电力系统继电保护不稳定所产生的原因及事故处理方法分析

何剑荣

摘 要： 本文主要针对电力系统继电保护进行研究与分析，首先分析电力系统继电保护的基本原理以及其功能，然后分析电力系统继电保护发生故障和不稳定的原因，针对原因和故障问题提出应对方法。

关键词： 继电保护；不稳定原因；事故处理

1.电力系统继电保护概述

1.1电力系统继电保护的基本原理

（1）单端测量原理（阶段式原理）

图1 单端测量原理图

单端测量原理主要是针对系统正常运行与故障时电气设备中某一端的基本参数变化来进行继电保护的，又经常被称作阶段式原理。主要测量的基本运行参数包括I、U、Z∠φ，当检测某一端的I↑值升高的时候，会通过继电保护装置进行过电流保护；当检测到某一端的U↓值降低的时候会进行低电压保护；当检测到某一端Z↓值降低的时候，会进行低阻抗保护。

（2）双端测量原理

图2 双端测量原理图

双端测量原理主要针对电力系统中的电气元件正常运行或发生故障过程中对其两端参数的检测，包括电流相位以及功率方向两者的差别，因此这种双端测量原理又被称作是差动式原理。

1.2电力系统继电保护的作用及任务

（1）当电力系统或系统中的电气元件发生故障的时候，通过继电保护装置能够实现对故障元件有选择性的快速切除，这样能够有效的保障非故障部分系统的正常运行。电力系统故障不仅仅会对系统以及故障元件造成危害，而且会间接的危害非故障元件以及用户。

（2）对于元件不能正常工作等系统不正常运行的状况，通过电力系统继电器保护装置能够及时自动并且有选择性的进行减负荷或跳闸来对电力系统进行保护。如果不及时对不正常工作进行处理，长时间会导致设备损坏，导致系统故障问题。

2.电力系统继电保护不稳定原因及其常见故障分析

2.1人为因素对电力系统继电保护稳定性的影响

作为电力系统继电保护装置安装、维护的直接参与者，工作人员的专业技能等因素均会影响电力系统继电保护的稳定性，往往工作人员专业技能水平较低或工作失误未按照标准进行操作，均会导致稳定性较差，由于家庭用电安装中比较随意，更导致继电保护稳定性相对工业用电而言较差。在继电保护装置的安装之后，如果没有对继电保护装置进行定期的检查与保养，也往往会因为电力系统继电保护装置出现老化而导致故障。另外由于电力系统的完善与发展也导致电力系统越来越复杂，给电路检修以及继电器等设备的检修难度增大，往往工作人员在检修的过程中也往往忽略这一问题。目前随着数字化和智能化的发展，数字化技术在继电保护装置中的应用促进了其检修和维护，有利于稳定性的提高。

2.2电力系统继电保护硬件故障问题

图3 电力系统继电保护装置组成图

在继电保护装置中，不仅仅包括继电保护装置，而且保护继电保护辅助装置。

首先在继电保护装置中包括电源供给模块、中央数据处理模块、数据转换模块一级断电器等模块，这些模块之间的协调实现数据输入、逻辑分析、数据转化、数据输出与执行功能，如果其中某一模块出现问题，或者发生突发故障会直接导致整个继电保护系统出现问题，导致电力系统继电保护装置不稳定问题。

在继电保护装置中还包括交流电压切换箱、分相操作继电器箱、三相操作继电器箱三部分辅助装置。继电保护装置的稳定性直接决定了继电保护系统的稳定性。继电保护设备的损耗会直接导致继电保护系统的不稳定性，这也决定了继电保护设备以及辅助设备中必须准确进行操作以及进行电压切换，从而能够保证系统的稳定性。在当前智能化技术的应用，取代了传统的手工切换，最大程度的保证系统运行的准确性与稳定性。

2.3二次回路问题导致的不稳定性

由于接地线长时间的应用，导致绝缘体的老化腐蚀问题严重，最终使得电线裸露在外边，就会出现电路故障问题，电力系统继电保护不稳定性问题显现出来。另外在继电保护中存在明显的静电，由于静电就会导致继电保护装置表面附着静电粉尘层，由于粉尘层的影响导致设备间回路，造成不稳定性问题。

