电力系统继电保护常见故障及防范措施探讨

申九菊

河南工业贸易职业学院，河南 郑州 450000

0 引言

供电的稳定性和可靠性是检验电力系统运行效率的重要指标，尤其是在我国对电能需求逐渐增加的时代背景下，不仅要保证经济发展所需的用电量，还要保证能持续稳定地供电。随着电网覆盖面积和线路里程的增加，对电力系统运行的监控管理难度也在相应地增加。因为电力系统组成部分较为复杂，所以为了保证电力系统的稳定运行，会在电力系统中安装继电保护装置，对一定范围内的电力设备和线路进行故障检测。当电力系统中的某部分设备或线路出现异常或者事故时，继电保护可快速检测出故障，发出报警信号，或者直接将故障部分隔离、切除，从而确保电力系统的安全稳定运行，避免安全事故的发生，将损失控制在最小范围内。若继电保护装置元器件质量不达标、安装不规范，运行中出现高温、绝缘失效、老化、腐蚀等现象时，极容易出现故障，因此要对继电保护装置常见故障特征及原因进行分析，然后有针对性地制订防范措施，提高继电保护装置运行的可靠性，为电力系统能够持续稳定供电提供保障[1]。

1 电力系统继电保护的作用

继电保护装置主要是检测电力系统中是否出现异常情况的自动化装置，随着继电保护装置设计水平的提升，其功能范围也不断扩展，从最初的熔断装置发展到现在具有检测、报警及切断功能的装置。随着互联网技术和人工智能技术的发展，继电保护装置的功能还会有所增加，性能更加优越，保护效率也会更高。目前，继电保护装置在电力系统中的作用主要体现在如下几个方面[2-3]。

1.1 故障检测功能

继电保护装置的故障检测具有一定范围，以电力系统中被保护范围内电气物理量的变化调整为基础来实现故障检测功能。如果被保护范围内出现短路故障，故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流负荷就会增大，当电流负荷超出安全值范围时，继电保护装置就会检测到电流数据的异常。在发生相间短路和接地短路故障时，系统各点的相间电压或相电压值就会下降，距离短路故障点越近，电压值就会越低。电流与电压之间的相位角改变以及测量阻抗发生变化，都是继电保护装置检测的数值依据，而且会检测出发生故障的位置是在保护区内还是保护区外，然后根据故障类型发出不同的报警信号，为故障维修人员快速定位故障点提供依据。

1.2 自动报警功能

当继电保护装置检测到保护区内的电流、电压等电气物理量数值发生异常变化时，将根据故障类型向所在区域的控制台自动发出报警信号。维修人员根据报警信号的不同，可快速定位故障点，实施精准维修，能有效提高故障维修效率。

1.3 自动切断保护功能

在继电保护装置中引入信息技术和计算机技术后，继电保护装置不仅能够对故障现象发出报警信号，还能够根据故障类型有选择性地切除故障线路，避免设备或者线路故障扩大化所造成的经济损失。自动切断功能可有效控制故障范围，减少电力生产的损失，保护人民生命财产安全，确保电力系统的高效稳定运行。

2 电力系统继电保护的常见故障

2.1 安装施工不规范导致的故障

安装操作不规范是继电保护装置中比较常见的故障原因。我国电力系统的工程量较大，因而参建单位较多，每个部分都会由不同的单位负责施工，由此增加了质量监督的难度。在继电保护装置安装施工中，各个设备以及线路的布置应该严格按照设计说明书和施工规范操作，确保每个步骤的严谨性。但是在实际安装施工中，部分施工单位为了降低成本或者追赶工期，会出现偷工减料的行为，使用材料的质量不达标，致使后期运行过程中导致继电保护装置无法发挥保护功能。另外，在二次回路操作中，经常出现接线位置错误、设备焊接不牢固等质量隐患。这些都是引起继电保护装置发生故障的原因。当电力系统中出现电流过高或者电压过低的现象时，保护装置无法起到报警和切断线路的作用，会威胁电力系统运行的安全。

2.2 测量元件灵敏性差导致的故障

继电保护装置一般由测量元件、逻辑环节和执行输出组成，其中测量元件是决定继电保护装置是否能够正常发挥作用的基础保障。如果测量元件不够灵敏，则对于保护范围内的设备和线路发生故障时不能及时作出正确的反应，不仅无法对电气元件的物理参量与给定值进行比较，也无法给出逻辑信号，保护装置接收不到启动信号，就会导致电力系统因为电流过高或者电压过低等原因而造成停电故障，对电力系统造成一定的经济损失。

