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电力系统继电保护及故障检测方法张峰

发表时间：2020/8/11 来源：《基层建设》2020年第10期作者：张峰1 谢亮2 杜风霞3

[导读] 摘要：现代化社会建设和发展中，社会各界对于电力需求度不断提升，大量先进技术和设备涌现，并广泛应用在电力系统中，促使电力系统愈加复杂。

        1.身份证号：13040619851119****； 2.身份证号：13042719840414****；
        3.身份证号：13042719770607****
        摘要：现代化社会建设和发展中，社会各界对于电力需求度不断提升，大量先进技术和设备涌现，并广泛应用在电力系统中，促使电力系统愈加复杂。电力系统在运行期间，很容易受到客观因素影响出现安全隐患，破坏电力设备安全的同时，影响到供电质量。在现代化技术支持下，通过电力系统继电保护及故障检测方法可以及时挖掘故障隐患，推动电力系统继电保护及故障检测技术自动化、数字化和智能化发展，选择网络化管理法、自适应法和人工神经网络法，可以及时排除故障，确保电力系统安全稳定运行。
        关键词：电力系统；继电保护；故障检测
        电力系统运行中，很容易受到客观因素影响，出现故障问题，不仅会影响到供电质量，还会带来严重的经济损失和人员伤亡。故此，需要选择合理的继电保护和故障检测方法，以便于及时发现和解决故障问题，为电力系统稳定运行提供保障。本文就电力系统继电保护及故障检测方法展开探究，分析故障产生原因，提出合理的解决方法。
        1继电保护装置
        1.1运行特点
        继电保护装置能够在电力系统故障时及时传递信号，并控制其他设备，将故障的影响局限在一定范围内，并且还能切除故障。此外，继电装置在运行时也会出现问题，主要包括两种形式。（1）拒动故障，即未能在系统出现问题时及时发出信号并切断故障。（2）误动故障，主要指保护装置出现信号或动作报错的现象。这主要指的是传统的保护装置，当前所研究出的继电装置具有自动化特点，能够实现电力系统的全面监测，获取最具时效性的信息，掌握各类设备在运行过程中的参数，并且能够远程监督与控制设备。
        1.2继电保护出现的问题
        1）继电保护系统软件错误运行
        软件系统出现偏差，使保护装置出现错误工作，甚至不工作的情况。主要包括缺乏正确的需求分析定义、软件程序设计、编码以及测试方式出现偏差、定值输入不准确等。
        2）继电保护系统硬件装置缺乏一定的可靠性
        假如继电保护装置和二次回路以及继电保护辅助装置和装置的通道、接口、断路器等无论哪一项电力网络元件出现不正常的情况，都会使继电保护和电力系统主接线的可靠性受到影响。继电保护硬件质量的优劣对系统保护的可靠性起决定作用。
        3）人为原因
        安装人员没有按照设计要求进行接线，甚至出现接错线的情况。检修和运行人员的工作疏忽都会造成继电保护缺乏可靠性。
        4）计算机保护装置运行中出现的问题计算机设备的加入给电网运行人员带来了更加准确的数据支持，达到了系统的智能化的操作方式。但是，当前的计算机设备具备了以往设备不具备的功能，可以对数据进行综合有效地利用。但是由于计算机设备一般是独立运行，不具备数据分析能力。
        2继电保护技术的应用现状
        （1）应用网络信息技术。电力系统的继电保护工作主要体现在数据的处理和数据的分析上，目前，继电保护技术通过应用网络信息技术，完善电力系统的信息体系，确保电力信息的准确性。同时，网络信息的应用能提高系统数据分析的效率，通过对比以往数据，分析电力系统的运行现状。信号的收集也能使电力系统的优化工作开展得更加顺利，通过图像，也能发现电力系统运行的细节，为整改电力系统运行模式提供指导方向。
        （2）应用自动化技术。自动化技术的应用能提高电力系统的运行效率，如果系统在运行过程中出现故障，系统能自动地发现出现问题的地方，并在运行中尽可能忽略故障，保护电力系统中各个设备的性能。电力系统包括变压器、发电机、电阻等重要的用电元件，每个元件间有固定的间距，自动化技术的使用强调各元件间的衔接，维护电力系统的稳定运行。同时，自动化技术的应用能有效避免电力系统运行震荡对电能的损耗，提高电能的输出效率。
        （3）应用互感技术。

