应用研究 电力系统继电保护隐性故障的研究 严丹 （湖北鄂州供电公司湖北鄂州４３６０００） 摘要：随着我国电力系统的日益发展，对电力系统的继电保护也就提出了更高的要求，但是继电保护中会出现无法避免的隐性故障，给电力系统 带来巨大损害，严重的甚至会引发系统大面积的故障。本文根据继电保护隐陛故障含义及其特征，探讨了继电保护隐性故障所造成的危害，并给出 了预防电力系统继电保护隐 Ｉ￣－ｇｃ障的方法。 关键词：电力系统继电保护隐性故障 中图分类号：ＴＭ７１１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７．９４１６（２０１３）０７－００６１—０２ １前言 随着国民经济和生活水平不断的提高，我国用电量也不断增 长，因此带动了电力系统的发展与壮大，同时电力系统事故的发生 也呈现逐年上涨的趋势。电网运行安全直接关系到用户每天的用电 问题，也影响着电力设备和电网线路的安全性。继电保护是电网运 行安全中的首道关卡，它保护电网，使其能安全运行，也就是表明继 电保护的装置可以在电网的运行中发生异常情况的时刻，立即做出 比较正确的反应，如跳闸，关闭和切断故障区域内的电力系统运行 设备或者开关，达到减少电力故障损失的目的，从而赢得更多的抢 修时间。因此，继电保护系统能对整个电网的安全运行起着十分关 键的作用，但是在具体的电力继电保护过程中，继电保护系统属于 设备与线路的一个运行系统，其中会存形式不同的故障问题，最严 重的要数继电保护隐性故障，它产生的损害是巨大的。 ２继电保护隐性故障的含义 电力系统的继电保护隐性故障是指系统处于正常运行的时候， 对系统暂时不能发现并且不产生影响的事故，一旦电力系统发生异 常或故障的时候，故障才会对电力系统产生冠害。尽管隐性故 障暂时不会造成危害，但是长此以往，会对电力系统带来巨大危害。 继电保护的系统中有电压和电流互感器、接线片和连接器等很多继 电器和通信通道元件，都会存在一些故障。隐性故障的出现，不 是意味着继电器设计和质量有问题，或者继电器校准有误，而是说 系统会因为某些干扰引发继电器或者控制元件出现错误动作时，才 能被监测到。如故障出现时或故障出现后瞬间和低电压以及过负荷 等情况时，电力系统会出现压力状态，故障就会显现，并对系统 产生影ＩＩ￣［１１。 ３继电保护隐性故障的特征 ３．１隐蔽性 继电保护隐性故障存在其位置较隐蔽，因此，在继电保护的系 统中，每一个元件都会存在隐性故障，从而增加了排除继电保护隐 性故障的难度。同时需要将隐性故障和设备的质量问题的概念分清 楚，不能将隐性故障与继电器的设计问题、应用问题和质量问题混 为一谈。而故障与一般故障最大的不同在于这些缺陷不会让继 电器立即出现问题，而是经其他的系统故障引发后才出现。 ３．２危害性 隐性故障的危害性特征很明显，就是其对系统的影响，只会出 现在电力系统处于承压的状态时，才能清楚地显现出来，如故障发 生的时候电压出现暂降、暂升、过负荷后，故障就会暴露，对电 力系统造成巨大危害。同时隐性故障的危害性又不是全都相同的， 每一个隐性故障自身都存在一定的范围，只有在这个范围内发生故 障时，才会引发隐性故障。隐性故障造成多大的危害与隐性故障的 位置关系很大，而涉及到隐性故障的区域就叫做隐性故障脆弱性区 域。 ４继电保护隐性故障产生的危害 ４．１造成大面积的故障事故 一旦隐性故障被触发，就会在电力系统出现故障的时候，或者 正确切除继电器正确后，电力系统的潮流会出现重新分配，导致有 隐性故障的继电器出现错误操作或者拒动现象，加上其他保护系统 也会存在某些隐性故障，最终整个电力系统的稳定性会受到威胁， 导致发生大面积的故障或者整个电力系统崩溃，造成十分严重的后 果。 ４．２损害发电设备 隐ｌ生故障在引发电力系统的大面积故障都会经过一定的发展 过程，故障发生前期，电力系统会有某些无法预知事件，致使其 在非正常状态中工作。系统内的很多设备也许都会达到运行的极 限，但是由于实时监测设备的不完备，无法察觉非正常这种运行状 态。