电力系统继电保护故障分析与处理

2022-10-19仲相成

科技创新与应用 2022年29期

浦程，仲相成

（国网盐城供电公司，江苏盐城 224000）

随着我国经济与科技水平的发展，电子产品的不断增多，人们对于电力的依赖程度也逐渐加深。供电企业应不断完善自身的供电装置，确保能够实现持续、稳定的供电，为人们的生产生活提供便利[1]。继电保护装置是电力系统重要的组成部分，只有供电企业合理运用继电保护装置，才能实现电力系统的安全可靠运行。因此供电企业需要提高对继电保护装置的重视程度，及时分析故障原因，并迅速有效地处理。只有这样才能确保电力系统正常运行，为我国的电力事业发展奠定坚实基础。

1 电力系统继电保护的概念和作用

1.1 继电保护的基本内涵

继电保护装置是在电网发生故障时可以迅速可靠动作，使断路器跳闸或发出告警信号的一种装置。该设备已经由最初的单一装置演变成一套完整的体系，而继电保护装置在其中仍然发挥着关键的作用，一旦供电系统出现任何异常，该装置就可以快速分析出故障情况并及时切断电源，最大程度地保障居民日常用电安全。

1.2 继电保护所发挥的作用

继电保护是电力系统持续稳定供电的有效保障，该项工作可以定向识别电力系统的故障及安全隐患，从而在最短的时间内实现小面积切断电源，将电力系统的故障影响降到最低。继电保护装置也会发出相关的警报信号，提醒相关的工作人员进行供电检修，这样就能最大程度地实现电网供电的安全。继电保护最主要的功能就是监测、传达与自动化远程保护，有了这些功能就可以在被保护设备发生故障时第一时间切断电源并发出相关的警报，从而提醒值班工作人员进行供电检查，将电力故障的影响降到最低。其次就是对电力系统设备的自动化操作，实现远程操控，保障正常的用电安全[2]。

2 电力系统继电保护常见的故障

2.1 运行故障

电力系统的运行需要很多设备之间互相配合，因此在日常的工作中难免会出现一些故障问题，这些问题需要及时地解决处理，才能最大程度地保障用电的持续稳定性及安全性。电力系统中引起运行故障的原因有很多，如设备运行时间过长，设备局部温度过高。一旦发生故障，相关的继电保护装置就会失灵，继而造成运行的故障。这些问题是无法避免的，所以一定要加强日常的检修与监督，实现安全用电。

2.2 继电保护装置故障

一直以来，继电保护装置质量对于电力系统的整体保护有着很重要的作用，如果继电保护装置的质量不好，就会造成运行中的故障，也就没有办法实现继电保护的系统价值。因此在日常选用继电保护装置过程中，一定要选用质量较好的，这样就会最大程度降低设备运行时的故障几率，为正常的生产生活提供有效保障，减少机器设备使用过程中发生故障的几率。

2.3 电流互感器饱和导致的故障

继电保护装置本身就是一个小设备，所以受外界因素的影响比较大，多数情况下，继电保护装置会因为电磁等因素的影响出现误触现象。因此电流互感器饱和导致的继电保护故障也是日常中最常见的一种。电路短路形成较大的冲击波，造成电流过大，严重超过终端设备的负荷，造成电力设备的烧毁。日常生活中的短路情况就是这种故障造成的，再加上有时会出现电流感应偏低情况，所以就会导致继电保护装置无法正常运转，从而造成了电力系统的瘫痪。

2.4 分散性漏电故障

分散性漏电与常规漏电还是有一定差别的，一般的漏电情况都是集中性的，所以在电力工作人员检修的时候比较容易修复。但是如果出现了分散性漏电，那么整个电力系统都会受到影响，尤其是一些电力设备会受到相应的损坏。这样一来就会大大降低供电的总体水平，严重影响了人们的日常生活。尤其分散性漏电故障的出现频率是比较高的，所以相关的工作人员在检修过程中也是比较费时费力的，此类故障一旦发生，相关的电力系统运行就会失调，因此设备的正常运转也会受到干扰。相关的继电保护工作也无法正常的开展，对供电的持续性和稳定性产生了严重的影响。

