电力系统继电保护的隐形故障研究

电力系统继电保护的隐形故障研究

严敏

中国南方电网有限责任公司超高压输电公司曲靖局 云南 曲靖 655000

摘要：社会经济快速发展，民众物质生活水平日益提升，对于电的需求也在日益增长，为了保证电力系统的安全，电力企业非常重视继电保护的作用。电力企业的安全生产对国民经济的发展和生产人员的安全有很大的影响。因此，在电力生产过程中，必须保证继电保护的可靠性，才能更好地保障社会的稳定发展，希望以此为电网运行的稳定性及安全性提供有效技术支撑。目前，继电保护专业仍存有一些隐形故障难题亟待解决。基于此，本文主要分析继电保护常见隐形故障的特点、危害及其预防措施，以期达到有效降低隐形故障发生率的目标。

关键词：电力系统；继电保护；隐形故障

引言

随着我国经济增长的飞速发展，国民经济各部门对电力供应的安全稳定性提出了更高的要求。而电网的安全稳定运行离不开继电保护的相关技术。但是在现阶段应用继电保护的过程中，由于多方面因素的影响，使得其装置容易产生问题，所以就要针对此类的继电保护干扰做到科学的分析，进一步的提高继电保护效能的发挥。

1继电保护概述

电力系统在运行过程中由于设备绝缘、运行温度、电网波动、自然灾害等各种原因，难以避免的会发生各类故障。继电保护就是在电力系统发生故障或异常时，能够在尽可能短的时间内对故障和异常情况作出反应，从而防止电力系统故障或异常进一步扩大，造成更大的经济损失。因此，在电厂运行的过程中，继电保护发挥着重要的作用，直接决定了电厂运行的稳定性。通过继电保护设备，能够在电力故障出现之时，进行故障判断，并且及时地做到故障设备的隔离，不仅能够对其他的设备，起到保护的作用，同时还能够防止出现长时间的停电，保障了电厂的顺利运行，还能够延长设备的使用寿命，维护整个电力系统运行的安全性，降低故障问题出现的概率，确保电厂经济效益的实现。对于电厂继电保护而言，具有如下几点要求：第一，灵敏性。继电保护装置的灵敏性指在保护范围内，电力系统发生故障时，保护装置应能够灵敏的判断出故障情况，并作出相应的反应。第二，速动性。对于继电保护装置而言，必须要能够在出现故障之后，及时地进行源头的切断。在电厂运行的过程中，如果发生设备故障，那么这会对于整个系统造成严重的破坏，甚至会带来系统的瘫痪，威胁到电厂的正常生产。所以必须要确保继电保护具有较高的速动性，这样在出现故障以后，才能够在第一时间发出警报，并以最快的速度切断源头，这样才能够进一步的降低故障所影响的范围以及造成的损失。第三，稳定性。在电厂的继电保护的稳定性中，主要涉及两方面内容，分别为安全性和可靠性。要确保继电保护所做出的动作，具有较高的准确性，避免继电保护产生误动的问题，对设备进行错误的操作，同时还要进一步的提高继电保护的可靠性。在具体的动作操作时，要能够按照工作指令，有序地进行设备的控制，提高设备运行的稳定性，让电厂设备具有更高的执行水平。第四，选择性。继电保护系统具有选择性，可选择性对部分损坏装置进行停电处理，避免对整体电路进行停电造成整个电路系统的瘫痪继电保护系统分为三个保护部分，最快速的主保护和与之起到相互促进作用的次保护，当两者都失效时，辅助保护发挥着重要作用维持整个电力系统的稳定性。

2电力系统继电保护的隐形故障

2.1电压回路中性线两点接地

如果有两点接地或多点接地，当系统发生接地故障，且接地网各点间有电压差时，将会有电流从2个接地点间流过，在电压互感器二次回路产生电压压降，该电压压降将各相的相电压在零电位基础上增加该压降值，严重时可导致零序电压U0产生翻转，影响保护装置判断故障点方向的准确性。

