电力系统继电保护故障分析与处理

电力系统继电保护故障分析与处理

黄琳 石海洋

国网荆州供电公司 湖北省荆州市 434000

摘要：继电保护是电力系统的重要组成部分，继电保护系统在运行中发生故障，会给电力系统的安全稳定运行造成影响。因此，生产运行管理中可以通过对典型的、常见的继电保护故障进行分析探讨，举一反三，并采取有效的处理对策和预防措施，提升电力系统的安全性和稳定性。

关键词：电力系统；继电保护；故障分析；处理措施

中图分类号：TM77

文献标识码：A

引言

继电保护的工作是对电力系统安全运行进行监察和维护，对于电力系统的正常工作和运行维护起着重要的作用。继电保护的工作原理主要是通过切断故障运转的电力功能设备，保护电路系统中的其它元器件。继电保护控制装置的应用可以有效地帮助智能型电力系统合理地控制电力设备安全事故和减少电力设备的故障，降低功率设备损失率，提高其相应的经济效益。智能型继电保护在当前我国电力系统的现代化建设中已经起着非常重要的作用。在现代智能电力系统的建设中，必须充分发挥其高效、灵敏的继电保护优势。

1电力系统继电保护故障分析

1.1电流互感器饱和引起的保护误动

在最近若干年的电力生产中，出现过电流互感器在保护区外故障或大容量电动机启动时，因流过电流互感器电流过大，造成电流互感器出现饱和，导致差动保护误动作的事故。主要原因有：（1）电流互感器在设计选型上未选用容量足够的保护级电流互感器。（2）在施工调试阶段，电流互感器因安装、调试等因素造成现场组别接线错误，导致差动保护选用计量级电流互感器。

1.2CT、PT接地问题引起保护误动及拒动

所有互感器的二次绕组回路都必须有且只能有一点接地。现场由于等电位地网及二次回路接地不规范，二次电气设备繁多且二次回路接线复杂，再加上电缆绝缘老化以及人为接线错误等因素，导致二次回路经常出现多点接地的安全隐患，在外部严重干扰情况下，出现继电保护装置误动作或拒动的安全事故。如当PT二次回路出现多点接地，在一次系统出现接地故障的时候，因故障点电位及变压器中性点电流的影响，造成保护装置采样到的二次电压与实际故障相电压不一致，对保护装置的动作行为产生影响，出现保护拒动或者误动的风险；当CT二次回路出现多点接地，当一次系统出现接地故障的时候，因二次电流回路存在分流，导致保护装置采样到的电流出现一定的偏差，对保护装置的动作行为产生影响，出现保护拒动或者误动的风险。

1.3继电器误动作引起的跳闸事故

近年来，随着微机保护及集成型断路器操作箱的广泛应用，继电器广泛运用于继电保护中，继电器的可靠性直接影响着继电保护的安全稳定运行。在电力生产运行中，常出现因继电器动作功率低，在系统有较大扰动时继电器误动作，导致断路器误跳闸或保护装置误动作的事故案例。

2优化电力系统继电保护的策略分析

2.1加强继电保护装置硬件检查与维护

继电保护设备有的是采用焊接连接的，设备在长期运行后，检修人员应该对其连接部位进行仔细检查，确保连接牢固并防止出现虚接、断开现象。对采用螺栓连接的地方也要检查，确保其螺栓没有松动发生。通常有顺序检查法、逆序检查法、整组试验法三种查找方法。顺序检查法是在继保装置拒动时使用试验的手段来查找故障根源，在查找过程中先从外部再到内部的逐一排查。但是当无法确定发生事故的地点且继电保护装置出现误动的时候，就可以采用逆序检查法，分析已经发生的事故，通过外部设备检查、绝缘检查、性能测试等由下至上查找原因。整组试验法主要利用继电保护装置动作逻辑性及信息进行分析，通过核实继电保护装置整体动作时间及动作逻辑性分析故障原因。针对继电保护装置在长期使用中表面积灰导致的绝缘变差的情况，在检修规范编写时就应要求检修人员对装置进行定期清洁，以降低设备的故障率。

