继电保护面临的挑战与展望

牛慧芳

摘要：随着社会发展，人们生活水平提高，对电力的需求量不断增加。电网结构与运行方式日趋复杂，电力系统运行和维护面临极大的挑战。继电保护的正常运行与维护对整个电力系统的安全运行起着决定性的作用，做好继电保护作业现场突发事件应急管理，对电网安全稳定运行的保障有着极其重要的意义。对继电保护作业现场存在风险进行分析总结，针对可能引发的突发事件，从作业现场突发事件预防、准备、响应、恢复四个阶段的完整流程提出应对措施。

关键词：继电保护;故障;处理措施

引言

电力继电保护装置是在电力系统突发故障情况下，能够对电力系统中线路发生的故障进行报警的设备，同时也能通知维修人员对电力故障部位进行维修处理，从而保证电力系统的稳定。电力继电保护的调试工作和故障检修工作往往复杂且繁琐，因此在电力继电保护中，运用新型维修和保护技术可以促进我国电力行业的健康发展。同样对电力继电保护调试技术与故障检修技术能够进行研究，可以确保电力系统安全稳定，让我国的电力系统能够更加环保安全，促进我国电力系统的健康发展。

1继电保护概述

所谓的继电保护，是指对电力系统中发生的故障或异常情况进行检测，从而发出报警信号，或直接将故障部分隔离、切除的一种重要措施。继电保护装置实际作用发挥中，需要根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征，正确区分被保护元件是处于正常运行状态还是发生了故障、是保护区内故障还是区外故障等，避免给电力系统运行埋下安全隐患，更好地体现出继电保护装置的潜在应用价值。

2现有继电保护技术存在的问题

2.1继电保护技术支撑手段不足

随着“三集五大”体系的建成，调控一体化和变电站无人值守对继电保护技术支撑手段提出了更高的要求，主要包括以下方面。1）整定计算和在线校核智能化水平有待提升。上下级电网数据共享和交互能力不足，整定计算辅助决策的智能化程度较低，在线校核实用化水平不高，未实现整定计算与在线校核的闭环贯通，难以动态适应电网运行方式变化。2）继电保护设备的状态评估精细化程度不够。基础数据主要依靠人工录入，数据共享程度低，挖掘深度有限，装置状态评估和检修决策高度依赖人工经验，精益化程度不足，无法实现全网的大数据分析和优化决策。3）继电保护在线监视与分析实用化程度不高。故障数据采集未能实现全覆盖，缺乏有效技术手段实现对故障的综合智能分析，信息展示全面性和针对性不强，对调控运行业务支撑能力有待提升。

2.2触点性能可靠性降低

作为一种重要的电接触零件，触点在继电保护装置运行中起着一定的保障作用。当受到材料硬度较高、压力较大等因素影响时，会使触点出现松动或开裂现象，使继电器的应用质量产生了潜在威胁，使得继电保护效果缺乏保障，无法使其保护装置高效运行要求，会在电力系统应用中埋下隐患。

2.3作业环境风险

继电保护作业过程中的风险有触电伤害、高处坠落伤害、物体打击伤害、灼伤烧伤、有毒气体伤害等。作业人员安全意识淡薄、对危险点不了解、注意力不集中等导致误登、误入、误碰带电设备。安全措施不完善造成停电检修区域与带电区域未清晰隔离。停电设备因为其他人为因素突然来电或反送电。例如，当断路器中的SF6（六氟化硫）发生严重泄漏时，地面、配电室或电缆沟内的空气将被挤出。此时，如果检修人员此时进入该区域工作，将导致SF6气体被大量吸入，对身体造成影响，严总时可能会应缺氧而死亡。