2.2电流回路中性线断线

当电力系统发生接地故障时，接地相电流互感器的零序分量的幅值远大于其他两相，将会造成该相电流互感器饱和。由于电流互感器饱和，二次电流波形产生畸变，故障相一次电流的零序分量无法正常传到二次侧的保护装置，将造成纵联差动保护的区内拒动和区外误动，对于零序过流保护和接地距离保护也会拒动。零序电流启动元件可能会无法正常启动。同时，在故障发生瞬间到该相电流互感器发生饱和之间的这段时间内，零序电流过大，将在中性线断口处两侧产生过电压。

2.3电流回路两点接地

若回路相线发生任一点接地，则流入保护装置的该相电流会被接地点分流，此时保护装置会采集到的差流和零序电流，可能导致保护误动。当中性线存在两点或多点接地时，如果接地网不同点间存在电位差，将有地电流从两点间通过，造成零序电流变化，这将影响保护装置的正确动作。

3隐形故障预防措施

3.1电压回路中性线两点接地

（1）目测法。在定时检测或专业化巡视过程中，主要观察并记录各个保护屏与端子箱的电压互感器二次交流电压回路是否存在2个及以上接地点。但由于铺设的电缆年久老化，电缆沟内电缆绝缘能力降低易导致击穿后接地，使用目测法无法查到此类异常接地情况。（2）电压法。由于测量点距离接地点越近，测量的中性线对地电压就越小，反之越大。若只有1个接地点，通过在端子箱和保护屏柜内测量交流电压回路N600的对地电压，应为一大一小，这说明一侧接地，另一侧无接地点。如果是多点接地，则压降比同样也是正负值共存，角差亦是如此的。但由于不平衡问题出现，各个数值之间的落差问题会越来越明显。

3.2电流回路中性线断线

（1）注流检查。当电流互感器二次回路经过改动后，在确保电流互感器相关二次回路已无断开点、二次电缆芯对地绝缘正常且线路处于停电的情况下，可在电流互感器的二次接线盒处对二次电流回路中性线进行注流实验，使用钳形电流表在该中性线接地点处检测流经中性线的电流和实验仪器输出的电流是否相等，若相等，则说明中性线无断开点。（2）紧固螺丝。二次交流电流回路不允许开路，因此电流回路途径的螺丝需要可靠地压紧，将该电缆内的中性线在保护屏和端子箱内的端子排上可靠地连接，形成无断开点的电流回路。因此，在检修过程中，要注意防止因端子排螺丝松动造成的二次交流回路中性线断线。（3）带负荷检查。当电流互感器的二次电流回路经过变动时，在投入运行后需要进行带负荷检查，通过使用钳形电流表测量二次中性线的电流，要确保其电流幅值不完全为零。

3.3电流回路两点接地

（1）升流试验。通过对电流互感器一次升流，短接二次电流互感器绕组后，保护装置仍能采集到的中性线电流，说明有存在中性线两点接地现象。（2）绝缘测试。在进行新设备投运和定期检验时，应在拆除接地点后使用摇表1000V档对电流回路进行绝缘测试，若发现绝缘电阻为0的情况，应在电缆途径的各屏柜端子箱进行检查，找到误接地地点。若发现有绝缘电阻小于1MΩ，说明存在绝缘降低可能发展成多点接地的情况，建议更换备用电缆芯或更换整根电缆，以防止运行过程中出现中性线两点接地发生，对保护装置产生影响。

结束语

总之，在电厂运行的过程中，继电保护发挥着至关重要的作用，直接关系到电器设备运行的稳定性和安全性。所以，必须要重视起继电保护的干扰因素，能够有针对性地提出相应的防范措施，确保继电保护装置效能的发挥，进一步的促进电厂实现可持续性的供电和发展。

参考文献

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