浅探电力系统继电保护不稳定原因及解决办法

邰丽丽 武传彬 王泽文

【摘 要】在当前供电企业的发展过程中，要想保证电力系统顺利运行，就需要加强继电保护工作，这是一种当前应用比较广泛的保护机制，对于电力系统的安全性以及稳定性具有重要的影响。因此，本文重点对供电企业发展过程中继电保护存在的一些问题展开论述，并且提出有效的解决对策，希望可以在今后的发展及应用过程中，为电网安全可靠运行提供支持。

【关键词】电力系统；继电保护；不稳定；解决办法

引言

我国电力工业的稳步发展，继电保护技术在其中起着很大作用。继电保护的主要任务是在系统出现故障时，快速地、有选择地通过断路器将故障回路与系统隔离，保证无故障设备及系统的正常运行；或当电力系统发生异常运行情况时，发出信号提示值班或检修人员处理，以保证电气设备的安全。继电保护技术的不断发展促进了电力系统安全与稳定，提高了電力系统的运行效率。随着现代电力的发展，电力系统继电保护设备从电磁型、晶体管类型向集成电路类型和微机型演变，特别是近30年来，继电保护装置吸收了计算机应用技术后，微机继电保护技术取得了长足进展，继电保护的性能得到了较大提高。随着人工智能的不断发展，继电保护技术也应不断利用科研的新成果和新技术，根据电力系统和继电保护技术的要求，不断开发和创新系统。

1、变电站继电保护概述

变电站的作用是变换和分配电能，是电厂和电力用户的中间环节，是电力系统的一部分。由于变电站在电力系统中占有着重要地位，因此变电站能否正常工作就决定了电网是否坚强、稳定。而变电站中的继电保护装置又在变电站的运行中具有不可替代的作用，它能通过缩小事故范围或预防事故来最大限度地保证向用户安全连续供电，提高系统运行的可靠性。

由于科学技术的快速稳定发展，促进了继电保护技术水平的不断提高，有效降低了变电站运行安全故障发生的概率。从国网公司及大型企事业单位变电站的继电保护配置及使用情况来看，微机继电保护装置已取代机械式、晶体管式保护装置，被广泛应用，目前继电保护技术逐渐趋于计算机网络信息化的方向发展。微机继电保护装置的应用在很大程度上降低了继电保护误动、拒动的概率，大大提高了电力系统继电保护的可靠性。

虽然微机保护装置大大提高了电力系统的继电保护可靠性，但仍然存在一些不稳定因素，一旦发生事故将带来较大的损失和社会影响。

2、继电保护不稳定的原因

影响继电保护系统稳定性的因素主要有设备因素和人为因素。

2.1设备因素

继电保护系统主要设备有继电保护装置、二次回路、各类辅助装置、断路器、PT/CT等。微机继电保护装置是继电保护系统最重要的设备之一，它的CPU处理器、I/O输入输出接口、电源模块、模拟量输入模块等，这些部件发生问题均会造成继电保护系统的不稳定。特别是随着使用年限的增长，模拟量采样模块，即数据测量过程中产生的误差增大，导致保护不能正确反映实际运行情况，容易发生拒动或误动。二次回路的问题主要是绝缘问题，造成接地或短路，引起继电保护装置误动作。辅助装置的继电箱、操作箱等元器件故障也会影响继电保护动作的正确性。断路器是继电保护系统另一个重要设备，在实际运行中发现断路器存在拒动或误动的情况，导致继电保护系统不稳定。PT、CT发生断线、短路、误差大、饱和等故障，将导致继电保护系统从源头上就变得不稳定，为继电保护装置的正确动作埋下隐患。以上所有设备随着运行年限的增长，稳定性和可靠性变得越来越低。

2.2人为因素

继电保护系统中的很多工作都是通过人工的方式进行的，难以避免的会出现人为因素造成继电保护系统的不稳定。如继电保护设计出现问题，现场施工、接线问题，定值的计算和现场整定问题以及试验过程中的误触、误碰二次回路问题等，都会对继电保护系统的稳定运行构成威胁。

