电力系统继电保护及故障检测办法

李景龙

国网山西省电力公司晋中供电公司 山西 晋中 030600

摘要：现今，伴随着人们用电量的增长，电力系统的用电故障时有发生，电力系统中的继电保护及故障检测，对于电力系统的稳定运行具有重要的意义。若想要提升电力系统的高效运行能力，就必须要做好电力系统的继电保护与故障检测工作。因此本文从电力系统继电保护以及故障检测的主要作用、小电流接地系统的故障检测、综合故障分析系统功能与检测方法，三个方面进行一定的探讨，期望可以为提高电力系统的故障诊断能力贡献一份力量。 　　关键词：电力系统；继电保护；故障检测 　　 1 电力系统继电保护的概念  　　在我国城市发展和运行过程中电力系统十分重要，确保电力系统稳定使用的关键是继电保护装置功能的实现。在电力系统中使用继电保护装置，可以在短时间内找到故障的具体位置和原因，还能对障碍做出有效的处理措施。当系统发生故障时，可以向工作人员发出指令信号，从而为技术人员的障碍处理提供重要帮助。

2 继电保护系统多发故障介绍  　　2.1装置本身出现问题  　　继电保护系统的装置本身出现的问题主要有两个方面，首先，在对继电保护器进行选择时，由于装置中的某些部分或某一部件存在质量问题，例如，在进行开关保护设备选择时，选择的保护器精度不达标造成继电保护整个系统无法运行。其次是由于选择的继电保护装置同电力系统出现冲突而造成的各种故障。出现这种故障的原因较为复杂，例如在进行装置选择过程中没有进行专门检查，导致购买的装置质量无法达到要求。或是由于装置长时间使用出现老化，没有及时进行更新导致。有些甚至是由于没有进行定期检修造成的。除了上述原因，继电保护装置由于需要较高的质量和精度，因此在对各种零部件进行选择过程中必须严格按照要求进行，如果选择的零部件没有达到要求，在设备运行过程中就会出现发热、电路不稳定等现象，使得继电保护装置极易发生各种故障。同时，除了要保证各个元器件的质量和精度以外还要保证选择的元器件同整个系统不会发生冲突，如果不能匹配，即使是元器件精度较高、质量较好也会无法正常使用，造成故障发生几率大大提升。  　　2.2设备运行故障  　　继电保护装置在运行过程中出现的故障是对整个装置破坏性最大的，但是同时也是发生频率最多的故障种类。同时，这种故障在继电保护装置的各个部分都有可能发生。例如，在经过较长时间的运行以后，电路中的各个线路会出现发热导致装置温度升高，可能会引起装置的运行故障。有些会造成装置的灵敏度下降，有些故障则会直接导致装置无法运行。除此之外，常见的运行故障还包括在运行过程中由于二次电压回路故障导致的电压互感装置无法运行。这种故障较为复杂，主要会出现两个方面的异常，首先是二次中性点接地异常。在接地出现异常以后，电压互感器的二次接地其余同电网之间会产生一定的电压，在保护装置各项电压之上继续进行电压叠加，使得个相电压的振幅出现变化，一般情况下会出现方向元件和阻抗元件出现问题。其次是电压互感开口的三脚电压出现回路故障，在接地点处零点电位升高。回路电流会由于符合阻抗的减小而升高，造成电压继电器出现断路，使得电器开口三角电压出现回路故障。  　　2.3继电保护中存在的隐患  　　在继电保护装置中往往存在一些不易被检测的隐形故障。在以往出现大面积停电或较为严重的电力系统运行故障中，很大一部分是由于这些隐患造成的。同上述故障情况不同，继电保护装置中隐患的产生是由于外部原因或器件老化造成的，这是由于长时间的问题积累爆发的结果。例如，很多设备的元器件在经过长时间的使用以后会出现老化现象，但是这个过程是非常漫长的，虽然在短时间内由于器件老化会影响到设备的灵敏度和精度，但是不会立即显现出来，只有当达到一个临界值时才会引起继电保护器较为严重的运行故障。除此之外，空气湿度以及室温的高低等变化变化都会对装置中各个器件的使用寿命造成一定的影响，使得出现故障的几率升高。出现这种情况的原因还包括人为操作不当等。因此必须做好继电保护装置的检测、保养等工作，及时发现问题并进行隐性故障的排除，保证系统的正常运行。 

