程建峰

北京吉北電力工程咨詢有限公司，北京 100176

0 引言

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)在現(xiàn)代社會中起著至關(guān)重要的作用。因此，了解電力系統(tǒng)繼電保護存在的問題，用最快最有效的方法處理電力系統(tǒng)繼電保護故障，成為廣大電力系統(tǒng)繼電保護工作者要探討的重要課題。

1 電力系統(tǒng)繼電保護裝置的作用

當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件（如發(fā)電機、線路等）或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障危及電力系統(tǒng)安全運行時，能夠向運行值班人員及時發(fā)出警告信號，或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令以終止這些事件發(fā)展的一種自動化措施和設(shè)備即為繼電保護裝置。

（1）保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。繼電保護裝置如圖1 所示。在電力保護系統(tǒng)中，繼電保護裝置通常扮演著非常重要的角色，繼電保護裝置能夠維持電力系統(tǒng)設(shè)備的正常運行，在系統(tǒng)發(fā)生故障時能夠自動處理故障[1]。

圖1 電力系統(tǒng)繼電保護裝置

（2）保證用電設(shè)備的安全。繼電保護裝置對電力系統(tǒng)中的每一個用電設(shè)備的線路及各種元件的安全運行起到了非常重要的保護作用。如果電力系統(tǒng)中某些用電設(shè)備出現(xiàn)嚴重的線路故障，繼電保護裝置能夠在第一時間發(fā)現(xiàn)故障，并對故障進行判斷，快速且準確地找出發(fā)生故障的元件。

2 電力系統(tǒng)繼電保護裝置存在的問題

電力系統(tǒng)繼電保護裝置存在問題主要如表1 所示。

表1 電力系統(tǒng)繼電保護裝置存在主要問題

2.1 繼電保護裝置參數(shù)存在偏差

電力系統(tǒng)繼電保護裝置適用于各類電力線路。繼電保護裝置元件的老化、腐蝕將導(dǎo)致繼電保護裝置的相關(guān)參數(shù)產(chǎn)生較大幅度的偏差，影響繼電保護裝置的應(yīng)用效果。在電力系統(tǒng)繼電系統(tǒng)的日常維修或保養(yǎng)過程中，繼電保護裝置參數(shù)的整定分析是重要工作之一。如果電力系統(tǒng)中繼電系統(tǒng)保護裝置的整定處理方法不當(dāng)或者采集數(shù)據(jù)失真，會導(dǎo)致整個電力系統(tǒng)繼電保護裝置的安全參數(shù)值存在很大的偏差，影響電力系統(tǒng)繼電保護的功能，給日后的系統(tǒng)運行埋下安全隱患。

2.2 繼電保護裝置誤動

在整個電力系統(tǒng)的運行過程中，繼電保護裝置主要是電力系統(tǒng)出現(xiàn)某種故障時所啟用的緊急裝置。但在電力系統(tǒng)的實際運行中，一些高強度、高電壓頻率的電流沖擊信號也極可能觸發(fā)電力系統(tǒng)中的繼電保護裝置[2]。尤其是電力系統(tǒng)中電壓敏感性比較高的部分，如微機系統(tǒng)，其信號在轉(zhuǎn)化過程中會引起電壓誤差，這些信號會自動轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)雜電力系統(tǒng)及繼電保護系統(tǒng)的瞬態(tài)及脈沖信號，能夠直接啟動一些復(fù)雜的電力系統(tǒng)，并且啟動繼電保護裝置，導(dǎo)致繼電保護誤動，這樣一來就會發(fā)生跳閘。電力系統(tǒng)繼電保護裝置誤動原因有二次回路絕緣故障、接線錯誤、外界電磁干擾等。繼電保護裝置發(fā)生保護裝置誤動原因如表2 所示。

表2 繼電保護裝置產(chǎn)生誤動的原因

2.3 繼電保護裝置靜電效應(yīng)問題突出

繼電保護裝置靜電效應(yīng)問題十分常見。影響因素有材料和雜志、導(dǎo)線參數(shù)、設(shè)備特性、環(huán)境、時間等。線路設(shè)備表面會吸附一層可以導(dǎo)電的靜電粉塵，而且線路焊點也會被這些粉塵覆蓋，從而形成導(dǎo)電的靜電粉塵[3]。這樣一來在電氣元件的表面就不能形成導(dǎo)電回路，電力系統(tǒng)繼電保護裝置功能會受到影響，會失去保護功效。此外，電力系統(tǒng)繼電保護裝置發(fā)生短路、起火事故的次數(shù)也會增加，設(shè)備再一次發(fā)生故障的可能性也會隨之增加。

3 繼電保護裝置事故的原因

3.1 軟件因素

目前，電力系統(tǒng)的繼電保護裝置在傳統(tǒng)裝置的基礎(chǔ)上，更好地融合了計算機及單片機等控制技術(shù)，這些技術(shù)為繼電保護系統(tǒng)提供了有效的支持。在系統(tǒng)的運行中，導(dǎo)致繼電保護裝置不穩(wěn)定的軟件問題如下：電力系統(tǒng)的繼電保護裝置存在控制漏洞，軟件系統(tǒng)的功能定義不明確，在軟件系統(tǒng)的邏輯劃分過程中存在比較大的錯誤，故障判斷誤差比較大，系統(tǒng)的糾錯功能不完善等[4]。

