电力系统继电保护隐性故障研究

摘要：电力行业不断发展，电力已成为生活中重要能源，对电力系统中涉及的继电保护提出了更高的要求。而继电保护装置中常发生隐性故障，故分析继电保护装置对于电力系统的作用、继电保护隐性故障产生的原因和危害，并对其隐性故障处理措施进行研究，包括改进工作流程、提高隐性故障评估、加强隐性故障控制以及母线继电保护、定值调整，以供参考。

关键词：电力系统继电保护隐性故障研究

中图分类号：TM73

ResearchonHiddenFaultsinPowerSystemRelayProtection

ZONGWenting

StateGridJiangsuElectricPowerCo.，Ltd.NanjingPowerSupplyBranch，Nanjing，JiangsuProvince，210019China

SzP4JHeWBiywKfuvuFkAIg==Abstract：Withthecontinuousdevelopmentofthepowerindustry，electricityhasbecomeanimportantenergysourceindailylife，andhigherrequirementshavebeenputforwardfortherelayprotectioninvolvedinthepowersystem.However，&nbsWgJVCJPn789uKOuPkuySHg==p;hiddenfaultsoftenoccurinrelayprotectiondevices.Therefore，thisarticleanalyzestheroleofrelayprotectiondevicesinthepowersystem，thecausesandhazardsofhiddenfaultsinrelayprotection，andstudiesthemeasurestodealwithhiddenfaults，includingimprovingworkflow，enhancinghiddenfaultevaluation，strengtheninghiddenfaultcontrol，busrelayprotection，andsettingadjustment，forreference.

KeyWords：Powersystem;Relayprotection;Implicit;Faultresearch

目前，随着经济和科技飞速发展，人们生活水平显著提高，对能源利用需求增加，其中，电力能源作为重要能源，常出现超负荷运行现象，易引起电力系统故障，继电保护装置作为电力系统中核心装置，若电力系统发生故障，继电保护可及时观察电网异常状况，并对异常情况针对性展开处理，快速切除故障，以此保证系统运行稳定。

1电力系统的继电保护装置作用

电力系统电网运行中，继电保护有着重要作用，其安全性及其稳定性特性一定程度上保护了电网运行安全。继电保护系统作为电力系统核心组成部分，此系统配置的继电保护装置功能强大，当电力运行中电器部分发生故障，继电保护可对故障快速诊断，实施相应的处理措施。由于在电力系统自动化控制中，重点保护整体运行电气设备是继电保护装置的主要工作，故对继电保护装置自身安全性、稳定性提出更高要求，进一步维持电力系统安全运行。同时，继电保护装置继电器设备具有灵活性和快捷性两方面特性，通过电源自动控制系统和继电器设备能够快速掌握电力系统运行故障，结合实时运行工况，针对性提出处理方案。其中，继电器设备灵活性、灵敏度高可依据工作实况、设定判据，合理分析当前系统状况，进而快速获取有效信息，以便故障分析工作便捷、快速。除此之外，电力系统工作中，由于其电力设备长时间应用，故部分电力设备易发生缺陷，而继电保护利用自身选择性特性，可对缺陷部件选择性保护，以此缩短故障发生时断电范围，使其无故障区域电力能源正常供应，降低维修过程中不确定性因素冲击以及电网故障事件引起的社会冲击。对继电保护进行性能分析和选型，从多方面特性展开工作，可在电力系统运行中发挥重要作用[1]。

2继电保护装置隐性故障原因及其危害

继电保护的隐性故障，主要指电力系统常规运行下，存在的不确定因素故障，通常情况下对电力系统事故影响较小，当电力系统运行发生异常状况或故障时，隐性故障对系统安全运行有着严重危害。继电保护中包含连接器、电力电压和互感器等多个通道元件以及继电器，此设备均存在隐性故障。继电器设备及其质量并不会产生隐性故障，而是设备运行参数校准不合格，在系统或其他因素干扰下，引导控制部件和多项继电器设备发出错误指令，进而被检测。当故障出现时或出现后，呈现低电压和超负荷，此时电力系统处于较大压力状态，继电保护隐性故障发生，很大程度上影响电力系统[2]。

