电力系统继电保护装置的问题及处理对策分析

程建峰

北京吉北电力工程咨询有限公司，北京 100176

0 引言

随着我国社会经济的快速发展，电力系统在现代社会中起着至关重要的作用。因此，了解电力系统继电保护存在的问题，用最快最有效的方法处理电力系统继电保护故障，成为广大电力系统继电保护工作者要探讨的重要课题。

1 电力系统继电保护装置的作用

当电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备即为继电保护装置。

（1）保证电力系统的稳定运行。继电保护装置如图1 所示。在电力保护系统中，继电保护装置通常扮演着非常重要的角色，继电保护装置能够维持电力系统设备的正常运行，在系统发生故障时能够自动处理故障[1]。

图1 电力系统继电保护装置

（2）保证用电设备的安全。继电保护装置对电力系统中的每一个用电设备的线路及各种元件的安全运行起到了非常重要的保护作用。如果电力系统中某些用电设备出现严重的线路故障，继电保护装置能够在第一时间发现故障，并对故障进行判断，快速且准确地找出发生故障的元件。

2 电力系统继电保护装置存在的问题

电力系统继电保护装置存在问题主要如表1 所示。

表1 电力系统继电保护装置存在主要问题

2.1 继电保护装置参数存在偏差

电力系统继电保护装置适用于各类电力线路。继电保护装置元件的老化、腐蚀将导致继电保护装置的相关参数产生较大幅度的偏差，影响继电保护装置的应用效果。在电力系统继电系统的日常维修或保养过程中，继电保护装置参数的整定分析是重要工作之一。如果电力系统中继电系统保护装置的整定处理方法不当或者采集数据失真，会导致整个电力系统继电保护装置的安全参数值存在很大的偏差，影响电力系统继电保护的功能，给日后的系统运行埋下安全隐患。

2.2 继电保护装置误动

在整个电力系统的运行过程中，继电保护装置主要是电力系统出现某种故障时所启用的紧急装置。但在电力系统的实际运行中，一些高强度、高电压频率的电流冲击信号也极可能触发电力系统中的继电保护装置[2]。尤其是电力系统中电压敏感性比较高的部分，如微机系统，其信号在转化过程中会引起电压误差，这些信号会自动转变为复杂电力系统及继电保护系统的瞬态及脉冲信号，能够直接启动一些复杂的电力系统，并且启动继电保护装置，导致继电保护误动，这样一来就会发生跳闸。电力系统继电保护装置误动原因有二次回路绝缘故障、接线错误、外界电磁干扰等。继电保护装置发生保护装置误动原因如表2 所示。

表2 继电保护装置产生误动的原因

2.3 继电保护装置静电效应问题突出

继电保护装置静电效应问题十分常见。影响因素有材料和杂志、导线参数、设备特性、环境、时间等。线路设备表面会吸附一层可以导电的静电粉尘，而且线路焊点也会被这些粉尘覆盖，从而形成导电的静电粉尘[3]。这样一来在电气元件的表面就不能形成导电回路，电力系统继电保护装置功能会受到影响，会失去保护功效。此外，电力系统继电保护装置发生短路、起火事故的次数也会增加，设备再一次发生故障的可能性也会随之增加。

3 继电保护装置事故的原因

3.1 软件因素

目前，电力系统的继电保护装置在传统装置的基础上，更好地融合了计算机及单片机等控制技术，这些技术为继电保护系统提供了有效的支持。在系统的运行中，导致继电保护装置不稳定的软件问题如下：电力系统的继电保护装置存在控制漏洞，软件系统的功能定义不明确，在软件系统的逻辑划分过程中存在比较大的错误，故障判断误差比较大，系统的纠错功能不完善等[4]。

