电力系统继电保护常见故障与对策分析

电力系统继电保护常见故障与对策分析

朱久安

国网福建省电力有限公司福州供电公司 福建省福州市 350000

摘要：现阶段，在经济社会发展的背景下，社会化大生产、居民日常生活对电力能源的需求量与日俱增。这固然从侧面能够反映出经济蓬勃发展的态势，但另一方面又给电力企业安全、稳定、可靠的供电提出了更高的要求。

关键词：电力系统；继电保护；故障；对策

引言

自我国提出智能电网建设指导意见后，智能电网获得了高速发展，各种新技术、新设备如雨后春笋般出现，应用于智能电网领域。继电保护技术在国家电网结构建设和功能优化等方面发挥着重要作用，逐渐复杂的电网结构对继电保护技术提出了更高的要求和挑战，新型计算机技术、传感器技术、光纤通信技术等的应用给继电保护发展注入了新鲜血液，使其具有广阔的发展空间，为了更好的服务我国智能电网的建设，加强继电保护技术研究工作具有十分重要的意义。

1继电保护的常见故障类型和应对措施

一是电流互感器饱和引起的保护误动在最近若干年的电力生产中，出现过电流互感器在保护区外故障或大容量电动机启动时，因流过电流互感器电流过大，造成电流互感器出现饱和，导致差动保护误动作的事故。主要原因有：①电流互感器在设计选型上未选用容量足够的保护级电流互感器。②在施工调试阶段，电流互感器因安装、调试等因素造成现场组别接线错误，导致差动保护选用计量级电流互感器。二是继电器误动作引起的跳闸事故。近年来，随着微机保护及集成型断路器操作箱的广泛应用，继电器广泛运用于继电保护中，继电器的可靠性直接影响着继电保护的安全稳定运行。在电力生产运行中，常出现因继电器动作功率低，在系统有较大扰动时继电器误动作，导致断路器误跳闸或保护装置误动作的事故案例。

2电力系统继电保护常见故障的解决对策

2.1保靠性准则

在继电保护和配电自动化的配电网的问题解决时，必须持守保靠性准则。首先，需要确保配电网的质量并且线路必须清楚，不应有短路出现。在确保整个网络电缆服务质量前提下，为每种系统的配合提供了一个平台，以确保支线与主线的协调开展，确保主线运转质量并提高电力的保靠性。只有降低了配电网络出现问题，则就能够提高供电的保靠性；只有细致地解决以及处理微小问题，才能够在出现大问题时可以逐步解决，才能在一定程度上促进整体发展，并提高总体维护水准。

2.2主站系统结构及功能

继电保护及故障信息管理系统主站设计中，为了能够保证开发性和可扩展性，同时为后续的运行管理和维护工作提供便利，可以采用分层结构，将系统分为三个不同的层次：第一层是通信层，主要负责数据的整理、传输和共享；第二层是数据层，主要负责厂站端数据和其他系统数的汇总、整理和分析；第三层是应用层，主要是以支持系统为基础开展资源管理和数据计算等工作。在同一层次内，电力设备相互间的通信主要是基于TCP/IP协议，而在不同层次间，上层设备可通过向下层设备发送请求的方式完成信息交互。一旦电力系统中发生故障，设置在数据层中的故障录波器会对故障的暂态过程进行准确记录，并经由电力通讯专网将记录的数据传输到通信层和应用层，为数据分析和故障信息的发布提供可靠支撑。

2.3采用新型测试器具

技术人员在试验前，需仔细检测继电保护装置内部的电流与电压值，其方式可选用合并器内部的光数字信号，传统继电保护装置的测试仪器只能将模拟量输出，而当前的新型测试仪，即光数字信号仪器，在开展测试的过程中，该仪器可借助保护装置内部的光纤进行直接输入测试，此方式有效避免了相应误差，减少了多种传统式检验步骤，如采样精度或零漂等，节约保护成本的同时，也改善了保护装置的使用效率与效果。为满足继电保护装置的实际需求，工作人员还需严格保证数据传输的时间间隔，若其传输时间差距较大或并未同步，应合理选择保护装置，并对母线保护或变压器保护等实行科学的测试与管理。