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在电力系统中，需要安装互感器实现互感技术的应用。常用的互感器分为光学互感器和光电流互感器两种，主要有绝缘高压、传导速度快的优势，互感器种类的选择需要结合电力系统的各种参数和运行要求，以此才能提高电力系统运行的稳定性与高效性。互感器的应用不仅能节约能源，更能实现系统信号的准确传递，拓宽电力系统的运行范围和路径。
        （4）应用编程控制技术。编程控制技术的应用提高电力系统的运作效率，降低系统设备的应用难度。因为计算机编程语言能很好的操作整个系统，处理难度较大的指令和逻辑关系，让电力系统的运行变得更加简单，降低电力工作人员的工作难度。编程控制技术的应用也能淘汰传统的触点继电器设备，使电力系统的运作更加顺畅，促进我国各个行业的创新发展。
        3故障检测方法分析
        以小电流接地系统为基础的故障检测方法实际效果突出，主要从以下两点实现：（1）空间电磁场探测单相接地故障支路，一旦发现单相接地故障，电气量会出现明显变化，如果是永久性的接地，电压表三相值不同，接地相电压明显下降；间歇式接地，电压表的指针会明显波动。如果是接地点周围磁场变化，单相接地故障则表现为前向、后向支路异常，非故障支路同样存在异常，零序电压支路随之变化。通过零序电场和磁场分布情况调查，确定故障点位置，寻求合理措施及时改进。（2）故障支路识别和故障接地相，小电流接地系统单相接地下，可能出现多故障暂态问题。建立数学模型来计算电压、电流，预测电流畸变量，接地点的电压、电流信号进行小波变换处理，最终获取频谱图像，确定电流故障特征基础上确定故障位置。
        4电力系统继电保护及故障检测方法
        4.1网络化管理方法
        电力系统继电保护及故障检测中，选择网络化管理是电力系统现代化管理的必然选择，有助于及时发现和解决电力系统故障问题，保证电力系统安全稳定运行。推行网络化管理，突出继电保护与故障检测系统主体地位，具体到各个环节，以便于实现继电保护系统和传感器有机整合在一起，将系统运行数据信息传输到电网控制中心，精准、快速的判断故障问题，及时隔离和解决故障。网络化管理，电气设备纵联差动保护优势较为突出，快速判断故障位置和原因，及时做出应对来保证电力系统稳定运行。
        4.2自适应控制法
        自适应控制法在实际应用中，主要是强调控制元件具备更强的敏感度，以便于设备出现故障时可以技术发出预警信号。通过继电保护与故障检测系统，选择敏感度更高的元件，如互感器、继电器和变换器等装置。不同地区的电网情况有所差别，而控制元件需求量较高，所以需要保证控制元件敏感度一致。结合实际情况发挥主元件适应性，根据实际情况设定敏感度，保护电力系统稳定运行的同时，快速、精准检测电力设备故障问题，确保继电保护灵敏性符合要求。
        4.3人工神经网络法
        人工神经网络法应用在继电保护及故障检测中，主要是集合了模糊逻辑、遗传算法和生物神经网络于一体，在电力系统继电保护中应用。凭借人工神经网络的信息分布式存储特点，智能化水平较高，在电力系统继电保护中应用，可以快速、精准判断故障类型、故障点，寻求针对性措施来排除故障。
        5结论
        科学技术是第一生产力，在科学技术不断发展和完善下，面对社会不断增长的电力需求，如何保证电力系统成为当前首要任务。通过继电保护，选择合理的故障检测方法来预防和控制故障，确保电力系统相关元件不受损害，如果发现异常情况可以自动化切断连接，并发出预警信号，确保电力系统安全稳定运行，提供优质供电服务。通过电力系统继电保护及故障检测方法相关研究分析，有助于推动技术和手段创新，为后续相关研究提供依据。
        综上所述，
        参考文献
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