國網(wǎng)江蘇省電力有限公司昆山市供電分公司 周 程 王雨楊 任微逍

時(shí)代的進(jìn)步，電力行業(yè)面臨著很多機(jī)遇與挑戰(zhàn)，電力系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)是促進(jìn)時(shí)代快速發(fā)展的前提。繼電保護(hù)裝置對(duì)于電力系統(tǒng)來說至關(guān)重要，能夠推動(dòng)社會(huì)發(fā)展。在新時(shí)期，電力系統(tǒng)面臨著擴(kuò)建與重組，相關(guān)人員需要充分認(rèn)識(shí)到繼電保護(hù)裝置的重要性，做好繼電保護(hù)常見故障排查，保證電力系統(tǒng)繼電裝置穩(wěn)定性。

繼電保護(hù)系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中處于重要位置，可以在很大程度上保證系統(tǒng)安全，如果電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障，那么繼電保護(hù)裝置就會(huì)采取相應(yīng)措施，在沒有中斷電力系統(tǒng)前提下排除系統(tǒng)中的故障，精準(zhǔn)定位故障地點(diǎn)，將故障問題端口與整體設(shè)備開展分離處理，避免故障問題進(jìn)一步擴(kuò)散并發(fā)出警報(bào)，便于監(jiān)控人員采取措施處理故障，保證電力系統(tǒng)安全性、保證對(duì)外供電不間斷，避免損傷電力設(shè)備，保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1 繼電保護(hù)工作作用

電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)十分龐大，運(yùn)行情況過于復(fù)雜，對(duì)技術(shù)人員的技術(shù)水平要求較高，其中包含發(fā)電系統(tǒng)、輸電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)中的都包含著多個(gè)子系統(tǒng)。由于電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，每個(gè)系統(tǒng)中的子系統(tǒng)對(duì)應(yīng)相應(yīng)的控制系統(tǒng)，借助控制系統(tǒng)保證各環(huán)節(jié)穩(wěn)定運(yùn)行，為電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行奠定基礎(chǔ)，提供居民用電質(zhì)量。電力系統(tǒng)與其它系統(tǒng)不同，各組織元件都相互關(guān)聯(lián)。一旦保護(hù)機(jī)制不完善，如某個(gè)細(xì)微元件出現(xiàn)問題都會(huì)影響到整個(gè)電力系統(tǒng)，將會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)陷入癱瘓的狀態(tài)。

電力系統(tǒng)中所包含的各個(gè)電力元件穩(wěn)定性強(qiáng)，一旦某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，需要在最短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)故障位置，采取相應(yīng)措施處理，定期檢查與維修繼電保護(hù)設(shè)備，保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。現(xiàn)階段電力元件故障仍無法避免，維修人員需要具備較強(qiáng)的專業(yè)素質(zhì)，在電力元件產(chǎn)生故障后要準(zhǔn)確對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行定位，及時(shí)排查與處理故障。一旦處理故障的速度慢，故障對(duì)其它設(shè)備與元件造成的影響就越大，給整個(gè)系統(tǒng)帶來二次傷害。元件故障的處理時(shí)常影響著元件，對(duì)元件破壞程度影響較大，如果處理的時(shí)間較長(zhǎng)，速度越慢元件破損就越大。

繼電保護(hù)工作系統(tǒng)主要作用就是保證電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程出現(xiàn)故障或運(yùn)行狀態(tài)異常時(shí)，可以根據(jù)固定的工藝智能識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別系統(tǒng)中的故障，統(tǒng)計(jì)影響系統(tǒng)正常運(yùn)營(yíng)的因素、及時(shí)解決，同時(shí)還要收集數(shù)據(jù)，找到出現(xiàn)故障的原因、將其記錄到數(shù)據(jù)庫中，有針對(duì)性的進(jìn)行改良，避免后續(xù)在出現(xiàn)這種情況。比較當(dāng)前全部工作體系來說，繼電保護(hù)工作體系可以在短時(shí)間內(nèi)找到出現(xiàn)故障的位置，有針對(duì)性的提出解決策略，避免電力系統(tǒng)出現(xiàn)安全故障，保證設(shè)備正常運(yùn)營(yíng)[1]。

