影响电气自动化系统继电保护安全性的原因及解决办法

影响电气自动化系统继电保护安全性的原因及解决办法

刘军 田学强

国网七台河供电公司，黑龙江省 154600

摘要：电力是社会不可或缺的能源之一，电力系统在其中发挥着关键作用，由于电网运行方式较为复杂，其处于频繁变化的状态之中，因此为保障电力系统运行的安全可靠，必须加强在日常使用中的维护，而继电保护装置便是其中的关键所在。继电保护装置的应用，可避免电力系统故障所造成的风险，维护电网设备的安全。但由于受各种因素的影响，继电保护装置本身也面临着故障风险，一旦发生故障将无法发挥保障功能，影响电力系统的安全运行。鉴于此，本文基于电力系统保护视角，探讨继电保护装置的常见问题，以其全面发挥其功能优势，预防电力系统运行事故的发生。

关键词：

引言

随着社会经济的不断发展和进步，工农业生产及居民生活用电的需求量越来越大，从而促进了电网的较快发展。但是，如何保障电网安全稳定运行，是一个值得关注和探讨的问题，变电运行在电网中占据着重要位置，而继电保护装置对变电站安全稳定运行发挥着重要作用。本文简要分析了目前变电站在运行期间继电保护存在的问题，分析了排除故障的方法，并提出了提高继电保护运维水平的措施，为变电站的安全稳定运行提供保障。

1影响电气自动化系统继电保护安全性的问题

1.1继电保护装置定值问题

由于电力系统运行过程并非一成不变的，而是随着电力应用程度的变化而变化，因此继电保护装置在应用中会涉及到定值问题。一般来说，继电保护装置应用需要满足部分条件，以更好地发挥其保护效用，但如果受到定值因素的影响，其实际效果将大打折扣，主要源于两个方面，一方面是人为因素，即继电保护装置的安装及使用中，受到人员专业能力、计算精确性等影响，在继电保护装置定值时产生较大误差，导致理论与实际之间存在不匹配性；另一方面是装置因素，即由于继电保护装置属于电子器件，对其质量、寿命及使用条件要求更高，如果出现元件老化、损坏、环境变化及电源故障等，均会导致定值漂移现象，影响其实际功能的发挥。

1.2电流和电压互感器问题

短路或断路是电力系统运行中的最常见问题，并且所造成的损害也是极其巨大地，尤其是短路问题产生时，电网会瞬间产生极高电流和电压，这就需要继电保护装置利用二次回路电流予以保护。而电流和电压互感器属于其前端元件，如果出现饱和故障，将无法完成二次回路电流，或者装置存在误动、拒动等问题，导致整个电网的停电问题^[1]。

1.3继电保护装置元件质量

根据继电保护装置所发挥的功能看，其功能范围越宽泛，所应用的精密测量元件数量也越复杂，而众多元件的组合应用，不仅考验着其设计能力，更对元件的质量提出更高要求。一般而言，继电保护装置由电流互感器、二次保护回路、测量元件及执行输出等构成，特别是测量元件需要较高的敏感度，一旦电网出现负荷异常时，需要及时做出反应。反之，如果其元件质量不达标或者灵敏性不够，当电网负荷变化较大时仍无法检测，导致继电保护开关无法启动。

2电气自动化系统继电保护安全性的措施

2.1替换法在故障处理中的应用

根据继电保护装置的设计要求和应用特点，在继电保护装置发生故障时，应充分考虑其影响因素，主要是针对其内部结构及元件实施检查，若判断为其相关元件存在故障，或者是元件功能不稳定等问题，则应直接采用替换的方式进行维修，确保故障得到根本上的排除。通常而言，替换法是继电保护装置最常用方法，操作中可采取替换检验的方式进行，当继电保护装置发生故障时，可利用周边备用插件、设备作为替代，若故障在替代元件后消失，则表示故障处理有效，否则应继续深入分析问题。以110kV旁路故障为例，当LFP－941A微机保护灯闪烁时，故障检测难度较高，此时可将备用设置插件对调，以检测故障的源头^[2]。