2.5 开关保护设备使用不当的故障

开关保护设备是电力继电保护工作中影响最大的一个设备，电力系统的开关装置如果安排的不合理，那么相关的继电保护工作也就得不到应有的保障。尤其是在一些供电站或者电压器中，如果相关的开关保护设备使用不当，就会造成设备故障频发，其中最主要的表现就是电力系统的负荷运行，对于供电的稳定性及安全性造成了严重的干扰。所以无论是日常的用电还是供电所及变压器等设备，相关的开关保护设备都要选用合格且质量良好的，这样就能够最大程度地保证用电的安全性，提升我国整体的用电水平。

3 电力系统继电保护常见故障的解决对策

3.1 加强对现代保护技术的应用

众所周知，现代社会人们对于电力资源的依赖程度越来越高，所以对应的出现一些继电保护故障也是在所难免的。因此相关的电力企业一定要针对高发的故障进行问题分析，尽最大可能减少故障的发生频率，实现继电保护系统高效稳定的运行。在实际的工作中应该积极引进先进的现代化保护系统，提高技术水平的同时也能够利用现代科技减少故障的发生几率。众所周知，近些年来，随着我国经济的不断发展，科技水平也得到了显著提升。因此在电力系统工作中应该多多引入先进的科技设备，安排专业的工作人员进行继电保护系统的检修与维护，这样就可以找到故障原因并进行充分分析，最终找到解决方法，将电力安全故障扼杀在摇篮中。例如，现阶段电气企业可以应用智能化的监测系统实时保障电力系统的正常运行，如图1 所示，这样继电保护装置一旦监测到异常情况便会发出预警，防患于未然，真正实现安全用电[3]。

图1 网络电气结构框图

3.2 应用科学的管理系统预防电力系统继电保护故障

在电力系统的继电保护故障发生时，相关的电力企业应该进行深刻反思，及时建立起继电保护的管理体制可以有效落实机电保护的保障工作。只有真正明确权责，才能有效提高工作的效率，实现电力系统的全面发展。尤其是相关的管理人员应该定期开展培训，这样就可以让工作人员意识到继电保护工作的重要性，同时能够提高相关工作的效率，有效推动继电保护工作的规范化运行与发展。而且电力企业在选用继电保护工作人员的时候，一定要结合相关工作人员的专业素质、工作经验及是否有责任心等多方面因素综合选才，这样才能保证电力系统出现继电保护故障时，工作人员能够第一时间解决问题，将故障的影响降到最低，实现电力企业的长久发展。

3.3 运用科学的管理方式预防故障发生

建立科学有效的管理制度现已成为电力系统继电保护工作的重点内容，这不仅能够规范各类工作人员的操作，而且还能防患于未然，将故障扼杀在摇篮之中，实现电力系统的高效运行与发展。基于此，为了更好地解决电力系统中的继电保护故障问题，相关的企业一直在不断完善管理制度，运用合理的方式预防各种故障发生。明确责任，这样就可以在故障发生时第一时间处理问题。继而在日常的检修之中，结合电力系统的继电保护频发的故障做好记录工作，这样能为以后的电力故障维修提供有效的参考。最后就是在企业或者部门内部构建行之有效的奖惩制度，这样能够充分激发工作人员的热情，促使各项工作能够得到更好的发展，如图2 所示。

图2 输电线纵联保护框图

3.4 遵循国家标准解决继电保护故障

电力资源一直是国家建设发展的根本，所以很多电力企业的日常工作开展都是由国家补贴与支持的，因此为了更好地保护电力系统中继电保护的相关设备装置，为电力企业的转型升级提供有效保障，国家应该出台相关的政策措施，对于一些继电保护问题进行详细的说明，这样就能够为日常生活中的电力系统继电保护故障检修提供有效参考。同时相关的电力企业应该在工作中将国家的规定放在首位，然后再结合市场变化及社会发展的实际情况进行工作内容的调整，不断实现对于继电保护故障检修的方法优化，为我国社会的发展提供充分的保障。