2.3 运行环境恶劣导致的故障

我国电力系统的覆盖范围较广，大多数的电力设备和线路都处于户外运行状态，这样继电保护装置受到外界因素的影响较大，高温、雨雪、暴晒、大风、电磁干扰等都是导致继电保护装置发生故障的原因。如果继电保护装置运行温度过高，就会加剧设备和线路老化速度，出现短路、断路等故障。在风沙严重的地区，风沙会对设备和线路产生磨损和侵蚀，从而缩短继电保护装置的使用寿命，导致故障发生。在沿海地区，会因为空气潮湿以及盐分含量高而导致线路短路以及设备腐蚀等故障。在周围有干扰源的情况下，如果继电保护装置的抗干扰性不强，就会受到电磁干扰而无法保证正常运行。在遇到以上情况时，继电保护装置会出现检测失灵问题，或者检测出故障，但是装置会出现拒动或者误动，从而引发继电保护故障，无法发挥保护功能。

3 电力系统继电保护的故障防范措施

3.1 加强对继电保护装置的维护和检修

为了确保继电保护装置处于稳定可靠运行状态，应该做好日常维护和检修工作，并提高维护检修工作人员的技术水平和专业素养，使其认真对待维护检修工作。根据电力系统继电保护装置的特点以及运行环境特征，制订完善的维护检修方案，细化检修内容，每次检修工作中，都应该严格按照检修项目进行检修，并且做好检修记录工作。在检修过程中，要加强对常见故障部位的检修，检查设备和接线是否存在松动、磨损、老化、绝缘失效等现象，装置在运行过程中是否有振动、发热等现象，对于出现的问题要及时解决，避免故障的发生。通过对继电保护装置的维护和检修，不仅能够降低故障的发生概率，还能够延长装置的使用寿命，确保测量元件的灵敏度，提高装置运行的稳定性和可靠性，保证保护功能、报警功能和自动切断功能的正常运行。

3.2 提升继电保护装置的抗干扰能力

电磁干扰是引发继电保护装置故障的重要原因，因此应提高继电保护装置的抗干扰能力。继电保护装置运行环境中的电气设备或者电缆等，都可能会形成一定的磁场，而继电保护装置中元器件的灵敏度较高，容易在电磁干扰的影响下导致动作失灵。为了提高继电保护装置的抗干扰能力，可加强硬件的抵御能力。使用铁制保护柜，既能够

提高抗干扰能力，也能够保证与现场信号的顺畅联系。在做好外部保护措施后，还应该加强继电保护装置软件抵御干扰的能力。在装置布线时，确保信号电路及各元器件之间的距离达到规定的标准，降低系统内部各元器件之间产生干扰的可能性。同时，还可以通过技术性的优化设计，在不影响继电保护装置功能的情况下，使用抗干扰性较强的替代性材料，增强装置的抗电磁干扰能力，确保继电保护装置运行的灵敏性。

3.3 确保测量元件的灵敏性

继电保护装置主要是通过测量元件对保护范围内的设备和线路进行检测，然后将测量数据进行对比，从而判断电力系统的运行状态。因为继电保护装置的元器件需要保持较强的灵敏性才能够及时精准地检测到故障点，并且判断故障类型，所以为了确保继电保护装置的稳定可靠运行，应该加强对测量元件的检查，及时更换老化以及灵敏性下降的测量元件，保证测量元件的灵敏性。对于继电保护装置中损耗率较高以及更换较为频繁的元器件，要保证有充足的库存，防止因为库存不足而导致更换不及时引发故障。

3.4 促进继电保护装置的技术升级

随着智能电网的普及，电力系统中的各项设备和装置在运行原理和功能上也有了相应的改进。为了适应电力系统智能化发展的需求，继电保护装置也应该进行相应的技术升级，才能够更好地与智能电网相匹配。随着计算机技术和互联网技术的快速发展，计算机技术已经在继电保护装置中有所应用，为了进一步提升继电保护装置的技术水平，应该向智能化、网络化方向发展，提高保护装置检测效率，进一步扩展装置的功能，为电力系统的高效运行奠定坚实的基础。

4 结束语

电力系统的结构较为复杂，在运行过程中，如果某个元器件或者线路出现故障，可能会导致系统中电压、电流、电阻出现异常，从而使电力系统出现故障。继电保护装置的性能和质量直接关系到电力系统运行的可靠性，因此在日常工作中，要加强对继电保护装置的检修和维护，做好防范措施，定期更换元器件，降低故障的发生概率，提高继电保护运行的可靠性。