2.1隐性故障原因

2.1.1电力系统设备故障

电力系统设备出现故障涉及软件设备与硬件设备，通常软件设备结构较为复杂，开发与应用过程中，隐蔽性能高且在测试工作中涉及众多内容。若发生故障，无法通过自行操作排除故障，故引发继电保护隐性故障。而电力系统硬件设备发生故障通常是受到环境因素影响，致使硬件设备无法展开稳定运行。同时，电力系统硬件设备在实际应用中会发生磨损，若不采取处理措施，很大程度上影响电力系统运行。

2.1.2继电保护装置失灵

继电保护装置主要工作是在电网系统运行中清除故障，实施保卫电力系统能力，可有效避免故障损坏其他部件。若继电保护装置失灵，会导致电能无法供应，进而引起隐性故障。电力系统发生故障时，若无法对故障元件采取有针对性的措施，会引发连锁故障，造成设备大面积瘫痪[3]。

2.1.3人为因素及保护定值错误

电力系统运行时，若工作人员不参考标准流程展开操作，对整定参数、工作逻辑以及互感器变化参数设置错误时，容易引起隐性故障。电力设备运行、维护人员以及设备厂家的设计人员都是保障电力系统正常运行的工作人员，故无论隐性故障发生于出厂前或出厂后，工作人员的状态、业务水平不符合相关标准亦会导致隐性故障。

保护定值错误会出现隐性故障，电力系统工作中若保护定值设定错误，会导致电网出现潮流产生较大变化时，呈现电网结构和保护定值之间不适配状况，增加隐性故障发生概率。

2.2隐性故障危害

电力系统运行中，继电保护隐性故障，对电力系统有着极大影响。当电力系统运行出现故障，继电保护由于隐性故障无法对其系统进行有效保护和实时判断，故扩大故障损害面积，致使工作人员对系统进行维修时，扩大停电面积。继电保护系统主要作用是利用有效处理措施，对电力系统现存故障和运行中故障展开保护。当继电系统无法对电力系统展开保护，电力系统发生故障时，其自身电流、电压会产生剧烈变化，针对故障区域设备，若自身无法承担电流、电压带动的超负荷能量，则会破坏设备自身质量，导致部分软硬件设备受到影响。同时，电力系统故障时，继电保护可及时关闭故障区域电力供应，减少由故障电压引起的人身危害。继电保护能够对各个电力设备的电气量实施监测，确保电力系统运行呈现稳定状态。同理，若继电保护发生隐性故障，降低对电力系统故障的保护性，亦会导致工作人员以及维修人员受到伤害，威胁人身安全[4]。

3继电保护装置隐性故障处理措施

3.1改进工作流程

依据上文已知，继电保护工作存在灵敏度高以及选择性特性，为切实保障继电保护的隐性故障处理实效，需结合电力系统工作特点，优化故障处理措施，提高电力系统故障处理效果。首先，对隐性故障展开处理工作前，操作人员需具有专业的继电保护设备维修知识，秉持严肃、认真的专业态度，并掌握隐性故障的处理特点，设计完善的处理方案。其次，为提高电力系统稳定性能，完善电力系统检查工作重中之重。以电力系统检查工作为核心，对电力系统生产、电力供应和配置多方面展开安排，进行电力检查，不仅可以保障电力系统稳定运行，还能够为后期工作奠定基础。最后，电力供应期间，其输电环节会由于多方因素出现故障，操作人员须快速落实检查工作，对发生的故障展开针对性研究，提出相应的处理措施。检查电阻时，工作人员需对故障区域的短路类型和短路点全面掌握，以便采取有效的处理措施，并制订针对性方案预防潜在故障[5]。

3.2提高隐性故障评估

电力系统中，由于自动化系统规模较大，故涉及的电力装置种类也较多，导致继电保护运行复杂性变高。随着建设水平提高，电网建设不断扩大，使其隐性故障维修工作量变大，故需提高隐性故障风险评估，可从两方面展开：第一，加大操作人员对于继电保护隐性故障的全面梳理，深度分析发生继电保护隐性故障原因，并了解掌握隐性故障对继电保护装置产生的冲击，将各种隐性故障做好分级处理，提高风险评估合理性，以此增强继电保护装置维修可行性。第二，加强监控和防护，利用信息化设备或监控，对容易产生隐性故障的部件实时监控，并统计监控数据，以数据作为基础，分析继电保护部件损坏概率，以此增强隐性故障控制效果，并减少故障重复出现现象。工作人员可结合继电保护设备工作实况，构建风险评估体系，制订维修方案，确保继电保护装置维修环境安全，维修进度快速。

