电力系统继电保护隐性故障分析

2022-02-06苏建民

大众标准化 2022年3期

苏建民

（冀中能源峰峰集团有限公司电业分公司，河北邯郸 056201）

科学技术的不断发展使得电力系统的建设范围在扩大，为了满足人们日益增长的用电需求，必须对电力系统进行维护与管理，减少用电安全事故的发生，要求管理人员必须加大对电力系统的优化和改进力度。当前，电力系统继电保护技术应用的过程中虽然很大程度上解决了人们用电不安全的问题，但是使用的过程中仍然潜在很多风险，严重影响电力系统的稳定运行，不利于电力企业的持续发展，因此必须加大对电力系统继电保护隐形故障的分析力度，降低隐性故障对电力系统运行的影响，提高电力系统运行的稳定性和安全性。

1 电力系统继电保护隐性故障概述

电力系统运行的过程中继电保护隐性故障处理的难度比较大，这也是当前继电保护装置使用时存在的永久性缺陷。继电保护存在的隐性缺陷不会直接影响电力系统的运行，但是随着使用时间的延长会导致电网的稳定运行受到不同程度的影响，并且电网的负荷会出现一定的波动，这种情况下隐性故障就会逐步暴露出来。一旦出现继电器故障管理人员必须第一时间准确的找出故障的原因以及故障的具体位置，从而制定电路故障处理计划，及时切断故障电路组件，确保电力系统中的其他设备不会受到影响，降低故障带来的损害程度。通常情况下技术人员很难直接发现电力系统运行过程中继电保护的隐性故障，这种故障一般会在突发状况或者出现峰值的时候显现出来，给电路的安全运行埋下了更大的安全隐患。

2 电力系统继电保护隐性故障的危害

2.1 继电保护装置无法正常运行和动作

电力系统继电保护装置一旦出现问题就会导致电力系统稳定运行受到严重的威胁，并且电力系统继电保护装置故障出现以后不能判断系统的其他问题，从而导致故障的影响程度增加，故障涉及到的范围会扩大。

2.2 相关的电力设备受到极大的损伤和毁坏

继电保护装置的主要作用是电力系统运行的过程中一旦出现问题或者异常情况可以采取有针对性的措施对电力系统实时保护，降低故障等问题对线路运行的影响。如果电力系统中某一部分电路出现问题，在没有及时处理的前提下，故障的影响范围会逐步扩大，从而给电力系统带来不利的影响，甚至会导致整个电网系统瘫痪。电力系统的构成比较复杂，不同区域的电流和电压存在一定的差异，在运行的过程中电流和电压会受到外界因素的影响，进而导致电力系统的稳定运行不能顺利进行。

2.3 人身危害

电力系统继电保护装置运行时出现故障问题以后，如果管理人员没有对其进行合理的处理还会给工作人员的人身安全带来很大的威胁。继电保护装置的应用是为了保护电路，确保设备出现故障时及时切断电源等，减少设备故障带来的损害。而隐性故障的存在会直接威胁工作人员的人身安全，导致企业的经济效益受到严重的影响。

3 继电保护隐性故障的原因

3.1 设备出现故障

继电保护系统中，常见的设备故障包括软件故障和硬件故障。第一、软件设备故障。通常情况下软件设备系统的结构比较复杂，在其开发和应用的过程中软件设备的隐蔽性更高，并且软件的开发和测试涉及到的工作内容比较多，一旦出现问题，很难通过简单的操作排除故障。第二、硬件设备，硬件设备故障的存在会直接受到环境因素的影响，例如，硬件设备受到强烈的撞击等，都会导致硬件设备的正常使用受到影响。同时，硬件设备使用过程中会出现不同程度的磨损或者老化问题，如果不加以处理就会导致电力系统的稳定运行受到影响，这种硬件设备的隐性故障一般情况下难以被发现。

3.2 继电保护工作不完善

目前电力系统继电保护工作开展的不够完善。电力系统继电保护的主要功能是设备发生故障后及时切断设备电源，降低设备故障带来的影响。继电保护装置是继电保护的重要组成部分，随着科学技术的不断发展，继电保护装置的自动化水平越来越高，在使用的过程中大大减少了设备故障带来的影响，并且对电源恢复时间的控制有一定的帮助。但是，由于继电保护工作的不完善，继电保护装置存在的安全隐患无法顺利消除，不利于继电保护工作的开展，降低了继电保护装置使用的效果。