3.2 硬件因素

继电保护装置的硬件及模块组成系统非常精密、复杂，主要包含中央处理装置、继电保护与数据处理装置模块、故障保护功能模块、电源供应模块、数模转换模块和自动断电模块等。继电保护系统功能参数较多，技术要求较高。硬件系统出现问题的主要原因如下：长期受到环境影响，继电保护的电路硬件参数发生变化；各种电器元件的绝缘电阻和绝缘电容发生老化、损坏；数据通道故障引起电力系统继电保护功能失效。

3.3 人为因素

工作人员在系统保护中操作失误，也能够导致系统发生故障，具体原因如下：在系统的安装过程中，工作人员没有按照相应的规范和标准安装，导致系统的继电保护装置没有办法进行正常的工作；继电保护装置的维修保养操作不标准；继电保护装置的运行及管理发生失误，没有定期巡视检查；没有及时地更换系统的故障软件[5]。

4 提高继电保护装置稳定性的措施

4.1 制订重大事故处理方案

在电力系统运行过程中，有时会出现一些看起来比较复杂但实际比较简单的电力故障。这些故障的处理方法比较简单，但一旦处理不当也可能引发重大的事故。因此，需要制订一套应对重大事故的方案。可以从以下两个方面入手。

4.1.1 积极预防人员操作失误而引发的事故

许多重大事故的发生都是相关检修人员自身业务素质不达标或者理论知识不够造成的。在遇到突发事件时，如果工作人员没有及时作出正确判断，会错失处理故障的最佳时间[6]。因此，出现人为因素导致的故障时，一定要及时地处理故障，提出科学合理的处置措施和方案。还要记录和反馈故障数据及资料，进一步提高故障处理效率。

4.1.2 做好事故信息的记录

对于已经发生的事故做好信息记录，可以为今后处理类似事故提供说明；还可以保存事故发生过程及处理过程中的录像及图形、灯光数据。信息记录完成后，对这些信息进行分析和整理，总结得到科学有效的故障解决方案[7]。

4.2 应用在线监测装置

为了更好地解决装置事故所引发的问题，在制订检修方案时，应该依据装置的实际运行情况，采取有效的措施。在线监测装置能够实时监测电气设备的各项技术参数，在发生故障时触发自动报警机制，应对突发情况。要不断提高装置的监测水平，缩短故障检测时间，保障继电保护装置功能的发挥。

4.3 加强管理人员技能培训

工作人员的技术水平对于继电保护来说有着非常重要的影响。继电保护装置对专业技术水平的要求非常高，管理人员在没有熟练掌握相关技术的前提之下，没有办法对继电保护装置进行合理有效的管理。电力企业需要对管理人员进行专业培训，讲解继电保护装置的运行原理、常见事故和相应的处理方式。在故障发生后，相关人员才能够从容地应对，减少故障带来的损失。

4.4 建立故障处理系统

电力系统故障处理系统流程图如图2 所示。电力企业应建立故障处理系统，将遇到的故障类型逐一分类，如将线路故障、设备故障等进行分类，其中，线路故障可以再细分为不同电压等级的线路故障等，并建立台账，确保再次发生类似事故时能够快速查找故障原因，及时处理故障[8]。故障处理系统应含以下主要功能：实时监控继电保护装置的运行状态、制订电力系统继电保护常规检修计划表、监控系统的主要零部件、制订紧急事故处理方法及事故排除机制等[9]。故障处理系统能够在设备发生故障时，及时排查、处理故障，还能实时监控系统中的二次装置，控制系统中的各大电网。

图2 电力系统故障处理系统流程图

5 结束语

综上所述，针对电力系统中的故障，要建立健全故障处置机制，制订故障处置方案，遇到故障时，做到心中有数，及时查找原因、处理故障，缩短处理故障的时间、提高工作效率。在电力行业中，工作人员应该了解和掌握更多的相关知识，提升自身的专业素养，还要在实践的过程中不断地进行训练和积累，在继电保护过程中，更好地应用自己的知识和经验解决问题，保障电力系统在运行过程中的安全性。