因此，一旦系统的某处出现故障，就会引起一系列的连锁反应， 将电力网分割为几个的过发电区及过负荷区，过负荷区会崩 溃，出现大面积停电事故，过发电区则可能会损害发电设备，造成严 重后果 ２ｌ。 ５预防电力系统继电保护隐性故障的方法 ５．１实时监控继电保护的隐性故障区 可以将隐性故障的监控系统应用在变电站中，对容易损坏的继 电器进行监控。隐性故障的监控系统可以接收到信号，此信号和易 损指数较高的继电器接受到的信号一致。隐性故障的监控系统输出 信号与传统继电器输出联系在一起，达到监督传统的继电器输出状 况。一般继电保护隐性故障，和故障检测和方向判断等继电器的性 能挂钩，也和电流互感器及电压互感器输入相联系，尽管如此，也无 需对所有的继电器进行监测，可以采取手心啊鉴别危害系统的可靠 性最严重的线路及母线，从而再增加一定量的数字式设备，为其提 供监控。 ５．２继电保护的隐性故障具体的预防措施 针对每种继电保护隐性故障对电力系统的危害性均不一致的 情况，为了更有效地制定出一一对应的预防措施及管理制度，就应 当应该关注不同隐性故障的发生形式及其危害的程度，并对其进行 合理的分类整理，从而实现科学化的隐性故障管理。近几年，我国大 部分的电网管理，评估各种隐性故障产生的严重性程度，采取的隐 性故障的风险评估仿真算法，主要是蒙特卡罗抽样法与重点抽样 法。经实践证明，继电保护和二次回路的隐性故障都是可以得到完 全预防的。 相关人员进行预防继电保护的隐性故障的过程中，必须采取以 下几个方法：（１）继电保护工作中，可适当采用目前国内相对先进的 保护设备，此类保护设备的主保护的装置都具有进行自诊的功能， 应用研究 可以在线监测装置中某些异常情况，换句话说，就是要对继电保护 系统具体的运行状态和系统元件进行实时监测，完全做到预防的相 关的准备；（２）继电保护工作的核心还是要加强其设备的管理，工作 人员必须严格执行相关的规章制度，而还应在管理中建立一套健全 的设备基础技术；（３）另外还要做到定期对设备进行维护和检修，维 检人员必须将工作落到实处，记录下设备某些细微变化，对比分析 运行设备中出现的细微变化情况，找出其中存在的隐性问题，采取 正确的方法对其进行合理处理，避免隐性故障进一步发展并扩大 ６．３数字变电站产生的影响 数字化变电站的组成部分，有智能化的开关、智能化的一次设 备、网络化的二次设备等分层构成，数字化变电站已经可以实现将 变电站内部的电气设备的信息进行共享，以及互操作的可能。数字 化变电站内部，也会出现新形势的隐性故障特点，比如数字化的保 护系统中一定会增加一些电子装置与网络化的设备，从而增加了软 件及系统中的隐性故障。但是，能够利用数字化变电站内部的系统 采集到大量相关的数据信息，对内部的各类原件进行监测，一旦发 化，从而对整个电网造成较大损害；（４）继电保护工作需全力降低设 生异常状况立即予以处理，从而能够预防隐性故障的发生。数字化 备的隐性故障所带来的危害，在故障发生的时候，应立即采取相应 变电站还能提高电力的数字化的保护系统中的可靠性，也能起到预 的检修措施，对隐性故障容易发生的地区进行实时监控，使电力系 防和减少隐性故障的作用【５】。 统与电气设备能避免发生大面积的事故【３】。 ７结语 ６电网发展对电力系统继电保护隐性故障产生的影响 ６．１分布式发电产生的影响 随着时代的发展，电力系统也得到发展和革新，相应的继电保 护隐性故障也会以新的形式出现在电力系统中，为了保护整个电力 系统的安全，克服继电保护隐性故障已经刻不容缓。我国目前主要 采取对隐性故障区进行实时监测的预防方法，再结合提高维修和检 测人员的工作效率的方法，能够最大避免或者减少电力系统继电保 护隐性故障的发生概率，尽量减少其造成的危害程度。 国内智能电网得到不断的发展，电网系统中接入分布式发电的 机会也会逐渐增加，从而改变了系统运行的方式，也让系统的潮流 处于变化之中。由于继电保护定值没有自适应的能力，就会增加很 多由定值所引发的隐性故障。在线应用定值预警法是比较理想的方 式，它能够有效地克服了由定值引起的隐性故障。