總體來說其主要功能有：首先，可以對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，收集各項(xiàng)動(dòng)態(tài)參數(shù)，在設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)可以快速檢索相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)波動(dòng)情況分析出現(xiàn)故障的原因，確定出現(xiàn)故障的元件，有針對(duì)性地進(jìn)行改良或更新，保證工作系統(tǒng)安全穩(wěn)定；其次，信息共享平臺(tái)可以將電氣設(shè)備各項(xiàng)指標(biāo)反饋給工作人員，一旦指標(biāo)出現(xiàn)異?；蚬收闲盘?hào)可立即報(bào)告給工作人員，保證工作人員能夠立即發(fā)現(xiàn)問題，采取科學(xué)的解決措施避免安全事故的發(fā)生；最后，還能夠加快設(shè)備自動(dòng)化發(fā)展速度，繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠遠(yuǎn)程操控電力系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)，促進(jìn)行業(yè)的快速發(fā)展。

2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障分析

2.1 源頭性故障

源頭性故障比較常見，主要就是軟件及硬件配置上的故障。如，繼電保護(hù)中電路一旦短路或接地將會(huì)影響到整個(gè)電力繼電保護(hù)裝置，影響到其它設(shè)備。并且一些繼電保護(hù)裝置中的硬件與軟件不符合國家有關(guān)規(guī)定，非常容易出現(xiàn)破損，這種損毀故障可以說是源頭性故障的一種，保護(hù)誤動(dòng)和拒動(dòng)是常見的兩種類型。

2.2 運(yùn)行過程故障

通常是繼電保護(hù)裝置在正常運(yùn)行時(shí)受到外界各類因素的影響，運(yùn)行狀態(tài)開始波動(dòng)、出現(xiàn)故障。一旦出現(xiàn)這類問題，雖然不會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重故障，但會(huì)給繼電保護(hù)裝置性能帶來較大影響，繼電保護(hù)裝置性能低，降低電力系統(tǒng)安全性。如果電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，繼電保護(hù)裝置就很難發(fā)揮出優(yōu)勢(shì)，將會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重后果。

2.3 電流互感器飽和故障

人們的經(jīng)濟(jì)水平與生活方式相互關(guān)聯(lián)，生活水平質(zhì)量的提高會(huì)加大居民用電總量，用電總量的增加給電力設(shè)備提出許多要求，這在無形之中給電力系統(tǒng)帶來挑戰(zhàn)?，F(xiàn)階段，隨著負(fù)荷量的快速增長(zhǎng)，繼電保護(hù)裝置故障發(fā)生幾率增多，時(shí)常出現(xiàn)電流互感器飽和問題。電流互感器根據(jù)用戶用電量的增加而開始達(dá)到飽和狀態(tài)，勵(lì)磁阻值也在慢慢變小、電流值開始增大，這使得檢測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差，繼電保護(hù)裝置無法發(fā)揮出自身的作用。如果電流值互感器勵(lì)磁阻值抵抗力增強(qiáng)，勵(lì)磁電流將會(huì)逐漸變小，能夠在一定程度上減小誤差。導(dǎo)致電流互感飽和故障的主要原因就是電互感器飽和，電流量增大，數(shù)值誤差大，繼電保護(hù)裝置很難穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)[2]。

2.4 繼電保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)的設(shè)備故障

繼電保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)設(shè)備故障主要是因?yàn)樵O(shè)備安裝不合理，在安裝設(shè)備時(shí)沒有根據(jù)相關(guān)規(guī)定安裝，安裝存在疏漏，使得電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障。從理論方面進(jìn)行分析，在日常工作中保證繼電系統(tǒng)運(yùn)行安全，保護(hù)裝置很少產(chǎn)生問題，出現(xiàn)的故障實(shí)例較少。一旦出現(xiàn)故障，大多為系統(tǒng)中的設(shè)備及裝置問題，之所以設(shè)備與裝置出現(xiàn)問題，主要是因?yàn)楣ぷ魅藛T安裝設(shè)備時(shí)操作不符合規(guī)定，沒有關(guān)注繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行原理與各結(jié)構(gòu)原理，設(shè)備安裝過程不仔細(xì)，導(dǎo)致系統(tǒng)在后續(xù)運(yùn)行中性能不統(tǒng)一，不利于繼電保護(hù)裝置運(yùn)行。