3继电保护故障处理措施

3.1优化配置的后备保护

随着电网规模扩大，运行方多变，后备保护配合日益复杂，开关失灵保护切除故障时间长;自耦变压器、超短线路或短线路群的大量应用，导致整定配合困难，远后备保护灵敏度严重不足。现有保护主要依赖就地或者有限的远方信息，且按照预先整定的固定特性形成动作决策，往往导致故障过长延时和过大范围的切除，增加了直流换相失败的风险，其性能难以满足现代复杂大电网运行要求。需要遵循“强化主保护、优化后备保护”原则，研究提升后备保护适应复杂大电网的能力。网络化通信和信息共享技术在智能变电站的应用使继电保护和控制系统可以获取更加丰富的信息资源，为改善传统继电保护和控制系统的性能提供了有利契机。利用多维信息共享的技术优势，可以从原理上进一步提升后备保护的动作性能，是提高复杂交直流电网安全稳定运行水平的重要措施。

3.2强化处理科学处理意识

电力技术人员在加强继电保护故障处理的过程中，应根据实际情况及其处理要求，不断强化这方面的科学处理意识，促使具体的处理工作开展地更具针对性。在此期间，应做到：1）通过对继电保护装置运行状况、故障类型等方面的综合考虑，注重对专业理论知识、丰富实践经验等要素的引入及整合利用，从而实现对这类保障装置故障的科学处理，高效地完成相应的处理工作;2）从处理方法适用性、可行性等方面入手，实施好专业性强的继电保护装置故障处理计划，并对其处理效果是否显著、继电保护状况是否良好等进行充分考虑，从而为保护装置安全性能优化、应用水平提升等打下基础，满足电力系统高效运行要求，并使继电保护装置地应用中具有良好的功能特性、利用价值。

3.3短接维修法

在电力继电故障维修技术的运用中，可以运用短接维修法。其主要通过故障的检修人员来进行电力系统某一段电路短路情况的检修。短接维修法能够寻找到某一段短路发生的故障，逐步缩小短路故障位置。短接维修法利用对电路回路中的短路部分进行诊断，通过导线进行实际的故障短接检验，以此来寻找短路故障的位置。故障没有发生在短接线的范围之内，通过相同步骤的重复，以此不断缩小故障的寻找范围，例如当电流回路开关出现问题或者继电器存在不工作的情况，运用短接维修法可以提供可靠准确的判断。但是实际的短接维修法在使用过程中，往往受到电力系统的线路复杂因素的影响，导致短接维修法主要应用于继电器的故障排除。

3.4明确故障解决方案

常见的故障处理方法有替换法，直观法，短接法，检修更换原件法，逐项代替法和微机保护法五种。替换法主要是当保护装置元件出现故障时，可以通过替换来检测原件是否损伤，通过排查来实现故障的处理。直接法相对简便，但是对工作人员的专业要求较高。直接法需要工作人员对继电装置所表现出的问题进行实际分析，明确具体故障位置以及原因，同时有效结合实际经验，做出针对性的处理。在处理开关拒合状态时可以使用直观法。开关拒合故障常见原因有开关相关线路出现短路问题，或者开关节点焊死，或合闸卡住不能恢复位置。短接法可以作为缩小故障范围的直接方法，短接法主要用于处理电磁的故障，通过短线路连接继电保护部分进行具体分析，查看故障所处范围。

结语

强化继电保护现场作业应急管理是保障电力系统安全稳定运行的基楚性工作，也是电网大面积停电事件应急管理预防阶段重要节点之一。电力企业将应急管理工作重心放在预防和应急准备阶段，要持续滚动开展包括继电保护在内各类安全隐患排查分析，高度重视做好日常的应急准备、预测、预警、预控和预备等基础性工作，预防有效、准备充分的管理模式，尽可能将风险消灭在萌芽状态;在突发事件发生后，力争快速处置，争取将损失和影响降到昀低，并妥善、合理地恢复重建。

参考文献

[1]吴金珠.电力系统继电保护故障分析与处理措施探究[J].現代信息科技，2019（12）：42-43.

[2]康丁文.电力系统继电保护故障分析与处理措施[J].电子技术与软件工程，2018（6）：244.