电力系统继电保护及故障检测方法分析(1)

吴桐

摘要：我国历来非常重视电网建设，因此城乡电网十分健全。如何确保电网正常运行，各电力公司都有十分有效的应对办法，而继电保护就是其中的一种。继电保护对于电力系统的重要性是毋庸置疑的。如果电力系统突然出现了故障，此时，继电保护装置就会突然断开，避免故障线路处于工作状态，从而保证其他线路的正常运作，避免大面积停电的情况发生，把停电对生产生活的影响降到最低限度。及时查找出问题、果断采取应对措施，是对一个电工维修技术的考验。快速排除故障，确保电力系统安全运行，是电力公司追求的主要目标。在实际工作中，电力系统经常出现这样或那样的问题，而在降低损失方面，继电保护发挥了不可替代的作用。

关键词：电力系统;继电保护;故障检测

引言

当前，电力资源是人们生产生活中不可或缺的重要资源，供电系统也成为保证人们正常生活和稳定生产的主要能源系统，电力系统中的任何部位出现安全隐患都会影响整个电力系统的安全运行，甚至引发大面积停电现象。由此可知，电力系统的继电保护工作十分重要和关键。随着电力系统的改革和创新，电力系统的继电保护和维修工作的难度日渐提升。继电保护是在这种背景下提出的新型保护方式，改善了传统电力系统保护方式的缺陷和不足，融合了几种电力系统保护方式的优势，在现代供电网络当中发挥了重要作用。

1继电保护的概述

在电力系统运行过程中，随时会发生各种故障或者系统发生异常。当电力系统出现故障或者系统异常的时候，事件保护就会对系统进行检测发出警报，甚至可以直接将故障部分进行切除或者隔离，继电保护是电力系统的重要保护措施。电力系统的正常运转，其中最主要的原因就是能及时排除这种故障，从而使电力系统远离危险的环境。在电力系统的运行过程中，对变压器、发电机和输电线路等进行保护是极其重要的，如果对系统及其元件保护不及时，有可能导致整个电力系统的瘫痪。在实际操作中，通常采用有触点的继电器对系统和元件进行有效保护，使整个系统运行正常，这种保护的方法人们称为继电保护。当电力系统在运行过程中发生故障或者出现异常情况时，继电保护装置就能在最短的时间内自动从系统中切除故障部位，或者发出警报信号。值班的工作人员根据系统发出的警报信号对故障进行跟踪并查找故障的根源，从而避免设备遭受更严重的破坏，或者对相邻地区的供电造成更大范围的影响。继电保护有一个前提，那就是继电保护装置必须具有以下功能：一是正确识别被保护的元件是正常运转状态还是真正发生了故障;二是启动继电保护后，是区域内保护还是区域外保护。只有满足这两个条件，继电保护装置才能发挥它应有的功能。一旦电力系统发生故障，工频电气量就会发生明显的变化，并呈现以下特征：电流突然增大，电压突然降低，电流与电压之间的相位角发生改变，测量阻抗发生明显变化等。利用故障发生时电气量的明显变化，便可构成继电保护。

2电力继电保护的故障分析

2.1设备出现故障

在继电保护系统中，设备故障一般表现为软件故障和硬件故障这两种形式。首先，由于软件系统的结构比较复杂，并且隐蔽性较强，在软件开发、测试、使用等多个环节均有可能产生隐性故障，同时这种现象与厂商对软件的设定和用户操作也有一定的联系。针对这种情况，则需要生产商和用户重视对软件系统的质量维护，尽量避免出现隐性故障。其次，硬件设备出现的故障很大一部分原因是环境所导致的，如剧烈撞击、存放环境不合理等造成的严重磨损，或者材料出现严重老化和操作不当造成的损毁，这些均有可能成为发生隐性故障的诱导因素，最终影响到电力系统的稳定运行。

2.2辅助工具应用不到位造成的故障问题

一般情况下，技术维修人员在解决电力工程继电保护故障问题时，会通过以往的故障汇总信息库、机械报警装置等要素来判断故障发生的原因，并确定故障处理的方法。电力工程管理人员会安排专门的负责人员来对继电保护器进行定期排查，如果系统存在故障问题，可以对系统进行针对性维修检查，这种情况和继电保护机械异常是无关的。然而，一旦排查到继电保护机械出现了异常情况，技术人员应当预先做好故障表现特征的信息备案，先规划出解决故障问题的方案再实施正确的解决措施，以此来降低故障问题造成更大损失的概率。在电力工程单位中，各种机械装置能够作为技术人员检查继电保护机械的辅助工具，因此，技术人员必须充分发挥这些机械装置的优势作用，以此来提升故障判断的准确性和故障解决的效率。在继电保护机械发生故障问题时，这时观察检测装置就会发现很多数据显示正常，出现这些情况的原因是相应的负责人员没有做到实时监测继电保护机械的工作情况，未发挥辅助工具的作用，同时，并未做好日常数据的记录，这时技术人员就会误判继电保护故障问题发生的原因，进而引发更加严重的故障问题。

3继电保护故障检测方法介绍

3.1替换法

替换法指发现机电保护装置存在故障，应使用新的器件替换被损坏的器件，检测人员在检测的过程中，会优先使用这种方法。（1）检测人员判断并取出可能存在问题的元件，再替换新器件。（2）安装完毕后投入使用，如果新设备在投入使用后，系统仍无法正常运行，说明该元器件无问题，继续查找其他存在问题的元件。我国继电保护装置在运行过程中较为复杂，在集成电路中查找电路无法正常运行的问题难度较大，维修人员在维修过程中，均会采用替换排除法。因此，通过这种方法可快速高效找出问题，避免资源浪费，在最短时间内找到电路故障的原因，并及时采取相关解决措施，使系统恢复到正常运行的状态。

3.2分段法

在日常的维护工作中，分段法也是常用的检测方法。按照这个检测方法，首先要对系统中的继电保护装置进行划分，根据一定的顺序对设备逐个进行检查并找出故障。在这个检测过程中，对高频保护收发机的定期检测是重要的内容，查的内容主要包括两部分：一是检查设备的运行是否正常。二是检查接收信号的情况。通过分段法的方式进行划分，从而对收发机和大型设备的运行情况进行检测，这种检测的方法就叫分段法。这种检测的方法必须确保通道的通畅，在通道通畅的情况下接入相应的负载。完成以上工作以后再结合通道情况对继电保护的故障进行初步判断，找出故障存在的具体位置，并采取必要的措施进行处理，确保电网的安全。

3.3主观判断法

若设备出现故障，检修人员可凭自身经验对设备的故障原因进行分析。检修人员应明确设备的运行情况，并掌握设备的正常运行状态。工作人员可通过在工作中积累的经验对设备运行的故障进行判断，继电保护装置的开关操作出现故障时，相关人员可对开关的分闸进行设置。部分继电保护装置在出现故障时，工作人员会采用主观判断法对故障点进行分析，常见的问题包括开关机构错误操作、辅助节点影响结构变化等。

结束语

在电网的运行过程中，离不开继电保护。如今的电网系统继电保护装置已经得到了广泛应用，在维护电网安全运行方面发挥着重要作用。但在实际操作中，继电保护装置也经常会出现故障，因此及时检测继电保护故障并进行排除，对确保电网安全运行意义非同寻常。

参考文献：

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