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电力系统继电保护故障分析与处理杨林森

发表时间：2020/8/12 来源：《基层建设》2020年第10期作者：杨林森

[导读] 摘要：电力运行是一个复杂、全面的综合性运行系统，在运行过程中很容易产生各种类型的故障和问题，这些问题不利于电力系统稳定、安全的运行。

        浙江高速信息工程技术有限公司浙江省杭州市 310000
        摘要：电力运行是一个复杂、全面的综合性运行系统，在运行过程中很容易产生各种类型的故障和问题，这些问题不利于电力系统稳定、安全的运行。继电保护装置能够及时发现电力系统中出现的问题，为工作人员进行故障检修提供帮助。本文首先对继电保护的作用进行阐述，分析影响继电保护效果的因素，然后分析目前电力系统中出现的主要故障类型，最后提出相关提高继电保护效果的措施，旨在为促进我国电力事业发展提供参考。
        关键词：电力系统；故障分析；继电保护；处理措施
        引言
        在电力系统内加装继电保护装置，可以保证人们生活和工作中对电力持续增长的需求，避免电力需求过大导致电力系统出现故障。继电保护装置可以帮助电力系统维持在稳定的状态下运行，但是仍然会有多种因素引发系统出现故障。电力工作人员应重视继电保护装置的加装、维护和检修，及时发现继电保护装置存在的安全隐患，以便快速地实施解决措施。本文针对继电保护装置出现的问题进行研究，提出有效的应对措施，力求提升继电保护装置保护电力系统的能力，使其在电力系统日常运行中发挥重要的稳定作用。
        一、继电保护的作用
        继电保护装置对于电力系统的安全运行具有重要作用，具体体现在三个方面。①继电保护装置能够及时检测出电力系统中出现的问题，并对问题进行定位，缩小问题范围，提高电力维修人员的维修速度；②在电力系统出现故障时，迅速的切断关键电路设备，避免由于故障造成的二次损失；③继电保护装置能提高电力系统的运行质量，增加电力用户的体验效果。
        二、继电保护的影响因素与原因分析
        目前电力系统中影响继电保护效果的因素有很多，主要可分为外部因素和内部因素。外部因素主要是外部天气环境，比如异常天气、磁场、辐射等，内部因素主要是继电保护装置的自身影响，比如硬件设备和软件设备等。
        （一）人为因素的影响
        电力系统的正常运行离不开大量专业的工作人员支持，可以说工作人员的实际操作往往会对电力系统的运行产生直接的影响，许多的故障问题都是由于工作人员的误操作而引发的。有一部分工作人员的工作时间很长，积累了丰富的工作经验，在实际的工作过程中可以根据自己的经验来对各种问题进行快速而准确的判断，能够及时有效的对各种故障、事故进行处理，虽然这些工作经验丰富的工作人员有着极高的工作效率和工作水平，但是其中有一部分工作人员会产生一种优越感，会觉得自己所负责的工作过于简单，产生一种轻视的情绪，在实际工作的过程中觉得自己的经验判断是最正确的，往往会由于自己的判断失误而引发电力系统继电保护故障，引发严重的安全事故。电力系统中的工作人员队伍是十分庞大的，不同工作人员之间在工作经验、专业水平等方面有着比较大的差距，既有专业水平高、工作经验丰富的工作人员，也有专业水平低、工作经验较少的工作人员，这就使得电力系统整体的工作质量得不到有效保证，有一些无法熟练操作继电保护综合系统的工作人员被派去进行独立的操作，往往会由于误操作而引发继电保护故障。
        （二）相关设备的影响
        电力系统继电保护装置是由数据采集系统、管理装置、微机装置等部分构成的，其中任意一个部分发生故障问题都会引发整体的电力系统继电保护装置出现故障问题。在电力系统继电保护装置正常运行的过程中会产生大量物理参数，而对这些物理参数进行收集则主要依靠数据采集系统进行。如果电力系统继电保护装置的数据采集系统出现了故障问题，那么往往无法及时收集运行过程中产生的物理参数，无法将收集到的物理参数转化成数字信号传输给微机系统，最终容易导致电力系统继电保护装置出现故障，无法正常运行。
        三、电力系统中主要故障类型
        （一）使用时间过长导致的电力设备故障
        在电力运行系统中最为常见的故障类型，是电力设备经过长时间使用自身老化、破损等造成的日常电力设备故障。比如设备按钮滑丝、开关无法控制设备运行、经常性设备运行暂停、设备运行效果远不如以前等，这些都属于正常范围内的电力设备故障。经过长时间在实际工作中的观察，电线老化是最为常见的故障情况。电线老化会出现断线、线芯裸露或者漏电等情况，严重时会导致整个电力设备停止运行。这种情况在短时间内很难得到彻底维修，对电力企业经济运行和电力设备维护造成巨大的损失。
        （二）日常维护不到位造成的电力设备突发故障
        除了由于使用时间过长导致的日常性电力设备故障外，还有由于日常维护不到位造成的运行中突发故障。比如在日常设备清洁中，电力设备表面积累的灰烬等异物没有及时清理，造成在设备运行时出现异物卡住或电力设备温度过高的情况发生，导致后续工作不能有效进行。因此，工作人员在进行日常电力设备维护和检查过程中，要更加细心认真，在检查完毕后可进行测试，检验维护结果。比如借助红外线测量电力设备各种开关和插件的温度是否在正常标准范围内，出现异常情况及时汇报并采取措施，尽量减少由于维护不到位造成的突发事故的发生，保障电力系统的正常运行。