3.2 硬件因素

繼電保護裝置的硬件及模塊組成系統(tǒng)非常精密、復(fù)雜，主要包含中央處理裝置、繼電保護與數(shù)據(jù)處理裝置模塊、故障保護功能模塊、電源供應(yīng)模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊和自動斷電模塊等。繼電保護系統(tǒng)功能參數(shù)較多，技術(shù)要求較高。硬件系統(tǒng)出現(xiàn)問題的主要原因如下：長期受到環(huán)境影響，繼電保護的電路硬件參數(shù)發(fā)生變化；各種電器元件的絕緣電阻和絕緣電容發(fā)生老化、損壞；數(shù)據(jù)通道故障引起電力系統(tǒng)繼電保護功能失效。

3.3 人為因素

工作人員在系統(tǒng)保護中操作失誤，也能夠?qū)е孪到y(tǒng)發(fā)生故障，具體原因如下：在系統(tǒng)的安裝過程中，工作人員沒有按照相應(yīng)的規(guī)范和標準安裝，導(dǎo)致系統(tǒng)的繼電保護裝置沒有辦法進行正常的工作；繼電保護裝置的維修保養(yǎng)操作不標準；繼電保護裝置的運行及管理發(fā)生失誤，沒有定期巡視檢查；沒有及時地更換系統(tǒng)的故障軟件[5]。

4 提高繼電保護裝置穩(wěn)定性的措施

4.1 制訂重大事故處理方案

在電力系統(tǒng)運行過程中，有時會出現(xiàn)一些看起來比較復(fù)雜但實際比較簡單的電力故障。這些故障的處理方法比較簡單，但一旦處理不當(dāng)也可能引發(fā)重大的事故。因此，需要制訂一套應(yīng)對重大事故的方案?？梢詮囊韵聝蓚€方面入手。

4.1.1 積極預(yù)防人員操作失誤而引發(fā)的事故

許多重大事故的發(fā)生都是相關(guān)檢修人員自身業(yè)務(wù)素質(zhì)不達標或者理論知識不夠造成的。在遇到突發(fā)事件時，如果工作人員沒有及時作出正確判斷，會錯失處理故障的最佳時間[6]。因此，出現(xiàn)人為因素導(dǎo)致的故障時，一定要及時地處理故障，提出科學(xué)合理的處置措施和方案。還要記錄和反饋故障數(shù)據(jù)及資料，進一步提高故障處理效率。

4.1.2 做好事故信息的記錄

對于已經(jīng)發(fā)生的事故做好信息記錄，可以為今后處理類似事故提供說明；還可以保存事故發(fā)生過程及處理過程中的錄像及圖形、燈光數(shù)據(jù)。信息記錄完成后，對這些信息進行分析和整理，總結(jié)得到科學(xué)有效的故障解決方案[7]。

4.2 應(yīng)用在線監(jiān)測裝置

為了更好地解決裝置事故所引發(fā)的問題，在制訂檢修方案時，應(yīng)該依據(jù)裝置的實際運行情況，采取有效的措施。在線監(jiān)測裝置能夠?qū)崟r監(jiān)測電氣設(shè)備的各項技術(shù)參數(shù)，在發(fā)生故障時觸發(fā)自動報警機制，應(yīng)對突發(fā)情況。要不斷提高裝置的監(jiān)測水平，縮短故障檢測時間，保障繼電保護裝置功能的發(fā)揮。

4.3 加強管理人員技能培訓(xùn)

工作人員的技術(shù)水平對于繼電保護來說有著非常重要的影響。繼電保護裝置對專業(yè)技術(shù)水平的要求非常高，管理人員在沒有熟練掌握相關(guān)技術(shù)的前提之下，沒有辦法對繼電保護裝置進行合理有效的管理。電力企業(yè)需要對管理人員進行專業(yè)培訓(xùn)，講解繼電保護裝置的運行原理、常見事故和相應(yīng)的處理方式。在故障發(fā)生后，相關(guān)人員才能夠從容地應(yīng)對，減少故障帶來的損失。

4.4 建立故障處理系統(tǒng)

電力系統(tǒng)故障處理系統(tǒng)流程圖如圖2 所示。電力企業(yè)應(yīng)建立故障處理系統(tǒng)，將遇到的故障類型逐一分類，如將線路故障、設(shè)備故障等進行分類，其中，線路故障可以再細分為不同電壓等級的線路故障等，并建立臺賬，確保再次發(fā)生類似事故時能夠快速查找故障原因，及時處理故障[8]。故障處理系統(tǒng)應(yīng)含以下主要功能：實時監(jiān)控繼電保護裝置的運行狀態(tài)、制訂電力系統(tǒng)繼電保護常規(guī)檢修計劃表、監(jiān)控系統(tǒng)的主要零部件、制訂緊急事故處理方法及事故排除機制等[9]。故障處理系統(tǒng)能夠在設(shè)備發(fā)生故障時，及時排查、處理故障，還能實時監(jiān)控系統(tǒng)中的二次裝置，控制系統(tǒng)中的各大電網(wǎng)。

圖2 電力系統(tǒng)故障處理系統(tǒng)流程圖

5 結(jié)束語

綜上所述，針對電力系統(tǒng)中的故障，要建立健全故障處置機制，制訂故障處置方案，遇到故障時，做到心中有數(shù)，及時查找原因、處理故障，縮短處理故障的時間、提高工作效率。在電力行業(yè)中，工作人員應(yīng)該了解和掌握更多的相關(guān)知識，提升自身的專業(yè)素養(yǎng)，還要在實踐的過程中不斷地進行訓(xùn)練和積累，在繼電保護過程中，更好地應(yīng)用自己的知識和經(jīng)驗解決問題，保障電力系統(tǒng)在運行過程中的安全性。