电力系统继电保护与常见故障研究

电力系统继电保护与常见故障研究

刘强

371326198912030415  山东省日照市 276800

摘要：社会进步，电力行业发展迅速，目前，我国社会各界持续提升用电需求，同时电力系统也不断拓展建设规模，发电厂及变电站随之日益增多，全面满足了不同行业的用电需求，但也相应地使电力系统在实际运行过程中的安全隐患增加。在电力系统中继电保护装置是系统运行的重要保障，能够促进电力系统的平稳运行。本文从这一角度出发，对继电保护的工作原理和具体功能进行分析，深入研究电力系统中继电保护可体现的实际功能，以及电力系统中继电保护常见的运行故障，提出对应的解决措施，以期为相关研究提供借鉴。

关键词：电力系统；继电保护；故障处理

引言

电力系统结构及其运行状况相对复杂，主要涵盖发电系统、输电系统及配电系统。因电力系统结构比较复杂，各系统中子系统与相应控制系统相对应，借助控制系统可保证各个环节稳定运行。其中，继电保护装置作为电力系统中的重要组成部分，保障电力系统供电稳定性。因此，为进一步提高电力系统继电保护装置常见故障的分析能力及检修技术，对其进行研究十分必要。

1继电保护的工作原理

（1）电流保护工作原理。电力系统出现故障时，通常会产生电流激增情况，这时继电保护装置会通过电流的实时变化对电气设备的问题进行分析，若电流比标准值大，保护装置会选择零序电流保护并对断路器发出动作指令。（2）电压保护工作原理。电力系统发生故障时，继电保护装置可通过放电间隙分散氧化锌阀电压，用来降低运行冲击，实现对残压的保护，进而对运行过电压达到保护的目的。（3）距离保护工作原理。继电保护装置对电力系统能做到电流的实时监测，同时还能对母线电压是否存在异常变化加以判断。一般来讲，故障点与继电保护装置之间设置间距形成的保护即是距离保护。若电力系统运行不存在异常，电流、电压比则相对大；电力系统一旦存在异常运行或出现故障时，电流、电压比会降低，继电保护装置可利用距离保护为电力系统提供安全运行保障。

2继电保护设备故障

电力系统继电保护及自动化在实际运行中存在着故障风险，这些故障可能对电力系统的安全稳定产生严重影响。继电保护设备是电力系统中关键的安全保障装置，可用于及时检测和隔离故障，以防止电力系统发生更大范围的故障。然而，继电保护设备本身也会面临一系列的故障问题，这些故障可能导致保护系统失效，从而威胁电力系统的安全性。继电保护设备的硬件故障是一个主要风险因素。例如，电力系统中的继电器可能存在接触不良、线路松动、电源故障等问题，这些问题可能导致保护设备的误动作或者失去对故障的检测和隔离能力。此外，继电保护设备的元器件老化、损坏等也可能影响其正常运行，增加故障风险。继电保护设备的软件故障是另一个重要的风险因素。现代电力系统中的保护设备通常采用数字化的处理和控制系统，这些系统依赖于复杂的软件程序。然而，软件存在着设计缺陷、编码错误、版本问题等潜在风险，这可能导致保护设备的误动作、功能失效或者漏报故障。软件故障的影响范围广泛，不仅可能影响单个设备，还可能导致整个保护系统失效。

3继电保护故障维护措施

3.1提高保护精度

要提高继电保护装置的精确度和准确性，切实提升继电保护系统的有效性，必须从现场数据入手，根据实际运行工况和系统特点，优化保护定值的设计，采用恰当的保护定值组合，在满足灵敏性的同时避免误跳或漏保的发生。例如，对于某条输电线路，需要根据线路长度、负荷类型等因素，合理设置距离保护定值，使之能够快速可靠地检测并隔离线路故障，但又不会对正常运行状态产生误判。同时，还需注重软件算法的选择和优化，合理选用检测原理和算法，对传统算法不断进行改进，或尝试引入新的先进算法，以提高保护判据的可靠性。随着人工智能技术的发展，一些基于深度学习的故障识别算法已经应用于继电保护领域，显著提升了故障检测的准确率。在硬件方面，要尽量采用高精度的数字化保护装置，利用其优良的测量和运算性能。目前，技术较为成熟的电子式和微机式保护装置，其精度都高于传统的电磁式装置。此外，还要注重元器件的选型和电路设计，采用高精度元器件，合理布局电路，有效抑制干扰噪声的影响。

3.2建立故障处理原则

（1）保证电力系统继电保护装置的可靠性，这一装置承担着整个电力系统安全运行任务，因此需要继电保护装置具有较强稳定性，以保证电力系统良好运行。（2）避免出现误动作或抗拒动作，在出现电力系统运行故障时，要及时进行准确跳闸，以最大程度降低故障事故发生概率。（3）保证电力系统继电保护装置的灵敏度。在实际工作中能够及时发现电网故障，并且能够在最短时间内进行响应。断电和报警情况下确保电网安全稳定，保证足够的灵敏度，以满足电网基本工作需要。（4）保证继电保护装置的及时性。制订科学合理启动保护程序，尽可能将对电力系统有关设备造成损害降到最低，以最大限度地降低由于安全事故或停电造成电力供应不足对供电造成影响。

3.3强化设备抗干扰性，健全继电保护运维

继电保护系统中多种元件在运行期间相对敏感，若受到外界很强的环境信号干扰，也会在一定程度上影响设备的运行。因此，为了降低故障产生的概率，可促进设备提升抗干扰性能，进而保障系统内部的安全运行。抗干扰措施可以从以下两方面开展，首先，是硬件抗干扰，主要是将保护柜材质进行更换，例如，铁质保护柜能够有效将电场干扰和磁场干扰屏蔽，同时还能保证运行设备能正常保持与现场信号的通讯。其次，是软件抗干扰，保护设备在进行布线时，应保障各个信号电路间保持满足要求的安全距离，使系统内部设备降低相互间的干扰。同时，还能减少屏蔽层对信号形成的阻抗，促进二次回路全面提升抗干扰性能。电力系统中继电保护装置具有极为重要的作用，为了减少故障发生率，应提升维护管理能力，保障继电保护装置的安全运行。在维护管理工作的支撑下，技术人员能够尽快发现继电保护装置出现的问题，并及时采取解决措施，防止故障扩大，全面减少故障影响。继电保护装置的维护管理工作正确开展还能推动以往的故障事后处理向事前预测方向转化，可从源头上杜绝风险问题及安全隐患，可全面促进继电保护装置有效体现自身作用。同时，技术人员在对断电保护装置进行定期的维护管理工作过程中，可有效掌握各类元器件的实际运行情况及正确的更新时间，对于延长设备的运行周期有极强的推动作用。

结语

伴随着我国社会经济发展规模的不断扩大，各行各业对于电力能源的需求度也在不断提升，这就推动着我国电力事业的不断发展和进步，广大人民群众要不断提高电网运行质量水平，深入开展关键技术的研发工作，充分发挥出继电保护技术的安全保障作用，把握继电保护装置的切实应用方法，有效解决智能电力系统运行过程当中的中断和故障问题，为我国电力事业的不断发展和创新带来支持和保障。

参考文献

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