电力系统继电保护隐性故障探讨

朱毅

摘 要：随着社会经济的高速发展，对电力需求的不断增加，也给电力系统的继电保护有着更高的要求，对于继电保护中存在的隐形故障对电力系统造成巨大的损失，需要引起相关部门的重视。本文就简要探讨隐性故障相关内容，提出预防电力系统继电保护隐形故障的解决方案。

关键词：电力系统 继电保护 隐性故障

中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）08（c）-0045-02

全球化经济的到来，给我国的生产企业带来更大的商家和挑战，这就需要电力系统的保障，同时给电力系统的安全性和稳定性提出更高的要求。隐性故障无法消除的发生在继电保护运行中，不仅影响着电力系统的正常运行，严重的会导致整个系统故障的大面积发生，直接或者间接的造成巨大的经济损失。只有对继电保护隐性故障进行科学研究和分析，制定一系列可行性保障措施，故障检测工作执行到位，才能避免隐形故障的发生，最大程度地保证电力系统的安全运行。

1 继电保护隐形故障的定义及原因

1.1 定义

作为继电保护新系统中永久性的缺陷，隐形故障在电网正常运行过程中很难被发现，其不会直接作用于电力保护系统，也不会对电网的运行带来直接影响。但电网的负荷发生波动或者出现故障时，隐性故障才会显现出来，导致继电保护系统不能正常工作，无法正确或者适当地将电路元件切除，致使继电保护系统出现保护故障，发生连锁故障反应，无法保证电力系统安全稳定的运行。

1.2 故障原因

由于整定设置不当引起的隐性故障多数是由于人为因素导致的。操作人员在设定过程中可能由于技术水平问题或者是缺乏工作责任心，出现保护定值操作错误或过失的现象，导致出现管理和设置的问题，使保护定值无法正常工作而引起的继电保护故障。另一方面可能由于保护定值无法跟随电网运行方式或者电网结构的改变而相应做出调整，当发生电网潮流出现较大波动时，没有及时调整保护定值而导致电力系统故障。

电力系统设备不仅包括硬件设备同时还包含软件系统。硬件设备出现故障一般是由于环境因素造成的。外部偶然事件的发生可能造成硬件的严重磨损，随着设备使用时间造成材料的老化现象和人为操作不当造成的硬件的损毁，在一定程度上都有可能引发硬件隐患故障。而软件系统就更为隐蔽和复杂，在软件系统的开发设计、测试、使用和维护等各个环节都有可能引发隐性故障。软件系统的隐性故障跟生产厂商的设定有关系，同时也跟用户使用的操作有关。这就要求厂商在生产中严格保障质量因素，同时使用用户也需要注意对系统的正常使用和维护管理，这样才能避免设备隐性故障的发生。

1.3 重要性评估

继电保护隐性故障在电力系统运行正常情况下很难被发现，只有在系统出现峰值变化或者突发状况时才会被发现，给系统带来极大的破坏，对电力系统的正常运营带来较大的影响。但不能对隐性故障一概而论，不同区域和方式的隐性故障对于系统的危害程度和范围是不同的，所以，继电保护隐形故障具有一定的区域性特点。

2 预防电力系统继电保护隐性故障的方法

2.1 隐性故障的检测

继电保护隐性故障只在电力系统出现峰值波动是才会发生，处于系统运行状态下的不确定故障，即便目前常规使用的自檢系统还是定期的计划检修，都使离线式检测无法真正地对隐性故障进行实时监控。只有得到继电保护隐性故障的存在特性后，才能对保护装置进行监控，对脆弱性区和脆弱性指数进行监控，在确定需要监控和保护的装置，这样才能降低隐性故障的发生率。

可以在变电站中应用监控系统，重点监控容易出现故障的继电器。将监控设备的接收信号设置的与继电器接收的信号一致，当隐性故障监控系统输出信号与传统继电器进行匹配，就能监控继电器的工作情况，将监控信号与设备性能进行科学合理的分析，根据实际情况增加一定数量的数字设备，就能鉴别系统中隐性故障发生的概率和精确的设备位置，这就起到了继电器监控的作用，降低隐形故障发生概率。