2.2分段法在故障处理中的应用

针对继电保护装置的故障处理时，可以将其划分为两个或者多个分析部分，并依据相应的步骤实施处理。（1）在继电保护装置中高频保护装置无法发送告警信号时，由于其涉及到两侧收发信机及通道设备，因此可以采取分段法实施处理。即依据通道分布及功能规律，将通道进行分段检验，利用电平表对其功能进行确定，检查是否具备正常的自发自收功能，以判断其故障点及范围。反之，则再次接入其他通道结合滤波器通信电缆端测，对相关的电缆线进行检测，判断故障的产生范围。（2）在光纤通道及远动检测中，将各通道口断开，随后利用短接内回路对各个通道进行检测，通过对装置内部信息的收集，以判断其功能的有效性。最后再对外侧短接环信号接收情况进行分析，判断通道的运行情况，避免故障的产生^[3]。

2.3提高继电保护设备运行期间的智能化水平

提高继电保护设备运行的稳定性是一项至关重要的方法，同时也是一种技术创新的措施。目前，智能化水平越来越高，被广泛运用到各个领域，并获取了良好的效果。很多科学的思想与技术也被大量运用到电力系统运行中。例如：神经网络技术、遗传算法技术、模糊逻辑技术等，都在继电保护的运行中不断深化。目前，人工智能技术具备良好的发展前景与竞争优势，其可以大幅度提高继电保护设备的安全性及稳定性，同时也能够控制继电保护设备较为隐蔽的工作条件。对于人工智能技术来讲，其明显的优势在于能够快速处理事故，同时对事故形成的原因进行逻辑分析。经过实践证明，人工智能技术在继电保护工作中有着极为重要的作用，相关工作人员应深入对该技术进行研究，从而确保继电保护正常工作，确保变电站运行安全、稳定运行。

2.4及时更换老化设备并使用双重化配置

由于人们对电的需求原来越多，电力系统中很多设备长期都是大负载运行，这样会使继电保护元件的老化速度加快，另外由于环境的原因（温度、腐蚀、氧化等）会不断缩短元件的寿命。老化后的电子元件使继电保护发生故障，对变电站的安全稳定运行造成较大威胁。在定期检查中要及时更换老化的保护装置，在条件允许的情况下配置两套相互独立的保护装置，每套保护有各自独立的控制及跳闸回路，均可以单独运行。当一套保护出现故障时可退出保护，另一套保护可以继续运行，提高了保护的可靠性^[4]。

2.5提高继电保护装置可靠性的措施

牢抓继电保护的验收工作，继电保护作为电网安全稳定运行的第一道防线，担负着保卫电网和设备安全运行的重要职责，因此，在实际工作中，要严把继电保护验收关，继电保护调试完毕后，施工单位应该严格检测；提高继电保护装置运行于维护能力，继电保护装置运行与维护对可靠性同样起着至关重要的作用；加强继电触点工作可靠性检验，继电器是继电保护装置的重要组成元件，对于新安装或定期检验的保护装置，应该仔细的观察继电器的触点是否正确动作，以保护继电器触点工作的可靠性，从而提升继电保护运行的可靠性^[5]。

结束语

总而言之，伴随着社会经济发展速度的逐步加快，电力系统对继电保护的要求越来越严格，相关工作人员应不断提高自身的专业技能及综合素养，深入对变电站继电保护的相关内容进行探讨，从而提高继电保护的质量，合理地应用和维护继电保护设备，保证电网的安全稳定运行，为工农业生产的用电安全提供保障。因此，对变电运行继电保护相关内容进行探讨是值得相关工作人员深入探究的内容。

参考文献：

[1]吴永红.电力系统继电保护系统可靠性分析研究[A].江西省电机工程学会.2020年江西省电机工程学会年会论文集[C].江西省电机工程学会:江西省电机工程学会,2021:2.

[2]冯焕松,崔远远,梁睿,周孟璇,龙超城.电力系统继电保护常见故障及预防措施[J].中国科技信息,2021(01):30-31.

[3]张延虎.变电运行中继电保护问题的探讨[J].电子世界,2020(24):180-181.

[4]廖小君,张里,向倩.智能变电站继电保护竞赛考评模块开发[J].科技风,2020(36):197-198.

[5]袁魏,秦琴.线路保护装置定值风险评估策略研究[J].电子器件,2020,43(06):1304-1308.