继电保护的隐形故障分析及其应用

闫莉

摘 要：继电保护作为电力保护系统中一种至关重要的组成部分，在其长时间运转过程中必定会出现多种运行故障，这些故障大体分为显性故障和隐形故障两大类。其中，显性故障是能通过监测设备观察到，但对于隐形故障来说，利用监测系统却很难及时发现，这就为电力系统安全埋下了较大隐患。因此，电力系统管理人员就必须重视在实际工作过程中对隐形故障的监控、检测与分析，并及时做好隐形故障的排除处理，以保障电力系统的安全运行。

关键词：继电保护；隐形故障；措施

随着我国电力系统规模的扩大和人们对电力能源需求品质的提升，提升继电保护系统品质就显得越来越重要。在电力继电保护系统运行过程中不可避免的会出现多种隐形故障，这些隐形故障的存在严重影响电力系统的安全性与效率，甚至会引发重大电力安全事故。基于此，本文主要分析探讨电力继电保护隐形故障形成的原因，并提出了一些预防继电保护隐形故障产生的策略和建议，以期能有效降低电力继电保护隐形故障的发生率。

一、继电保护的隐形故障概述

首先，就必须要说明下什么是隐形故障。隐形故障是指在电力系统正常运行时不会对电力系统产生影响，但当电力系统中一旦出现某些结构部分变化时，就会使电力系统出现大面积破坏的故障。这种故障一旦出现，继电保护装置就会精准切除故障以促使电力系统潮流重新分配，而至新运行状态时，这些具备隐形故障保护系统将可能出现较大误动。基于电力系统中存在电磁场、温度等诸多影响因素，继电保护设备中的元件都有可能诱发隐形故障，比如接线片、连接器、通信通道等等设备部位，继电保护系统存在隐形故障不能表示继电器设备本身有设计问题或应用错误。隐形故障与其它故障比较，最大特点就是只能在电力系统发生其它故障状况时才能被监测到，也不会立刻促使继电器设备系统停止工作。

二、隐形故障的危害

（1）运行的不安性。电力继电保护装置的主要作用就是提供高效的防护措施以保障整个电力系统的安全运行，当电力系统暴露隐形故障后，继电保护装置没有办法作出精准地反应，这样就会使整个电力系统的正常运行存在安全风险。

（2）造成电容器损伤。基于电力系统隐形故障的存在，继电保护设置经常会出现与正常状态工作时的运行偏差，这使得继电保护不能有效的发挥其应有的预知能力，以致多种电力系统模块设备出现严重的运行极限问题，从而造成电容器的损伤，最终影响到整个电力系统的正常运行。

（3）降低电力系统的稳定性，削弱电力网。电力系统电网能力大小依赖于电力继电保护系统功能的正常发挥，而电力系统出现隐形故障时，继电保护装置系统很难正常运转，甚至会产生一系列的连锁反应，最终结局：将电网系统划分为多个不同的过负荷区或是过发电区。而过负荷区出现崩溃或是停电状况，极易影响电网系统总体的运行水平。因此，在电力电网系统出现大面积干扰，以防电力系统出现结构分离和电力设备中断，继电保护系统的作用就非常关键。

三、继电保护中的隐形故障防范措施

电力系统中，继电保护或是二次回路隐形故障均是没有办法消除的，但可以进行有效的预防。隐形故障预防时，可以使用国内目前较为先进的电力电气设备及元件，运用其自诊断功能，对继电保护装置的异常情况进行实时在线监测，达到预防效果。同时需做好以下几个关键点：

（1）完善基础设施建设，强化设备管理；制定合理的规章制度，要求所有工作人员严格执行，尤其是要做好设备维护与检修工作；准确做好各项电气设备的运行情况及变化，对变化情况作出比对，找到并处理好问题，减小设备出现隐性故障的可能性。

（2）为防止电力系统或是结构造成大规模故障，在静态保护条件下，应符合保护装置的现实需求，在二次回路系统中提出恰当的治理方法。例如：对电缆进行敷设时，利用当地的自然屏蔽物。在必要的情况下，设置专业的屏蔽线，促使屏蔽线能够和电缆之间保持平行；如果选择铠装铅包或是屏蔽电缆，还要确保屏蔽物层的双端可以正常接地，铺设强电回路以及弱电回路电缆。除上述外，通过分层的方式度保护电缆以及电力电缆方进行铺设。该过程中，电缆路径不能和高压母线电缆以及避雷设备点等高频暂态电流入地点相隔太近。

（3）通过仔细分析继电保护二次回路的特点，很显见二次回路网络都具备“0”“1”的开关特性，因而可运用开关网络法来描述继电保护，将二次回路看作是多个逻辑对象建立的网络图，制作以继电器元件为支撑的逻辑元件。据此，拓扑星型就能自动形成，并且也会降低其维数值。故障出现后，我们利用继电器元件對象对应的路径乘积，也可以对机电保护系统二次回路进行描述，完成启动、动作，形成整个过程的逻辑抽象关系，最终建立完整的符合继电保护二次系统的分析模型和算法。

（4）构建继电保护隐形故障信息分析与处理系统，实现保护设备系统动作报告以及故障信息在电力系统各层级继电保护部门间的迅速传递、通信，使尤调度管理人员及时准确掌握电网运行情况和电网系统后续可能会发生的故障情况预判。建立该套系统后，有助于提升电力故障总体的分析水平，同时也可以提升工作效率，动态监测录波装置真实的运行状况，对全网微型机提供专业的保护，从而保障继电保护装置的高效和安全性。

四、结论

本文从简述电力系统继电保护隐形故障出发，分析了继电保护隐形故障的危害，并根据自身的工作经验提出相关隐形故障的防范措施，旨在让广大电力工作人员对这种在电力系统运行中无法消除且不可避免的故障能有所裨益。隐形故障作为引发大面积电力系统故障的重要因素，我们就必须采取有效措施进行防范与控制，只有将隐形故障危害降低到最低程度，才能真正保障我国电力系统的正常运行和人们对电能需求的品质。

参考文献：

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