电力系统继电保护隐患及运行风险分析

1.胡顺英 2.史纪军 3.高红艳

1,2.郑州裕中能源有限责任公司 3.国家电投河南电力检修工程有限公司

电力系统继电保护隐患及运行风险分析

1.胡顺英 2.史纪军 3.高红艳

1,2.郑州裕中能源有限责任公司 3.国家电投河南电力检修工程有限公司

电网的运行过程中，继电保护在保障电气设备的可靠运行方面发挥了重大作用。但是继电保护自身也存在一定的隐患，如果不加以注意，也有可能导致电气故障。继电保护隐患造成的直接和间接的经济损失是十分巨大的，因此必须要加以重视。尤其是电力系统直接面向广大用户，继电保护隐患如果不加以及时解决，很可能酿成难以挽回的损失。对继电保护隐患展开风险评估，对于防止重大事故发生、提高应急能力、提高电网运行有序性等都有着重大意义。因此，本文主要就对电力系统继电保护隐患及运行风险进行分析和探讨。

电力系统；继电保护；隐患；运行风险

1 继电保护的意义

随着人们对电力需求的不断增加，对电力系统的稳定性和安全性要求也越来越高，为了满足用电安全的基本需求，在电力系统内部会使用继电保护设备对电力系统产生的问题进行诊断，从而警示或消除设备故障，达到保护电网设备的目的。在电力负荷越来越高的情况下，电力环境也越来越复杂，电力设备在实际运行时会出现损坏、老化等情况，从而破坏电力系统的安全性。总的来说，继电保护的主要功能有几个内容：1)设备不能正常运行时，断路器可以自动将系统和故障设备之间的连接切断，将故障影响范围降到最低，保证系统其他的设备可以正常运行；2)当设备不能正常运行时，使用继电保护设备可以对故障进行识别，并自动进行跳闸保护或者发出警报信息。

2 继电保护中存在的问题

2.1 定值整定和配合困难问题

电网在发展的过程中，其自身结构和运行方式越来越多样化，从而使相关后备保护的配合动作过于复杂。这种情况下，利用就地检测和延时的方式实现配合变得十分困难，很多情况下无法保证其选择性和准确性。现阶段，人们为了追求更大的经济效益，通常会减少成本投入及工作量，而在继电保护工作中，通常采用“加强主保护、简化后备保护”的方式，只注重了主体设备的维护工作，并未对后备保护工作提高重视，这样一来便为电网的运行埋下了安全隐患。

2.2 远后备保护延时过长

目前，我国继电保护系统大多采用多级阶梯的延时形式，从而配合对电网的保护工作。但是这种形式导致后备保护延时过长，使电力网络管理人员并不能在问题出现一开始就及时地收到相关数据信息，从而无法保障电网的安全运行。传统的继电保护系统中，由于其自身运行方式的局限性，导致其自主应变能力较差，当电网的运行方式或网架结构出现一定程度的改变时，会导致后备保护动作特性失配，在发生故障时，不能及时做出妥善的反应，从而容易导致事故的扩大化。

3 继电保护隐患产生的原因

3.1 继电保护系统设备不完善

继电保护在设备配置上存在一定的漏洞，系统设备不够完善，很有可能会产生通信系统故障、保护装置元件老化、接触不良等问题，而这些问题的产生会直接导致电力系统的故障。继电保护装置是保护电力设备安全运行的主要设施，也是预防电力系统大面积断电的有效手段。若继电保护系统设备不完善，则当系统内部的元器件不能正常运行时，该保护系统便无法迅速地将该元器件的电力系统进行切除，而保护其他元器件的正常运行。长此以往，很容易造成故障的扩张化与严重化。

3.2 继电保护的定值设置不合理

继电保护装置的设定值是根据电力系统的运行规律和实际运行情况而设定的，若存在设置不合理的情况，会使继电保护设置无法符合当前电网的运行方式，从而产生一定的安全隐患。这也是造成继电保护隐患的主要原因之一。

4 继电保护隐患的运行风险在线评估

4.1 在不合理保护定值方面

保护定值对继电保护性能与灵敏度有直接影响，保障保护定值合理性非常重要，若保护定值存在问题，缺乏合理性，便会造成继电保护误动或灵敏度下降，无法有效发挥继电保护效用。不合理保护定值可能对电网造成的危害多种多样，不同类型的不合理保护定值发生位置不同，对电网危害不同，所以继电保护隐患的运行风险在线评估中，应重点考虑不合理定值的评估检测，合理确定不合理保护定值的隐患范围。实践证明，只有在不合理保护定值超过一定范围，才会导致继电保护失灵，不正确动作。因此，要通过运行风险在线评估系统，获取评估数据，根据评估数据判断保护定值的不合理隐患范围，对保护定值进行合理调整，避免误跳现象的发生，全面提升继电保护效能和灵敏度，消除隐患问题，保障电力系统运行安全。

4.2 在保护系统硬件缺陷方面

硬件设施是继电保护功能实现的前提条件，离开硬件基础，继电保护便无法发挥作用。但实践中发现部分硬件，不仅设计与生产中存在缺陷，而且在长期运行中也容易出现故障，影响继电保护功能的发挥。因此，运行风险在线评估，也将保护系统硬件缺陷评估作为了重点评估内容。通过有效评估，降低硬件故障率，为硬件设施维护提供依据，解决硬件缺陷问题。实际上，系统误操作，很多时候是由于系统硬件缺陷造成。而且不同故障或缺陷，对系统稳定性与功能的影响各有不同，一些故障甚至不会对本身设备动作造成影响，而是影响相邻设备，造成保护误动。具体评估，应以某线路是否故障为起始点，建立分析模型，对系统硬件缺陷隐患可能爆发的影响因素进行分析，对相邻设备进行有效检测，如：母线、线路、变压器等，从而进一步提高评估有效性和全面性，降低故障率和误动率。此外，还根据评估结果，采取具有针对性的改造措施，弥补硬件缺陷问题。

结语

随着我国社会经济的不断发展，我国电力系统的发展也呈现出十分明显的进步。对于电力系统继电保护的隐患排查工作，不仅能够保证电力系统安全稳定的长期运行，还能够保证电力设备检修工作在日常工作中成为常态，如果存在运行隐患会影响电网系统的安全性和稳定性。所以，要提高继电保护隐患的研究力度。本文重点对继电保护隐患产生的具体原因进行分析，并评估隐患运行风险，可为行业人员提供参考。

[1]梁阳阳.继电保护在电力系统中的可靠性及风险分析[J].科技与企业，2016，01：239-240.

[2]刘翠清.继电保护隐患的运行风险在线评估[J].科技展望，2014，21：126+128.