2.4定值整定问题引起的保护误动及拒动

电力系统继电保护定值的正确整定和执行是保证继电保护装置正确动作的两个重要条件。现场技术人员在执行定值时，往往因为设备及人为等多种因素出现误整定的情况。主要原因有：①在设计、基建、技改等阶段未能及时、准确地向保护计算人员提供有关的计算参数、图纸等。②继电保护定值在执行过程中因人为因素导致的保护误整定，如定值核对错误、保护定值数据执行错误、控制字、跳闸矩阵执行错误、软压板执行错误、定值区执行错误等。针对以上发生误整定的各种原因，应从整定计算、现场执行、定值核对、人员培训等方面制定措施，现场应加强对定值、图纸的管理，并建立各个设备的保护资料档案。技术人员需要详细了解保护装置和现场情况，定值单内容应全面、细致，执行时要认真仔细，具体到每个细节。同时，根据相关定值管理规定，定期对保护定值进行复核。

2.5设备技术

智能电网大量使用了多种智能化设备，它们使智能电网正常运行的主要支撑，设备技术主要有电力电子技术、超导技术和大容量储能技术等。电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，具有良好的节能效果；超导技术中超导电缆和超导限流器联合使用对电网的电流保护具有重要的意义，超导电缆负责低损耗、高效率传导电能，一般可分为冷绝缘超导电缆和热绝缘超导电缆；超导限流器可实现检测、转换和限流等功能，其应用于智能电网中，正常情况下处于超导状态，几乎无电阻，一旦发生短路故障，超导体失去超导性而产生高电阻，实现限制短路电流。超导限流器具有响应动作快，正常情况下功率损失小，能自动触发和复位，结构简单，集检测、触发、限流于一体，具有较高的可靠性。

2.6数字式保护

以智能电网和智能变电站为背景，继电保护及故障信息管理系统的核心内容更多体现在数字式保护信息的处理和传递。继电保护装置产生的信息可分为两种不同类型，一种是实时信息，包含了设备自检信息、异常告警信息、故障信息以及保护动作等；另一种是非实时信息，包括了装置定值、采样波形、开关量状态等，能够为故障的维护处理提供便利。结合我国电网发展的实际情况分析，实时信息在其中扮演着更加重要的角色。以异常告警信息为例，我国电网所有故障中有超过58%的故障是因保护装置元件损坏导致的，而当保护装置中的元件因各种原因出现损坏时，保护装置会立即向工作人员发送异常告警信息，提醒其对故障进行分析和处理。继电保护装置与继电保护及故障信息管理系统间的信息连接方式有两种：一是利用保护硬接点的方式，以数字信息的形式输出保护动作和告警信息，不过这种方式需额外设置遥信采集装置，增大成本的同时也会导致系统结构复杂化，因此在实践中并不经常用到；二是选择恰当的规约，在规约转换器中接入保护数字信息的类型，然后将之转化为标准信息，确保其能够具备统一的规约形式，这种方式在继电保护及故障信息管理系统的数据信息采集中比较常用。伴随着标准103规约的普及，继电保护及故障信息管理系统逐渐摆脱了通信模式的限制，系统的作用和价值得到了更加充分的体现。

结语

继电保护工作是确保电网运行安全稳定的最重要的一道防线，在工作中，一方面应对生产过程中出现的各种故障进行原因分析及经验教训的总结，并提出相应的改进措施及预控措施。另一方面，要加强专业队伍建设，培养综合性技术人才，积极探索新形式下的继电保护管理工作，保证继电保护的安全可靠，促进电力系统的稳定。

参考文献

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