對(duì)于這種情況，維修人員采用的檢修方法十分相似，唯一不同的一點(diǎn)就是有著不同的供電負(fù)荷。繼電保護(hù)裝置中的各系統(tǒng)需要不同的電流與電壓負(fù)荷強(qiáng)度，而一旦系統(tǒng)中的每個(gè)環(huán)節(jié)強(qiáng)度不符合標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)影響到電力系統(tǒng)。負(fù)荷強(qiáng)度不穩(wěn)定主要原因是由于沒有根據(jù)規(guī)定組裝元件、負(fù)荷量沒有達(dá)標(biāo)所帶來的。

3 繼電保護(hù)故障處理方法的類型及繼電保護(hù)故障問題對(duì)策分析

3.1 經(jīng)驗(yàn)判斷方法

系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，工作人員需要根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)確定位與修復(fù)故障，根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)裝置的了解，對(duì)電力系統(tǒng)有一個(gè)全面、具體的了解，了解電力系統(tǒng)運(yùn)行原理，增強(qiáng)自身判斷故障的能力，將經(jīng)驗(yàn)判斷法落實(shí)到實(shí)處。具有豐富經(jīng)驗(yàn)的工作人員當(dāng)出現(xiàn)系統(tǒng)故障后，及時(shí)判斷現(xiàn)場(chǎng)情況，在維修時(shí)要避免故障部位給其它系統(tǒng)帶來影響，維修人員在了解故障后，可通過開關(guān)分閘的方式控制出現(xiàn)故障的部位。如果是開關(guān)分閘系統(tǒng)所產(chǎn)生的故障，需深入分析，在進(jìn)行主觀分析與判斷后控制好開關(guān)分閘，合理控制故障，如果維修人員經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)不豐富或判斷失誤，都無法及時(shí)處理故障。

3.2 分析法

分析法作為分析與判斷故障狀況以及原因的常用方法與經(jīng)驗(yàn)法類似，兩者唯一的不同就是經(jīng)驗(yàn)判斷主要注重技術(shù)人員的能力，而分析法注重故障現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。例如，重和閘出現(xiàn)問題，出現(xiàn)故障地點(diǎn)出現(xiàn)放電閉鎖現(xiàn)象，對(duì)于這一情況需要維修人員把控好總用電量，在此基礎(chǔ)上分析故障位置、找出原因。分析法還有一個(gè)最明顯的特征就是事后記錄性，在處理好故障部位后，需要維修人員將此次維修細(xì)節(jié)整理出來制作維修報(bào)告，為以后此類現(xiàn)象提供幫助。

3.3 發(fā)電機(jī)軸電流故障

繼電保護(hù)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，一旦軸電流產(chǎn)生故障會(huì)影響到電流保護(hù)裝置，維修人員要根據(jù)實(shí)際情況選擇對(duì)應(yīng)的維修方法與措施，定期檢查電流保護(hù)裝置，考察周邊環(huán)境，保證設(shè)備正常運(yùn)行，可以采用接地與刷地的方式確定好地電位，使導(dǎo)軸承處在一個(gè)絕緣的狀態(tài)。當(dāng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行時(shí)，會(huì)給軸承絕緣設(shè)備造成不同程度的破壞，當(dāng)絕緣材料逐漸失去作用后，大軸、軸承與接地刷相互摩擦、開始放電，導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障。

對(duì)于這一問題，需要將適量的軸電流添加到大軸上，以此來起到保護(hù)軸電的作用。在將相關(guān)措施落實(shí)下去后，發(fā)電機(jī)軸承會(huì)產(chǎn)生和軸電對(duì)應(yīng)的接地點(diǎn)，維修人員要對(duì)認(rèn)真檢查系統(tǒng)，避免設(shè)備出現(xiàn)擋油圈脫落現(xiàn)象。擋油圈脫落會(huì)影響到大軸、使設(shè)備停止運(yùn)行，因此可以判斷出故障出現(xiàn)的原因，要想防止這種情況，要注重設(shè)備的日常檢查，焊接加固擋油圈。