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        （三）电力系统短路故障
        短路故障也是电力系统运行过程中最常见的故障类型之一，一般表现为设备线路短路或开关跳闸。短路故障的出现会对相关电力设备的照明、控制效果等产生负面影响，严重时会导致整个电力运行系统无法工作。
        （四）电力系统断路故障
        比短路故障更严重的是电力断路故障，一般表现为电力系统中的线路发生断裂、断开等。电力断路会导致电力线路无法运行，线路无法正常通过电流，使电力输送过程造成停滞，影响电力能源输送进度。
        （五）电机绝缘不合格
        电力系统运行中各项电力设备严格受国家相关电力运行规范和标准的制约。由于电力运行过程的复杂性，很容易发生如电机绝缘不合格的故障情况。电机是保障电力有效运行的核心部位，电机绝缘没有达到要求会导致电力运行存在巨大的安全隐患，对工作人员的生命安全产生威胁。
        四、继电保护处理策略
        （一）对出现故障的设备元件进行替换
        替换处理措施一般是对已出现的问题或者故障的设备元件，用质量更高的设备元件进行替换，根据元件的功能以及主线故障的情况还可以对设备故障范围准确定位。替换处理措施是故障解决方式中最常用的一种手段，尤其是设备内部一些复杂的元件，很容易出现故障，对出现故障的元件进行替换是一种常见的方式，能有效延长设备的使用寿命。如果某一故障在替换某一元件后设备能正常运行，说明被换下来的设备原件是出现故障的原因。反之，则应该继续寻找出现故障的元件。
        （二）完善继电保护精细化管理制度，落实管理责任
        提高继电保护效果需要工作人员对管理过程进行细化，划分管理职权，落实具体的管理责任，并不断优化和创新管理技术。比如，成立专业的继电保护故障检测小组，对发生的异常和故障及时做出反应，采取应对措施。同时，企业管理部门加强对继电保护的认识理解，在遵守电力运行管理规范的基础上，减少故障问题的发生。
        （三）改善电力系统运行结构
        配网结构从根本上影响电力设备运行的过程和结果。为了促进继电保护效果，企业要在实际电力运行过程中优化电力运行结构，完善电力配网系统。比如：①合理控制电力系统的电路供电半径范围，降低电力发生故障的频率；②高度关注继电保护关键部分，及时更换线路设备及设备零件；③在进行继电保护器械的选择时，关注地域差异，有针对性的选择设备等。
        （四）调整三相负荷平衡，减少相间短路故障的发生
        根据电力运行规程要求，为了保障继电保护装置安全运行，需要将配电变压器的出口、干线、中线和支线的电流不平衡度保持在10%-20%的幅度范圍内。因为一旦相电流发生不平衡，会极大增加相间短路问题的发生频率。因此，在进行继电保护时，可以通过控制三相负荷，使其保持在相对平衡状态，提高电力线路的运行安全。
        （五）应用现代新型继电保护系统
        随着科技的发展，出现了许多新型的继电保护装置和系统，比如新型智能专家系统。新型智能专家系统是将国内相关智能电力设备领域专家知识与计算机强大的数据运算能力相结合的新型专业化电力保护系统。在实际操作过程中，工作人员只需将电力系统中发生的故障输入到专家系统中，系统根据丰富的知识储备对故障进行分析，划分故障类型，提出故障解决方案。工作人员根据解决方案能高效的解决出现的故障，保障设备的正常运行。这种专家系统具有智能化、信息化和可视化，大大促进了继电保护进程，释放了人力，为企业节约了人工成本。因为智能专家系统是以庞大的信息数据库为运行基础的，所以在继电保护过程中更加科学性和高效性。
        五、结束语
        总而言之，继电保护工作在电力运行安全中能得到广泛应用。为了有效解决电力系统中出现的问题，相关电力企业要根据继电保护应用的实际情况，多摸索、多记录、多研究，改进保护方式和手段，从而提高企业的经济效益，帮助我国电力事业更加平稳的运行。
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