1.聂胤 2.吕超 3.周静文
1.2.3.国网上饶供电公司 江西省上饶市 334000
摘 要
电网安全稳定运行直接关系到人民生产和生活。电力系统的安全运行关系到人民群众的生产生活。为保证电源系统的安全稳定运行，必须对其进行测试、控制和保护。继电保护和故障检测技术在电力系统中具有广泛的应用前景。本文重点阐述了电力系统继电保护及故障检测的功能，对综合故障分析系统的功能、继电保护和故障检测方法进行了研究和探讨。
关键词：电力系统；继电保护；故障检测
0.引言
继电保护和电力系统运行中的故障检测，单相接地短路、过载、过电压、低压、压缩、控制和快速检测回路及其他异常情况，以及选择性地释放跳闸指令，以排除故障或发出警报，从而减少由于故障造成的电气设备损坏和整个电源系统的安全问题，确保电源系统持续稳定运行。
1.电力系统继电保护分析概述
1.1电力系统继电保护的概念
在电源系统发生故障而不能正常工作时，使用继电保护技术可以及时立即发出警报或切断电源，使电源系统停止运行，并立即排除电源系统异常现象。在系统发生故障时，可向用户工作发送指令示，为技术人员处理故障提供重要帮助。电力系统继电保护装置在发生故障时能够快速响应，及时排除故障，避免不必要的麻烦，减少设备损坏，促进设备及系统稳定运行。其次是其具有较高的灵敏度。继电保护装置对系统故障具有很高的灵敏度和反应能力。不同保护装置在电力系统中的灵敏度不同，其测量可采用相应的灵敏度系数。电网继电保护装置能有效保证系统安全稳定运行。
1.2继电保护原理
继电保护主要包括数据测量、逻辑判断和执行模块。它们在整个系统中扮演着重要角色，并需要彼此协作以确保系统安全可靠地运行。测量和控制是在大量设备运行数据采集后进行信号转换的过程。逻辑功能是对所收集到的数据和信息进行分析，并给出逻辑框图。其中主要涉及诸如电流、电压和断路器等相关设备。符合逻辑思维，可以使用保护装置。充当系统的保护性出口，执行模块。在保护动作完成后，会及时发出跳闸、切换等指令，以确保控制失败，避免系统更严重的故障。
1.3继电保护的重要性
在电网运行中，会有许多不同的变电站相互连接，形成庞大的电网系统。若某一线路接地或某一变压器发生故障，将严重影响整个供电系统的稳定运行，甚至可能造成供电范围过大，造成人员和财产损失。但是，采用继电保护可以有效地避免这个问题，缩小影响范围。
2.电力系统继电保护组成及故障原因分析
为防止电源系统在运行中出现故障，必须采用保护装置对电源系统的相关运行进行检测和监控。保护器包括继电器及其附件，即继电保护。并行继电保护装置主要包括三个部分：测量元件；元件间逻辑连接；输出系统。电力系统继电保护是以电网故障为基础，按照一定的逻辑关系对其进行逻辑保护，以确定故障处理指令，然后再根据指令的输出部分进行处理。对系统电压、电流等的异常变化进行分析，对于电力系统继电保护装置的工作和保障供电系统安全具有重要意义。电力系统运行继电保护的数据信息可为准确监测电力系统提供依据。电网发生故障时，可采取相应的保护措施，避免故障进一步扩大。
继电保护的故障成因主要表现在以下几个方面：（1）继电保护元件质量差引起的故障；其质量直接影响到电力系统发生故障的频率，如机电、电磁继电器和所用材料的精度。若产品质量达不到标准，也会导致故障的发生。严重者，如果产品性能不佳或设备不能正确运行，继电器保护就会失效，其它元件的整体质量和晶体管的性能也会导致设备故障和跳闸。（2）由于高温而引起的故障；在继电保护装置运行过程中，如果局部温度过高，也会引起继电保护装置故障。在系统运行过程中，它会受到变压器的严重影响。其中，变压器运行中发生的故障比较多见，是最常见的故障之一。（3）运行过程中隐含故障。潜在的继电保护故障可能会导致大规模停电或电力系统故障。所以，对于一些重要的传输线，要注意隔离装置的操作，以免发生隐形故障。
3.电力系统继电故障检测方法分析
3.1综合故障分析系统的继电保护和检测方法
将紧急保护装置联网，继电保护关键设备的每一点均可实现纵向串联、差动保护，并可为数据中心主站的相应协调管理提供数据处理、上传、通信等支持。此外，还应根据保护装置的响应情况，在安装现场对电源进行检测，及时发现故障部位、性质、原因及相应参数，并向保护装置发出立即指示。通过对故障设备和部件的精确定位，可以最大限度地减少故障造成的经济损失。
3.2继电保护与故障检测的变电站综合自动化方法
变电所综合自动化主要实现电力系统信号、计量、计费、应急控制、故障记录、维修状态信息处理等综合管理。该主要是利用计算机技术对信息进行采集、处理、自动控制、自动处理。综合自动化计算机系统可实现对数变电站数字记录、统计分析、运行监控和故障状态等检测功能。在系统发生故障时，能迅速报警，并能按记录故障情况，减少人员疏忽及其故障，并及时发出信号进行处理，保证了电力系统的安全稳定运行。
3.3区别故障支路和故障相的方法
当小电流接地系统发生单相接地故障时，会出现盖故障特征的显现出来暂态的情况。因此需要相应地建立一个小电流接地系统的数学模型，并对故障发生前几周的具体波形进行仿真，通过小波分解可得到相应于电网电流的瞬时畸变波形。采集接地故障时的电流瞬态信号，再对其进行小波分解，得到三相电流在故障电路中的能量时间谱。在故障情况下，一个周波内能量的小波分析可以用来确定接地时的线路选择和相位选择。并能在故障发生时直接检测到频带特征量，利用负电荷电流提取瞬时特征量，使系统在不受故障干扰的情况下，能准确地发现和识别故障相机的故障分支。
3.4替换法
除上面提到的几种方法外，还有替换法。替换方法的原理是：选择与需要替换的失效部件相同的部件，然后检查它们的使用情况。若更换后问题得到解决，也能正常工作，则说明元件有问题。如更换后仍有问题，则不属于部件问题，可判定为故障。需要继续寻找故障的特定位置，然后才能找到具体的位置。相对于以上、方法，这种替代方法使用更加简单，不需要太多技术，因而被广泛采用。但是，更换方法耗时较长，导致故障不能及时排除。
4.结束语
继电保护与故障检测是保证电力系统安全、可靠、稳定运行的关键环节。但是在电力系统的运行过程中，存在着一定的安全隐患和故障。而采用继电保护和故障检测方法能够有效地检测电力系统中存在的问题。为了提高供电质量，促进电力企业的发展，必须大力发展继电保护和故障检测技术。还应根据障碍物的实际情况，采取相应措施，保证继电保护装置正常使用。
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