2.4电力系统继电保护软件故障问题

在电力系统继电保护中往往会出现输入值误差、分析定义错误以及测试流程不规范等问题，这些软件上出现的问题也会直接影响继电保护装置的稳定性，出现误动或者是拒动的问题。因此，在当前发展中还必须要注重软件维护，工作人员也必须提高数字化应用水平，保证继电保护装置的稳定正常运行。

3.电力系统继电保护事故处理方法分析

3.1故障原因检查

在电力系统继电保护装置出现问题的时候，必须要对导致故障的根本原因进行分析与排查，针对故障原因进行处理，保证电力系统继电保护的稳定性和正常运行。在事故检查中一般包括顺序检查法、逆序检查法以及整組实验法等方法。

顺序检查法：该检查法是最主要的电力系统继电保护故障检查方法，在进行故障排查的过程中充分利用智能化技术按照顺序的原则对整个软件系统以及硬件设备展开排查，顺序检查包括外部检查、定值检查、绝缘检查以及保护环境检查等。

逆序检查法：逆序检查法作为另一常用继电保护装置的检查方法和顺序检查方法相反，一般在继电保护装置的误动故障中采用逆序检查的方法进行，以出现误动为时间点起点，按照和顺序检查相反的顺序进行故障排查，直到发现故障为止。

整组实验法：这一方法充分结合了顺序检查法和逆序检查法，和这两种方法相比更加有效，能够大大缩短故障排除的时间。一般在继电保护装置的逻辑故障问题出现时，采用这一方法进行故障排查，这一方法也是目前应用比较广泛的方法。

3.2电力系统继电保护故障处理

3.2.1人为因素导致的故障处理方法

对于人为因素导致的电力系统继电保护故障问题，相关人员必须积极的进行问题原因查找与自我反思，找出自己在设备安装以及设备接线方面可能存在的问题，通过反思与分析找出问题所在进行积极补救，将损失降到最低。

3.2.2软件故障处理方法

在前面介绍了软件故障排查的相关方法和技术，在软件故障排查中还必须要利用数字化技术对继电保护装置的运行数据和故障波形图进行逻辑分析，确定继电保护运行中软件系统问题和软件故障，针对问题进行编码修改等保证系统正常运行。

3.2.3硬件故障处理方法

在对硬件故障排除中能准确发现发生问题以及故障的硬件，根据故障硬件进行问题分析和原因查明，针对故障原因对硬件进行及时的处理或者及时的更换，保证系统能够稳定运行。

3.3防患于未然

当问题以及故障发生的时候再去进行处理，不可避免的会造成损失，因此预防是最好的方式之一。通过对管理人员的技能培训和专业素养的加强能够在很大程度上预防继电保护装置人为因素故障的产生。另外在继电保护装置的应用之前，可以进行数字模拟和系统仿真，通过模拟保证系统正常运行，软件的正常运用。在继电保护硬件装置的应用中，还必须对硬件质量进行管控，同时定期检测保养，保证硬件装置的长期稳定运行。

结论

在经济发展以及人们生活水平不断提高的背景下，人们不仅仅对用电的用量进一步提高，而且对于电能应用质量的要求也不断提高。但是在高用量用电的背景下，高峰用电问题突出对我国电力系统带来极大的挑战，这一问题不仅仅受到用户的关注，而且也受到电力相关企业的关注。继电保护装置作为保障电网安全以及供电效率的重要措施被人们不断研究开发，并在电力系统中广泛应用。为保障用电安全、供电效率，必须保障继电保护装置的安全稳定运行，因此对于工作人员以及电力企业而言必须掌握继电保护装置的工作原理，在此基础上了解继电保护可能会出现的潜在事故与威胁，并能够及时发现故障愿意并进行处理，最终能够全面提高继电保护装置的稳定性。在当前互联网技术、计算机技术以及数字化技术发展的背景下，继电保护装置充分利用这些技术的综合，能够实现继电保护装置的智能化控制与管理，更好的解决不稳定性问题，具有重要意义。

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