3.4 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地故障

電力系統(tǒng)如果運(yùn)行中產(chǎn)生問題，轉(zhuǎn)子接地可以預(yù)警，這在一定程度上表明轉(zhuǎn)子回路上具有相應(yīng)的接地保護(hù)措施，但卻容易產(chǎn)生重疊交流電壓，維修人員要密切關(guān)注這一情況，對(duì)轉(zhuǎn)子絕緣情況做好測(cè)量，減少其對(duì)系統(tǒng)帶來的影響，及時(shí)排查，保證轉(zhuǎn)子絕緣回路慢慢穩(wěn)定。不僅要考慮內(nèi)部問題，還要考慮外部因素，科學(xué)應(yīng)用過流電限定保護(hù)技術(shù)，以便設(shè)備能夠安全運(yùn)行。一旦設(shè)備超負(fù)荷保護(hù)系統(tǒng)會(huì)立即發(fā)出警報(bào)，便于工作人員立即維修，以便電力系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，提高機(jī)電保護(hù)的穩(wěn)定性。

圖1 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地保護(hù)模塊

3.5 分段處理措施

在清除電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障時(shí)，可以運(yùn)用分段處理的方法來處理故障。在處理故障時(shí)，將相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行系統(tǒng)劃分為幾個(gè)組成部分，根據(jù)相應(yīng)順序處理故障。以比較常見的回路故障處理為例，在繼電保護(hù)系統(tǒng)回路出現(xiàn)故障后，可以將系統(tǒng)回路進(jìn)行分段處理，將其劃分成幾個(gè)檢測(cè)段，依次拆除各檢測(cè)段的回路，如果拆除完某一檢測(cè)段回路后系統(tǒng)開始正常運(yùn)行，就可以判定該檢測(cè)段出現(xiàn)了回路故障，就不需要對(duì)后續(xù)檢測(cè)段進(jìn)行處理，這在很大程度上節(jié)省了成本，保證故障檢測(cè)質(zhì)量與效率。在分段處理繼電保護(hù)系統(tǒng)故障時(shí)，可以將定期檢查與不定期檢查結(jié)合起來，在日常檢測(cè)中能夠有計(jì)劃的檢測(cè)繼電保護(hù)系統(tǒng)故障，做好預(yù)防措施，避免故障的發(fā)生[3]。

3.6 運(yùn)用自動(dòng)化保護(hù)技術(shù)，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新

由于電線線路十分復(fù)雜，給管理帶來一定難度，這就需要加大自動(dòng)化保護(hù)技術(shù)應(yīng)用，注重技術(shù)創(chuàng)新，保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行，以便用戶安全使用電氣。所以，智能變電站需要加大地上線路保護(hù)力度，科學(xué)運(yùn)用繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)來進(jìn)行保護(hù)，開展相應(yīng)保護(hù)措施，根據(jù)各線路接地方法與需求設(shè)計(jì)各類接地繼電保護(hù)自動(dòng)系統(tǒng)，充分將自動(dòng)技術(shù)的價(jià)值發(fā)揮出來，全面保障線路接地的安全性，促進(jìn)電力系統(tǒng)的線路接地保護(hù)效果的提高。傳感器的設(shè)計(jì)需要運(yùn)用雙重化網(wǎng)絡(luò)交換平臺(tái)，優(yōu)化配置，保證各組件可靠性，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。另外，可以通過減少互感器數(shù)量的方式來降低成本，給電力行業(yè)帶來更多效益。

今后，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置開始向著現(xiàn)代化、智能化方向前進(jìn)，數(shù)字技術(shù)在智能網(wǎng)格中起著重要作用，電子式互感器的應(yīng)用提高了工作效率與質(zhì)量，調(diào)動(dòng)了電力系統(tǒng)的發(fā)展。首先，信息收集方式變化較大，繼電保護(hù)裝置不斷增強(qiáng)，并且信息傳遞方法也有了很大變化，信息技術(shù)的應(yīng)用加大了對(duì)多個(gè)項(xiàng)目的控制力度，便于信息傳遞，保證項(xiàng)目更快、更高效，提高了信息的真實(shí)性與準(zhǔn)確性。

4 結(jié)語

加強(qiáng)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)以及故障的檢測(cè)，做好日常繼電保護(hù)裝置故障檢測(cè)工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。加強(qiáng)繼電保護(hù)以及故障檢測(cè)可以降低電能損耗率，改善電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)電力行業(yè)持續(xù)發(fā)展。通過運(yùn)用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，促進(jìn)社會(huì)快速發(fā)展。