2.2继电保护软件问题的处理措施

在科学地安装各种继电保护系统和装置的技术基础上，需要技术人员能够进一步地分析和了解继电保护装置的结构，在此基础上技术人员需要对子系统模块的结构进行了建立，及时地分析其所可能存在的稳定性和故障。在子系统模块数据分析的工作中，其中子模块具有的数据稳定性需要同实际继电保护装置当中的故障数据具有良好的复合性，在故障管理的标准基础上需要及时分析其所存在的故障，以此对合理的存在故障数据以及处理方式的可靠性进行了确定。在全面地分析和处理子系统模块故障数据的工作基础上，技术人员能够进一步地了解分析到继电保护系统当中所可能存在的不稳定因素，在未来对子系统模块故障数据的升级中，技术人员能够做到有针对性地及时进行故障处理，进一步提升系统正常运行的稳定和安全水平。

2.3继电保护和故障检测

第一是网络化故障检测和继电保护，微机保护装置实现网络化发展，能够支持电力系统针对继电保护中关键设备各环节保护装置实施纵联串联和差动保护，主站负责进行统一管理，提供数据传输、处理等通信服务。能够联系继电保护装置相关电气量，针对故障位置进行快速判断和检测，掌握故障参数、形成原因、性质以及具体位置等信息，朝相关保护装置传输命令，将其中故障元件进行快速切除，降低故障覆盖范围。

第二是自适应控制下的继电保护和故障检测。自适应继电保护可以针对电力系统运行中所形成的故障特征和运行方式变化进行实时检测，同时能够联系具体变化对保护特性、定值和保护性能进行自动化改变，从而更好适应电力系统所出现的不同变化，有效改善输电线路距离保护、变压器保护、发电机保护、自动重合闸以及变压器保护等系统保护性能和系统响应。

第三是人工神经网络下的故障检测和继电保护，人工神经网络相关继电保护以及故障检测主要是以生物神经科学为基础诞生的。人工神经网络进行故障检测主要是以生物神经系统为基础，借助模糊逻辑、遗传算法、进化规划相关智能化技术手段，针对电力系统进行合理保护。结合其自适应、自学习、自组织以及并行处理、模式识别功能和分布式信息存储等特征，借助人工神经网络针对故障距离、故障类型进行准确判断，从明确主设备保护以及相应的保护方向。比如借助BP模型针对方向保护进行准确判断，从而对故障所处方向进行准确、快速判断，做好高压输电线路相关方向保护工作。

2.4加大工作人员培训力度

继电保护装置安全可靠运行离不开运行检修人员的积极负责任参与。在施工、运行、检修、维护等环节均要求工作人员具有强烈的责任心和高水平的专业技能，避免工作过程中出现责任心不强、操作不当、不按规程操作等问题。为此，需要加大对继电保护专业人员的技能培训与职业素养培训力度，开展月度、季度等周期性的知识讲堂等活动，并制定相应的绩效考核措施。同时，继电保护班组应积极开展技能专业与操作考试，并认真对操作结果进行分析，制定方案予以提升，通过专业化的培训提升工作人员的综合素质。

结束语

继电保护工作是确保电网运行安全稳定的最重要的一道防线，在工作中，一方面应对生产过程中出现的各种故障进行原因分析及经验教训的总结，并提出相应的改进措施及预控措施。另一方面，要加强专业队伍建设，培养综合性技术人才，积极探索新形式下的继电保护管理工作，保证继电保护的安全可靠，促进电力系统的稳定。

参考文献

[1]艾佳俊.电力系统继电保护的故障与对策分析[J].科技风，2020，3(16):179.

[2]李真强.电力系统继电保护故障及其解决对策[J].通讯世界，2020，27(05):169-170.

[3]杜彬.电力系统继电保护故障分析与处理措施[J].四川水泥，2020，10(05):276.