3、继电保护常见故障处理解决措施

3.1根据以往经验进行识别故障

在对继电保护中存在的故障进行解决时，可以适当地借鉴工作经验对故障进行识别，此种方式的应用是采用较为传统的处理方法。在采用此种方法对继电保护故障进行识别时，可以对检修人员工作中的经验进行准确的记录，并且将记录的结果进行汇总以及分类，将汇总之后的结果输入到管理系统中，为日后的查询提供有利条件。对于变电站继电保护中存在的故障，相关的检修人员在对其产生的原因进行分析时，还需要提出有效地解决措施，如果日后碰见同种故障，那么就可以直接采取此种解决措施，对其进行处理调整，恢复变电站的正常运行。由于检修人员对于继电保护中故障情况都具有丰富的处理经验，同时因为继电保护中存在的故障较为常见，所以，在解决此类故障因素时，就可以根据相关的经验对其进行处理调整。此种方法的应用，不仅能够有效地节约处理实践，还能够利于相关检修人员缩短识别故障的时间，进而降低故障对于变电站造成的不利影响。

3.2有效防止电流互感器饱和问题发生

为进一步保障继电保护系统的安全运行，应防止电流互感器出现饱和问题。有效防护措施可参照以下方式。首先，在设计阶段做好设备选型工作，要选用容量足够的保护级电流互感器。其次，需合理控制电流互感器的电压，充分考虑线路短路时电流互感器出现的饱和问题，结合问题制定措施。最后，需采用科学方式尽量减少电流互感器存在的负载阻抗问题，预防电流互感器出现饱和现象，应尽量减少电流互感器二次侧使用的电缆长度，并适当增加电缆截面。

3.3完善继电保护模式的覆盖面积

首先，应该将继电保护模式的覆盖范围加以进一步的扩大，供电企业的发展过程中，要想稳定供电企业的继电保护，就要对这一模式加以进一步的完善，并且扩大覆盖面积。具体的做法可以从以下几方面入手。一是要不断增加资金的投入，进一步扩大技术方面的投入力度。二是在传统的保护模式中，主要应用的是机械式继电器保护，这种保护模式可靠性较低，所以应扩大微机继电保护装置的覆盖范围。三是采用现代化的网络信息技术，不断提高网络模式的安全性以及科学性，这样还可以对很多农村地区的电网起到保护性的作用，同时促进我国的电网朝着智能化的方向发展，让电网运行具有科学性以及持续性的特点。

3.4增强检修效能

出现二次设备紧急缺陷问题阶段，变电站检修工作人员获取调度指令对故障进行处理，通常需经过相对较长的工作流程，借助远程运维相关技术，能完成对二次设备进行实时远程诊断和并对运行状态采取全程监测，检修工作人员能对保护装置发生故障点的位置进行事先分析判断，对故障点进行定位，细化到板件级层面，有效降低后备物品准备所需时间[2]。基于检修辅助决策，能完成对检修计划整体流程的闭环管理，增强综合管理能力与风险管控水平，降低检修工作人员进行紧急消缺所需工作时间；日常检修阶段，检修工作人员无需到达现场即可以实现对定值的调整修改，对设备进行重启，提升工作效率，确保供电可靠性。

结束语

如今，电网规模越来越大，电压水平不断提升，对电力系统稳定运行的要求越来越高。作为电力系统的重要组成部分，继电保护技术是保证电力系统安全、稳定供电的关键。因此，需要在实际工作中加强对继电保护系统的运行管理，加快新型继电保护装置的实施，为技术的有效运行、继电保护网络的进一步发展和智能化应用，使电力系统高效运行提供了必要条件。

参考文献：

[1] 廖鹉嘉.配电自动化与继电保护配合的配电网故障处理探究[J].低碳世界，2019，9（06）：79-80.

[2] 范文杰，肖湘宁，陶顺.计及继电保护动作的电压暂降评估[J].电力电容器与无功补偿，2019，40（03）：129-136.

[3] 娄长嵩.试论供电企业继电保护存在的问题及对策[J].科学技术创新，2019（18）：159-160.

[4] 周丽芳，杨丽，魏蔚，范义民.继电保护和紧急控制系统的研究[J].通信电源技术，2019，36（06）：230-231.

[5] 郑乐乐.大型变压器的继电保护配置与专项整治[J].矿业装备，2019（03）：90-91.

[6] 龚亮.浅谈变电站继电保护装置现状及发展趋势[J].北京电力高等专科学校学报，2012（06）：73-74.

（作者单位：日照钢铁有限公司）