电气工程中的继电保护故障与对策分析

电气工程中的继电保护故障与对策分析

王亮

天元建设集团有限公司

摘要：继电保护系统作为智能电网中的第一道安全防线，可以通过各个终端监控设备及传感器实现对智能电网日常运行状态的实时监控，并且可通过收集和分析智能电网运行数据，确定故障位置，并给出相应的解决方案，促使故障及时得到有效解决。

关键词：电气工程；继电保护；应用措施

1 研究背景

继电保护装置指在电网中的发电机、变压器、线路等电力设备发生故障危及电网运行安全时，可以向运维管理人员第一时间发送报警信号或直接向断路器发出跳闸指令的自动化设备。继电保护装置主要包括测量部分（和定值调整部分）、逻辑部分及执行部分。其工作原理是通过监测电网中各电力元件出现短路或者异常情况时的电气量（如电压、电流、功率、频率等）的变化来实现继电保护动作，如图2所示。在智能电网实际建设过程中，选择继电保护装置要注意满足可靠性、选择性、灵敏性及速动性这四“性”要求，以此来确保继电保护装置的工作性能，进而增强智能电网的抗干扰能力及稳定性，以免发生大规模停电。

2 继电保护面临的挑战

在我国，目前新能源电力主要为风能发电、太阳能发电及潮汐能发电等，这些自然资源虽然可以取之不尽用之不竭，但是也是人类无法操控的。所以新能源电力存在稳定性差、波动大等问题，电力输出不稳定。再加上国内水电站、燃气站等整体比较少，与新能源电力在资源上还无法形成充分互补，加剧了新能源装机却无法并网的问题。若这一问题不解决，则必然会降低电网的调峰容量及安全裕度，进而影响电网整体的稳定性及安全性。

3电气工程中的继电保护故障与对策分析

3.1 加强广域保护应用

广域保护是在智能电网运行过程中，利用继电保护的形式来收集和分析电网各子集的运行数据信息，并结合分析结果选择合适的措施保障智能电网整体运行安全。应用广域保护时，应根据区域的不同将整个电网划分成多个子集，并对各子集区域实行针对性的继电保护措施，增强电网的控制及保护能力。其中控制能力指智能电网运行过程中所具备的故障自我修复能力，确保电网运行中可以实行自我保护；保护能力指对整个智能电网进行安全运行保护，并且能及时判断出故障原因及及时解决故障的能力。因此，加强广域保护应用，可深入分析和判断继电保护收集的数据及信息，以此来掌握智能电网运行情况，为后续的电网维护保养提供有价值的参考，进而提高电网运行的可靠性。

3.2推动继电保护实现多元化发展

在智能电网中，为了进一步提高继电保护的功能性及质量，需要根据智能电网建设发展的实际情况，从电网“智慧性”与“功能性”的契合点入手，推动继电保护实现多元化发展及不断创新。比如，智能电网内集成了很多的数字化、信息化技术，可以加大继电保护传感器的数字化升级，加快继电保护的数字化发展，这样既能强化智能电网的网络信息传输能力，也可以降低传感器的故障率，提高继电保护系统的稳定性及可靠性。同时，通过数字化升级优化，能够把大数据技术及网络技术引入到继电保护工作中，在此基础上，进一步提高继电保护对各种正常或故障信息进行“智慧化”改进的能力，进而优化继电保护装置的整体性能，为智能电网安全稳定运行保驾护航。

3.3设备完善与系统功能增强

对于继电保护装置而言，可通过合理优化利用传感器，不断完善继电保护设备功能，并提高继电保护设备收集数据信息的效率及质量，为继电保护系统安全可靠运行提供保障。同时，在智能电网环境下，为更好地适应智能电网的发展要求，应在继电保护系统中不断融入先进的科技，增强系统功能，从而有效应对大风、雨雪等恶劣天气，减少传感器震动及接线松动等问题发生。

3.4构建智能化保护信息交互平台

智能电网环境下，为了进一步提高继电保护工作的质量，应根据实际需要构建完善的智能化保护信息交互平台，基于统计学理论、大数据分析计算技术、数据协调技术等为保障智能电网系统安全稳定运行提供丰富的信息资源，进而指导电网继电保护工作有序稳定开展。同时，技术人员也需根据智能电网的发展需求，对智能化保护信息交互平台进行动态化监控、扩充及升级，以便适应智能电网更新发展对保护的要求，促使继电保护（二次）和智能电网主体构建（一次）实现同步发展。

3.5设备日常维护

为了能够更好地减少电压互感器二次回路故障问题的产生，相关工作人员需要在日常工作中，定期对二次回路以及相关设备进行检查，及时对设备的运行状态数据进行更新，保证各项装置性能发挥出自身的作用，对电磁型变压器以及母线保护工作中，需要加强电压继电器等维护效果，从而降低二次电压回路故障问题产生的概率。在实际继电器保护工作开展的阶段中，需要加强抗电磁干扰能力备的建设，对变压器的母线保护进行改善，从而保证变压器的实际性能得到提升。除此之外，相关工作人员还需要对一次电压回路进行定期的检查，将各项数据信息进行快速的收取和整理，更好地加强电压回路的维护保护工作。在异常情况发生后，相关工作人员可以对数据进行快速地调取，从而保证维护工作开展的效率和质量。

3.6使用开断设备

开断装置主要是为了能够在电压互感器二次电压回路出现故障后，及时对相关电路回路进行切断，防止故障问题对电力系统以及变电站内其余设备造成的不良影响。从目前实际的情况来看，较长使用的开断设备主要包括隔离刀闸辅助触点、空开、切换继电器等装备，在实际电网规划工作中，相关工作人员需要科学合理的对开断设备进行安装，能够减少二次回路故障问题对继电保护装置造成的影响，这也是现阶段规划工作人员在对实际线路设计中，减少故障问题产生不良影响的主要手段和策略，也是实现电力系统稳定运行的最佳措施。

4结语

必须要对继电保护故障诊断方法进行不断地优化和改进，这就需要作业人员对故障进行基本的检查，诊断和处理，在先进信息化技术的支持下，提升了继电保护整体故障管理效果。

参考文献：

[1]张欣欣. 电气工程中继电保护的故障诊断与处理对策分析[J]. 电力设备管理, 2021(14):4.

[2]王坤烨. 电气工程继电保护的故障与对策分析[J]. 集成电路应用, 2021.