3.3 保护定值整定错误

故障排查工作开展的过程中有些工作人员设定的动作范围没有在保护值范围内，从而导致保护定值设置错误。同时，由于部分工作人员的操作技术能力比较差，在开展工作时没有按照具体的操作标准进行，从而导致继电保护装置的正常运行受到严重的影响。继电保护装置隐性故障出现的原因与错误设置、错误整理等有很大的关系。同时，当电网运行的过程中如果工作人员设定的保护定值缺少合理性就会导致电网出线潮流变化。再加上电网结构与保护定值之间的匹配性比较低，直接增加了隐蔽故障出现的可能性。

4 继电保护隐性故障的处理措施

4.1 进行对隐性故障的科学检测

就继电保护装置隐性故障的不确定性，电力系统运行的过程中如果不是遇到峰值波动时其隐性故障并不会显示出来，这种隐性故障的存在管理人员很难采取有针对性的措施将故障监测出来，有些隐性故障即使使用离线式检测技术也很难被实时监测到。根据隐性故障存在的具特征管理人员必须切实采取继电保护措施，提高对继电保护系统的监控力度。对脆弱性区域与脆弱指数进行分析，最大限度降低故障发生的概率。与此同时，电力系统继电保护隐性故障监测的过程中管理人员可以根据实际情况对最容易出现隐性故障的位置进行监控，减少隐性故障出现的次数。提高对监控设备接收信号以及继电器接收信号的调整力度，提高二者的关联程度，从而将提高对继电保护设备的监控力度。

4.2 对继电保护隐性故障进行科学、恰当、有效的风险评估工作

电力系统的规模比较大，并且电力系统工程的复杂程度比较高，随着电力系统覆盖面积的不断扩大，电力系统运行环境也在不断改变，增加了环境的复杂程度。这种情况下，电力系统继电保护系统出现故障的可能性会大大增加，并且故障的种类也比较多。当继电保护装置出现故障以及异常以后，整个电力系统的稳定运行就会受到严重的影响，基于此，电力企业必须采取科学合理的方式加大对电力系统继电保护体系运行的监督与保护力度，做好控制和监测工作，将隐性故障带来的损失降到最低。第一、运维管理工作人员应该做好继电保护因性故障的分析与整理，针对导致隐性故障出现的原因进行分析，充分认识隐性故障带来的不利影响。同时，从全局出发对隐性故障进行充分的考量和理解，然后从电力企业运营的基础出发，加大对继电保护装置隐性故障风险评估力度，确保继电保护工作能够顺利进行。第二、针对继电保护装置容易出现隐性故障的区域，运维管理人员必须制定重点保护计划，对故障出现后受损位置进行明确，并且分析受损的概率，加大研究和分析力度，将隐性故障带来的影响降到最低。不同工作环境下继电保护装置发挥的作用不同，工作人员应该加大研究与分析力度，最大限度提高对继电保护装置的维护力度，保证继电保护装置能够顺利运转。

4.3 提高安全稳定控制系统协调性

电力系统继电保护装置运行的过程中运维管理人员应该提高安全稳定控制系统的协调性，全面分析电网运行的风险源头，并且对电网运行进行全面的了解，保障电网运行的安全系数有所提升。电网运行的过程中运维管理人员还应该对隐性故障处理的理论知识进行分析，提高安全运行监督与管理力度，充分利用互联网技术，提高安全控制系统间的协调性。

4.4 加强二次设备管控

针对当前继电保护与安全控制系统隐性故障频繁出现的现象，其人为导致出现故障的可能性也比较大。继电保护设备使用的过程中其测试人员综合素质水平以及技术能力水平有很大的差异，如果使用过程中忽略机电装置的设置就会在很大程度上增加隐性故障发生的可能性。基于此，电力企业必须加大对人员综合能力提升的重视，并且随着信息技术的不断发展按照电力系统运行的总体流程对电网系统的发展和更新规定进行优化，加强设备调试与运维管理的重视力度，保证运维管理工作更好地开展。对定值整定进行严格的管控，降低安全隐患出现的概率。从电网特点出发加大对继电保护设备与安控系统动作的判据力度，做好判据更新工作。针对继电保护装置所处环境恶劣的问题，工作人员必须做好设备的优化和更新，避免老化使用，增加隐性故障出现的概率。

