运行，无法保障电力系统的安全。

3.3 电磁干扰问题

高压变电所周围是一个高强度的磁场，变电所中的设备处于磁场中，运行时会受到干扰，其中的继电保护装置运行会受到干扰，这是自然环境中无法避免的。这个问题随着变电所的规模不断增加而日益严重，变电所中经常出现跳闸和监控失灵的问题。然而，这个问题虽然无法避免，但通过某些手段可以使干扰降低。

4 电力系统中继电保护的应对策略

（1）在电力系统继电保护中避免TA饱和，TA的变化比例不能过小；较少二次承载的负荷量，靠近电源，减小电阻的受阻面积，受阻面积考虑经济方面的因素，使用保护和监控集一体的新型设备与材料，进而有效地减少二次电路饱和的不利影响。为有效解决拒动问题，需要调整继电保护装置的分布格局，在电力系统中推广故障预测技术，把保护TA和测量用的TA两者分开。

（2）继电保护装置的保护装置需要针对装置本身的特点进行，检修人员要能够充分掌握元件的作用、位置等情况，了解系统运作原理，为故障维修打下基础。检修人员还需要明白，元件所处的位置、制造材料、使用年限等因素的差异最终导致了不同元件发生故障的几率不同，检修人员应该更经常检查故障几率高的元件，提高检修效率。还有一些根据记录不能确定是否是元器件引起的故障，这时我们可以采用元器件参照方法、替换方法来确定故障点，并进行解决和排除。

（3）减少电磁干扰。电磁现象在继电保护设备中带来的干扰使装置对电力信息出现错判，导致错误启动。机电装置错误启动的后果是正常运行的设备被切断运行，设备发出错误警报造成不必要的检修资源浪费。为了解决继电保护设备误动的问题，可以降低设备的接地地阻，在高频电缆中连接电容，从而有效对电磁干扰有一定的抑制作用。

（4）加强电力系统的管理人员体系能够提高系统的运作效率。虽然现在电力系统中大多数工作都由机械设备完成，但人力管理仍然是不可避免的。管理系统强化需要管理人员明确自身职责，认真完成各项数据、信息的记录工具并及时进行分析和处理。完善的管理体系能够能够加快电力系统的故障处理效率，提高维修效能，为维修管理工作奠定一定的基础。

（5）维修人员需要定期对机电保护装置进行维修和保养，每一次维修保养都需要做好记录，记录在装置运行中哪些部分最容易出现故障，以及哪些不见有哪些更换。这么做不仅能够帮助维修人员记录继电保护装置的维修记录，同时还可以帮助其他维修人员了解这些情况，方便人员交接。另外，这些记录还可以帮助电力部门了解电力系统的运行情况，并有效解决异常。因此，建立健全继电保护的保养记录对电力公司开展各项工作是十分必要的。

当电力公司的维护人员需要对电力系统进行维护时，他们可以从过往的检修记录中推测故障出现在哪个部分的可能性最高，从而加快故障寻找的效率。同时他们还可以根据记录了解怎么处理故障，提高维修人员的业务水平，提高故障处理效率。

5 结束语

机电保护装置对电力系统的运行和安全有着很重要的意义，是未来电力系统改造、强化的必然途径。加强电力保护装置，提高维修人员技术水平，加快故障维修效率，能够为城市电力系统的稳定做出巨大贡献。电力部门和电力企业需要重视电力维修人员的技能提升，加强继电设备的建设，使电力系统能够正常、稳定、安全的为城市居民提供服务。

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