3 电力系统继电保护及故障检测的方法 3.1网络化的继电保护以及故障检测方法         在电力系统的运行过程之中，将网络化的保护以及检测方法引入到其中可以为其设备的灵活、稳定运行提供有效的保障，与此同时，实施网络化的系统还会实现对相关设备的保护。换言之，在主站对保护装置进行统一化的管理与协调的基础之上，将会实现对其保护设备的差动与纵联串联，同时还可以对继电保护设备的电气量进行稳定，以实现对其故障的参数、位置、引发的原因等进行准确地分析，从而采取及时、有效的解决策略，提高电力系统、继电保护系统的安全性与稳定性。因此，网络化的继电保护与检测方法在电力系统的运行过程之中具有重要的作用，是其稳定运行的关键性要素。         3.2自适应的继电保护以及故障检测方法         自适应控制有效地发挥作用主要是通过对电力系统的运行方式以及故障状态等因素进行检测，在此基础上实现对电力系统的保护。除此之外，在自适应控制方法之中，其还能够根据电力系统的变化情况对其保护性能进行及时地更改，使得整个系统能够有效地满足实际需要，使得电力系统以及继电保护系统在实际工作之中发挥更大的作用。例如，对发电机进行保护、对输电线路的距离以及变压器等进行保护，在此基础之上将会提升整个电力系统的稳定性与安全性，使其能够在实际之中发挥更大的作用。         3.3人工神经网络的继电保护以及故障检测方法         人工神经网络主要指的的是在电力系统的保护之中逐渐地引入生物神经的模糊逻辑、神经网络以及遗传算法等，在此基础之上将会促进电力系统的继电保护功能有效地提升。人工神经网络技术之中包含的内容较多，其中主要的内容是自组织、自学习、自适应等，这样不仅能够对其中的分布式信息进行有效地存储，同时还可以对其实现并行处理。除此之外，该种方法还能够对故障出现的方向、类型以及距离进行准确的判断与分析，以实现对电力系统之中的各项装置进行有效的保护，在此基础之上促进其整个系统的安全、稳定运行。         3.4综合自动化的继电保护以及故障检测方法         变电站综合自动化主要是指在电力系统之中融合了通过计算机对相关信息进行整合与处理系统、自动化的控制系统、网络的通信系统等。同时，其还具有对信号、测量、计费、紧急状况等进行控制，并对维修的信息进行有效地处理等功能，这是一个对电力系统进行综合管理的方法。通过对变电站综合自动化计算机系统的应用，将会实现对变电站的进行数字化记录、统计分析、故障状态监测，并且，一旦系统出现故障，将会立即发出警报。并按照一定的顺序对故障的情况进行清洗地记录，这样不仅为相关工作的维修工作提供现实性的基础与前提，还会减少其工作之中的失误，促进其电力系统的安全与稳定运行，并且不断地满足现实的需要，在实践之中发挥更大的作用。

4 结束语  　　综上所述，经过多年的发展，我国电力系统在进行继电保护方面的各项技术已经有了很大的进步。尤其是近些年设备的更新换代更使得这项技术得到发展。通过进行一定的方法创新可以实现电力系统继电保护及故障检测效果的提升。 

参考文献：  　　[1]电力系统继电保护及故障检测方法研究[J].任洋，滕巍，张笑时.中国新技术新产品.2016（23）  　　[2]基于电力电缆的故障检测方法的分析探究[J].肖聪民.电子制作.2018（08）