4.5 减少电磁干扰

输电系统构建的过程中技术人员根据人们用电的实际情况对输电配置进行优化和改进，减少输电过程中的电磁干扰，提高电力传输系统运行的稳定性。常用的电磁干扰消除方法有：第一、对电磁干扰滤波进行消除，从而构建输电系统，提高输电系统的抗干扰性。第二、为实时反映出继电保护运行过程中的电力运输能力可以综合运用屏蔽电磁干扰的方式进行优化。第三、继电保护干扰屏蔽工作的开展可以选择使用特殊的继电保护装置，从而有效提高电力系统运输的安全性，减少安全事故发生的概率。

4.6 制定电力系统事故应急预案

为了提高继电保护隐性故障的处理力度，电力企业可以根据日常工作开展的情况制定电力系统事故应急预案，严格落实各项继电保护装置管理的规章制度，从而降低故障问题发生的概率，缩小故障问题的影响范围。工作人员应该不断提高检修与维护的力度，对容易出现隐性故障的区域进行全过程监控，最大限度降低隐性故障发生的概率，避免电力系统出现大规模的停电事故或者受到其他更严重的影响。

4.7 母线的继电保护

电力输送的过程中母线发挥着桥梁的作用，也是电力运输系统的重要组成部分，一旦母线出现故障就会导致整个电力系统的稳定运行受到严重影响，影响人们用电的安全性和稳定性。母线的继电保护是边缘位置，这就增加事故发生的概率，基于此，电力企业必须做好母线防护工作，减少母线问题出现的概率。做好母线继电保护，通过采用分布式管理的方式，对母线运行时的压力和负荷进行全面的控制，这样也有助于降低母线运行的运维管理成本。实际操作的过程中运维管理人员应该对周边环境进行科学全面的考察，分析当前环境的特点，并做好勘察结果记录，然后合理配置继电保护装置，按照继电保护装置的规章制度，做好继电保护装置防护工作。同时，做好继电保护设备的防护工作，对周边空间进行合理的规划，按照具体对施工步骤，对施工难度进行分析，确保维护与管理工作能够顺利进行。此外，母线不同于普通线路，其继电保护装置保护过程中应该强化母线防护工作开展的重要意义，简化工作流程，切实提高母线防护的总体水平。将母线与智能终端设备进行连接，做好故障的识别与分析，一旦发现异常问题，通过传感器可以传输到技术人员终端设备，然后对其进行处理。

4.8 电力企业提高自身维护检修工作的质量

为了提高电力系统继电保护隐性故障排查的力度,在开展工作的过程中电力企业必须不断提高自身维护检修工作的质量,选择专业技术水平比较高的检修工作人员参与到设备检修工作中,降低安全事故发生的概率,并且保证设备能够安全稳定运行。电力企业运维管理工作人员应该不断提高自身责任意识，认真对待继电保护装置管理与维护工作，针对常见的隐性故障，运维管理人员应该制定防护方案，善于发现继电保护装置中隐性故障，做好故障处理，提高继电保护装置的运行效率。

4.9 继电保护装置本身的可靠性和功能不断完善与提升

电力系统运行过程中存在的问题有很多，继电保护装置本身具有较高的可靠性，继电保护装置的功能在不断完善，因此，运维管理人员必须做好系统维护工作，分析当前继电保护装置存在的问题，并采取有针对性的措施予以解决。不断引进先进的继电保护装置保护技术，发挥优秀管理技术的应用优势，对传统运维管理技术进行创新与优化，最大限度降低故障的影响力度。此外，使用先进的检测工具，完善和优化继电保护装置管理系统，不断减少继电保护装置中潜在的问题，确保继电保护装置能够安全稳定地运行。