3.3加强隐性故障控制

针对不同隐性故障，产生的电力系统危害各不相同，只有做好科学的预防措施才可减少隐性故障发生率，控制电力系统受损范围，针对二次回路隐性故障展开科学管控，首先，适当选用配置了自测功能的继电保护部件替换传统保护部件。采用具有自测功能的继电保护部件可对电路异常运行实时检测，监督电力系统中部分电力设备运行情况，实现预防监测失效。其次，加强工作人员专业维修技能与工作态度，令工作人员按照相关标准展开维修操作及其管理，并明确各岗位工作人员职责，避免人为因素引发隐性故障。同时，电力企业需强化维修人员技能培训，并增强维修人员实操能力，有效解决隐性故障。最后，工作人员可结合继电保护实际运行设计维修计划，详细记录电力设备和继电保护运行中细微变化，对其隐性故障隐患展开排查，避免故障范围扩大，以此维护电力系统稳定运行[6]。

3.4母线继电保护

实现电力系统输送的桥梁线即母线，作为电力运输网络体系重要架构，若母线于电力供应中发生故障，会引发电力系统整体运转不良，致使母线继电保护一定时间内处于边缘位置，易提高断电事故概率，增加电力企业经济损失。故电力企业需选择科学合理的方法，加强母线继电保护，可利用分布式模式，以此分散母线承受的压力，不仅可以降低电力企业资金投入，还能够有效提高设备运行实效。同时，实践过程中，针对电力系统运行周边环境，工作人员需对其充分考察，统计设备运行故障隐患，针对性选用继电保护部件，可选用单套配置的保护部件，节省施工空间。需要注意的是，母线相较于普通线路，两者涉及的继电保护区别较小，因此，工作人员可选用普通线路继电保护方案，加强母线保护工作，实现施工便捷。另外，母线自身保护装置可实现智能终端连接，故可自行判断系统运行中发生的故障，发生不正常运行，传感器第一时间收集信息，传输至中央处理器上。

3.5定值调整

传统型继电保护设定保护定值后，需以固态定值运行，若电力系统运行产生变化，便具有一定局限性，工作人员可利用智能控制算法，配置实时监控系统，实时调节电力系统开关保护定值，以便有效避免由于人为因素引发隐性故障，进一步增强电力系统电力供应可靠性。电力系统继电保护研发多年，已取得一定成果，可依照标准运行方式展开跟踪，以此调节初始定值；再结合故障数据信息，调节整定参数，故而实现继电保护装置自适应调整；同时，可结合制动系数的概念，实施电流幅值比的参数调节，可进一步加强电流差自适应控制。

4结语

综上所述，继电保护对电力系统运行有着极大影响，其多方面特性可有效保护电力系统，但继电保护装置存在隐性故障可能性，一定程度上威胁电力系统运行，本文从电力系统设备、继电保护自身以及人为因素三方面分析故障原因，对其故障危害进行阐述，并提出多项隐性故障处理措施，降低故障发生率，保障电力系统运行安全稳定，为生活中电力能源供应奠定基础。

参考文献

[1]汉景平.基于多信息融合的智能变电站继电保护隐性故障自动诊断[J].电工技术，2024（3）：130-132.

[2]徐现昊.永磁偏置型故障限流器对电力系统暂态运行特性的影响研究[D].济南：山东大学，2023.

[3]谭金龙，熊小伏，陈军，等.基于改进孪生支持向量机的新型电力系统继电保护故障诊断模型[J].沈阳工业大学学报，2023，45（6）：631-636.

[4]钟培.电力系统继电保护二次回路技术的有效应用[J].模具制造，2023，23（11）：190-192.

[5]张强，李宇节，祝爽，等.基于VS-IRL的继电保护装置测试研究[J].电子器件，2023，46（6）：1566-1571.

[6]李少岩，张友好，顾雪平.计及短路故障影响的含风电电力系统恢复决策优化方法[J].中国电机工程学报，2023，43（20）：7827-7842.