电力系统继电保护工程技术及处理策略

电力系统继电保护工程技术及处理策略

张航杜晓岩

引言

在当前科学技术迅猛发展的背景下，继电保护的工程技术也在逐步创新发展之中，供电企业和相关科研机构都在加大对技术研发的投入，也在推动和促进多种科学技术方法和手段的融合应用发展趋势。这就使得继电保护的整个工程建设具备更高水平的自动化和智能化，在设备监控和故障诊断、合理处置方面发挥着不可或缺的重要作用，对电气设备和线路形成强有力的防护和保护，并且建立起高效的通讯系统，在发生重大安全故障和隐患时，检修人员可以根据继电设备发出的警报信号，及时进入现场实行检修作业，大大提高了防控力度和检修效率。

1继电保护工程管理中的主要故障问题

电流互感饱和问题：在长期的继电保护工程建设期间，人们发现极为常见的一类问题就是电流的互感饱和问题，这类问题的起因通常是由于在配电网络中的一些运行故障所引发的，终端装置在配网持续的高负荷运转情况下出现增容情况，在这期间就很容易出现短路风险，从而导致大量电流的集中出现，这些电流的产生属于异常情况，大量的电流就会对互感设备形成强大的冲击，并且随着短路故障发生几率的提升，这种冲击就会更为频繁，对设备本身造成一定损害，还会引发其出现偏差，并且会出现持续变大的情况。期间如果出现了速断，那么互感设备的敏感程度就会大大下降，导致继电保护的相应设备停止正常的工作状态，使设备和线路失去应有的保护状态。开关保护设备选择不当故障：在选择开关保护设备的时候，一定要按照相应设备需求，选择适当的开关保护设备，一旦选择不当，就会造成巨大故障。目前很多配电建立的开关站都设立在高负荷密集区，使用变电站到开关站到配电变压器这样的供输电方式。对于那些还没有进行继电保护自动化的相关开关站，一般情况下进行开关保护设备的选择都是负荷开关以及相组合的继电器设备系统。然而这种选择一般在开关站的相应入口处，利用负荷开关来进行负载电流的平常分和工作，但是在此处不设置继电保护，在带有配电变压设备的出口线路选择使用负荷开关组合电器。由于这样不合理的开关保护设备选择，导致配电所的出口一旦发生障碍，就会非常容易就导致开关站越级跳闸现象发生。

2电力系统继电保护故障处理

受专业技术、设备水平、专业管理方法等因素的影响，继电保护在运行中发生故障是专业人员经常面对的问题。迅速制定和实施有效地处理方案是专业人员追求的目标。可以说继电保护专业素质很大程度体现在故障处理的能力上。

2.1参照、短接法

在不确定该元件是否为故障元件的时候，可先用完好的相同型号元件进行替代，查看替代后是否恢复正常工作，来尽快缩小查找故障的范围。参照法：对可能不正常的设备中的技术参数数据提取之后，与正常的设备技术数据进行比对，参照之后即可找出那些设备是不正常的故障点。这种方法主要使用于接线错误的检查，以及在进行定值校验的时候，发现测试值和预想值之间差距略大的故障，可以用参照法来进行故障排除。短接法：这种方法主要是用短接线代替回路中某一小部分的线路，看短接之后线路是否恢复正常，如果恢复正常，则证明故障就发生在短接区域内，这样就能有效的将故障范围缩短。

2.2综合分析法

根据故障现象进行分析，判断出问题的部位，再查找故障原因。如在状态检修巡检工作中，发现某线路保护装置出现纵联通道中断记录，另外了解到线路纵联保护通道中断出现在一次设备操作的同一时刻，经分析确认，故障原因为通道抗干扰措施方面，检查发现通道接口装置0V接地线虚接，故障后果线路纵联保护拒动。如在状态检修巡检工作中，发现线路保护装置相电压波形不明显变形（比例原因），零序电压打印波形凌乱（明显），存在谐波分量（三次谐波），据此分析确认，原因是电压N回路断线，在二次负载不对称情况下，中性点位移，故障后果零序方向元件拒动或误动作。保护装置的电压变换器二次负载很大（相当于空载运行状态），可按Y/Y0接线变压器分析，三相变压器原边加入工频正序电压后，励磁电流相差120°，由于铁芯非线性，各相原边就会出现基波励磁电流和三次谐波励磁电流（各相同相位）。再比如在巡检工作中，调取直流绝缘监察装置历史记录，发现某支路短时直流接地出现在一次设备故障，保护装置动作的时刻，经分析查找，接地原因为断路器附属表计进水，即断路器动作时，压力变化，表计指针与水接触形成直流接地，电机运转后表计指针变化与接触水面脱离直流接地消失。直流回路接地是一种潜在的危害，必须清除。

2.3顺序拆除法

将并联在一起的二次回路按顺序解开，再依次恢复，一旦故障出现，就可确定故障支路。在故障支路内用同样方法查找更小的分支路，直至找到故障点。此方法主要用于查交直流绝缘、控制信号回路等故障。如某变电站母线保护告警（差流越限），在确认故障间隔单元后，用逐项拆除法按顺序解开可能的回路，最终确定某间隔二次电缆绝缘不良（外皮破损）。故障后果母线保护误动作。

2.4分段处理法

将一套保护分成多个部分，按顺序处理。如查找光纤通道故障。可先将保护装置处通道口断开，用内部自环方法确认装置是否正常，若不正常，保护装置内部必有故障，可用替换法确认故障部位；再在外侧环起来，观测对侧自发自收是否正常，若不正常，可用分段处理法检查保护室光纤连接、通信接口设备和连接法兰，最终确定通道故障部位。

3确保电力系统继电保护正常运行的措施

其一，针对目前从事管理和检修工作的员工进行科学管理和集中统一安排，将合适的人才匹配到急需的岗位上去，并开展培训教育，完善培训制度以及考核评比体系，提高员工的整体素质和技术水平。其二，对于继电保护的工程建设而言，最关键在于其工程体系制度的建立与健全，弥补现有的制度性漏洞和缺陷，从薄弱环节出发，想找到继电保护整个工程体系内部的不足和问题，才能有效应对各类电气设备好线路发生的隐患故障。在各类继电保护设备或者装置运行期间，也要完善相应的设备管理和维护故障制度和运行机制。其三，融合使用当前多种先进的继电保护技术方法和手段，在工作中发现技术的局限性和缺陷，并强化技术创新能力，提高技术水平，强化技术应用能力，重点针对关键区域节点的设备和线路实行监控和监管，逐步形成更为全面的网络系统，对电力系统内部各个区域形成全覆盖式的防控体系。

结束语：

综上所述，无论是继电保护的相关技术还是保护装置，都是依靠现今各类技术为基础依据，并逐渐在实践工作中总结科学、合理的应用方法和模式，才能发挥出它们应有的作用和功用。因此在今后的继电保护管理和整个工程建设期间，要不断融合各类技术的使用方法，逐步完善工程管理体系和机制，防范各类安全风险和事故隐患的发生，进而促进和推动整个电力系统保持持续正常、稳定的运行状态。

参考文献：

[1]张保君.试析电力系统继电保护装置调试及安全管理策略[J].工程技术：文摘版，2017（1）：00138-00138.

[2]王虎，王莹.浅议电力系统继电保护技术[J].工程技术：全文版，2016（10）：00234-00234.

[3]妮鹿菲尔·毛吾田．探析电气继电保护的常见故障及维修技术［J］．科技创新与应用，2017，10:213．171