3.5 电流互感器饱和引起的保护误动

针对该项故障，相关的工作人员应该从根本上降低故障的发生率。首先应该根据电力设备的实际需要选用较为安全的电流互感器核算，这样就可以大大降低继电保护的故障率。其次就是在设备调试阶段进行图纸与现场施工情况的核对，仔细阅读电流互感器的说明书，这样就可以在一定程度上实现设备的适配，为后期的电力系统正常运行提供保障。最后就是用实际的测试，确保相关设备可以使用。综上，只有选用合适的电流互感器，才能为后期的用电安全提供保障。

3.6 定值整定问题引起的保护误动及拒动

定值整定问题是继电保护系统工作过程中最常见的问题，针对此类问题相关的电力企业应该对工作人员进行严格的培训，通过现场核对等措施加强继电保护系统的建立。同时相关的电力工作人员应该及时建立相关的继电保护档案，这样就可以为以后的施工提供优质的数据参考，提升电力系统的整体水平。当然工作人员的技术培训也是必不可少的，只有不断培养工作人员的耐心，对现场的情况及细节进行准确的判定，这样才能根据相关的管理规定对保护值进行反复核查，实现继电保护系统的安全性[4]。

3.7 继电保护装置质量问题引起的保护误动和拒动

针对此类问题，工作人员可以先将继电保护装置的类型及标准进行统一的调查，然后再结合市面上的继电保护装置进行选用。切记一定要选择与实际用电量相符合的装置，这样才能最大程度地保障用电的安全性。作为继电保护系统中最为薄弱的一个环节，相关的开关设备应该进行及时检查更换，而且在选用时一定要注意质量与批次是否合格，这样才能提高继电保护装置的可靠性，为用电安全再添一层保障[5]。

4 35 kV 电网继电保护二次回路故障诊断方法设计

4.1 方法设计

4.1.1 计算二次回路广义变比

一般情况下进行电网继电保护二次回路的故障诊断方法设计前应该对二次回路的广义变比进行计算分析，这样一来就可以充分实现故障诊断设计的科学性，为后期的继电保护故障检修工作提供重要的数据参考。

4.1.2 设计继电保护重叠误差故障诊断模型

在完成二次回路广义变比计算以后，就可以开始设计继电保护重叠误差故障诊断模型了。在这个过程中利用专业的仪器进行测量，再结合专业的设备获取相关的信息，这样就可以将最终的信息进行汇总，设定重叠误差的标准。由表1 可知，在数据测量完成后进行结构架构，根据相关重叠误差的实际标准，完成继电保护重叠误差故障诊断的模型设计。

表1 重叠误差标准

4.1.3 利用多参量融合法实现故障诊断方法的设计

在完成基本的继电保护重叠误差故障诊断模型建立后应该利用多参量融合法对电力系统的继电保护工作进行最终的设计。这个方法就是实现对电力系统的实时监测，一旦出现异常情况就必须进行数据传输预警，然后顶层系统进行二次核查，制定出相关的方案进行问题的解决，为继电保护工作提供有效的保障。

4.2 方法测试

4.2.1 测试准备

本次主要对35 kV 电网继电保护二次回路故障诊断方法实际应用的效果进行验证。首先应该进行环境测试，利用最基础的设置在不同环境下的不同情况，达成测试的目的。其次就是故障测试，主要就是依靠继电保护重叠误差故障诊断的模式进行测试，完成相应的对比。而后在保证绝对安全没有影响的情况下开始测试。

4.2.2 测试结果

经过上述的测试，得出了2 组数据，具体见表2，相较于传统的差值故障诊断，重叠故障诊断的误差是比较小的，这也就表明在故障诊断时重叠的故障诊断也是较为准确的，因此最终的诊断结果也是比较具有实际参考价值的。所以在实际的继电保护故障检测中应该多多采用重叠故障诊断测试，提高故障检修的精准度，为电力系统的正常运行提供有效保障。