2.2 隐性故障的预防措施

隐性故障的发生对电力系统产生对的危害各不相同，优质制定相应的预防措施才能有效地防止隐性故障的发生。目前对于故障发生的危害程度和形式进行分类和管理，实现对隐性故障管理的科学化和合理化。通过我国大部分电网的故障实际数据进行风险评估发现，二次回路的隐性故障完全可以通过科学的监控和管理方法进行预防，只需要相关人员在继电保护过程中采取一下几个方法的操作。

（1）在电力系统中尽量使用带有保护设备中包含自诊检测功能的先进保护设备。这些设备可以实施监控整个线路中的异常情况，实施监控继电保护系统中元器件的运转情况和系统运行状态，起到预防和监控的作用。

（2）在继电保护中工作人员严格按照规章制度进行操作，加强设备的管理和相关设备的技术要素学习，健全管理责任制度，避免由于人为因素造成继电保护隐性故障的发生。

（3）维修人员工作到位，定时或不定时地对设备进行维修和保养，将设备细微的变化进行记录和分析，对细微的变化原因进行排查，确保隐性问题的及时发现和维修，避免故障的发展和扩大，保护电网系统的安全运行。

（4）一般情况下采用隐性故障的严重程度和脆弱性区域来衡量隐性故障的危害程度，根据继电保护工作的经验和教训，需要制定隐性故障应急措施，同时对高危地区进行实时监控。一旦故障发生，相关人员执行应急方案，避免事故对电力系统和电气设备造成严重的破坏。

3 隐性故障受电网发展的影响

3.1 分布式变电站的影响

随着职能电网的应用，系统中逐渐接入分布式发电形式，将系统原有的运行方式进行了改变。由于继电保护的自适应能力的缺失，分布式发电的接入会导致隐形故障发生概率的增加。采用在线定制监控制度，设置定值的预警方案，可以有效地克服由于定值问题导致的隐性故障。

3.2 广域保护的影响

未来电力系统的发展重点将为广域保护，因为其有更加完善的保护功能，将硬件和软件的范围得到进一步扩展，相应的软件和硬件，包括定值保护也会随之发生变化，这样就增加隐形故障的类型，其发生概率也会相应增加，同样隐性故障的破坏程度更加严重。广域保护有着十分强大的保护和控制功能，复杂的逻辑和算法增加了隐性故障的监控和维护难度，只有通过缩短保护装置主保护和后备保护的配合时长，才可以缓解系统整定计算压力，缓解电力系统继电保护的隐性故障发生概率。

3.3 数字变电站的影响

数字变电站能够实现电气设备的现代化控制，能够实现信息的共享和交互操作功能，以智能化网络技术为平台实现变电站内部管理。数字化变电站不同于传统变电站的隐性故障，其具有一些新的特点和特征，特别是随着网络设备和电子装置的增加，其发生隐性故障的概率也随之增加。通常是通过采集大量数字变电站内数据进行分析，同时有效监督各种异常状况，提高数字化变电站的保护系统的完善性，确保设备的安全高效使用。

4 结语

继电保护中存在的隐性故障会对电力系统造成一定程度的危害，需要采取有效的管理措施进行维护和控制。只有提出有效的检测和预防隐性故障的方法，才能降低由于隐性故障造成系统破坏发生概率，保护电力设备安全。随着现代化电力设备的应用和发展，很多设备对隐性故障都具有检测和控制功能，避免电力系统大规模事故的发生，保证电力系统的正常高效运行，保护整个电力系统的安全。

参考文献

[1] 张蕊.电力系统继电保护隐性故障的危害和监控[J].科技创新导报，2012（27）：97.

[2] 杨明玉，田浩，姚万业.基于继电保护隐性故障的电力系统连锁故障分析[J].电力系统保护与控制，2010，38（9）：1-5.endprint