而采取在电网系 参考文献 统中进行方向元件的电流保护、距离保护和通信保护的相关系统安 ［１］张蕊．电力系统继电保护隐性故障的危害和监控 ］．科技创新导 装，会使系统更加复杂化，从而增加隐性故障的类型，也会提高其发 报，２Ｏ １ ２（２７）：９７． 生的概率。 ［２］谢启谊．电力系统继电保护隐性故障探讨［Ｊ］．中国信息化，２０１ ２ ６．２广域保护产生的影响 （２０）：３２０． 在电力系统发展方向中将来以广域保护为重点，随着广域保护 ［３］何小林．电力系统继电保护隐性故障探讨［Ｊ］．科教导刊，２０１１（３３）： 的构成软件、硬件和定值保护等原件都会出现很大的变化，隐性故 １２５． 障的类型及发生的概率也会随之而改变。广域保护能实现的保护功 ［４］龚永智．电力系统继电保护事故原因及改进措施［Ｊ］．中国新科技 能一定会比传统的保护系统更多，并且其软件与硬件范围也会出现 新产品，２０１１（１）：２３． 扩展，隐性故障产生的损害程度也会严重很多。广域保护所实现的 ［５］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 具体保护功能和控制功能是比较强大和复杂，其算法与逻辑也比较 障分析［Ｊ］．电力系统保护与控制，２０１０，３８（９）：１２． 庞大和复杂，一旦问题实现方式表现为软件时，就会带给软件和硬 件开发等技术很大的困难，从而增加了隐性故障发生的概率［４１。 ……上接第６０页 （２）问题分析：现场跟踪呼损后发现，对于同一号码３３６５８８８号 码使用的号码分析子居然不同，而１号分析器是不变换的，新增加的 ２－０－是变换的・检查用户属性数据发现该号码的分析子的确为２也就 是变换的。但是呼损中却出现号码分析子为ｌ，该现象偶尔出现几率 较少，而正常时号码分析子也的确是２。在检查号码分析时发现该主 叫号码的用户线位置也发生变化了，但该用户却没有登记任何新业 务。再次检查数据配置，发现３３６５８８８号码进行了移机不改号。也就 是如果用户移人后再拨打电话，属性取的都是新号码的，但是号码 会更改成移人前原来的号码，通常都是跨局移机时这样操作。现在 两个号码都是局内的，那么这两个号码轮流摘机时，呼损看到的号 码是一样的，但是看到用户线位是不同的，同样取的号码分析子也 ５结语 不同。也就是说３３６５８８８移入３３６８０００）￣，用户属性取的是３３６８０００￣ 经过多年的探索和和实践，我们对各种交换设备的维护工作取 是主叫号码显示却是３３６５８８８，因此会出现上述现象。 （３）解决方法：取消移机操作或将３３６８０００的用户属性中号码分 得了长足的进步。号码变换是我们在工作中对交换机功能的开发之 更多的功能开发经验，将另文展示。 析改为２亦可，但是需要做好记录防止以后遗忘造成不必要的麻烦。 一出。对于群内用户出群呼ｇｑ０１２３１５，在ＣＥＮＴＲＥＸ３］＂析器人口中 “分析完毕，余下号码后续分析”，然后再在本地网号码分析器中找 到１２３１５的分析为在第一位开始变换，则号码变换为２２１３４５６，然后 在上中继时将２做为了出群字冠删除，所以送出的号码成了２１３４５６， 导致呼叫失败！ （３）解决方法：先复制一个本地网分析器，然后在其中将１２３１５ 修改为从第二位开始修改，然后在ＣＥＮＴＲＥＸ对应的分析子中将本 地网分析器入口设为修改了１２３１５号码变换位置后的本地网分析 器！这样普通用户呼叫１２３１５，按原来的分析器分析不受影响，群内 用户呼ｎｑ０１２３１５，从第二位开始修改为２２１３４５６，上中继时将第一位 嗽为了出群字冠删除，送出２２１３４５６，呼叫正常１ ，４．２商务群中的号码变换 参考文献 （１）问题描述：用户拨打１２３１５时，需要变换为２２１３４５６送出，这个 ［１］作者：景晓军．《现代交换原理与应用》国防工业出版社出版 已经在１２３１５的号码分析中通过被叫号码变换实现。普通用户拨打 年：２００５年版本：７ １ １ ８０３８９７７． １２３１５经变换后送出，呼叫成功。群内用户为拨０出群，当群内用户拨 ［２］作者：尤克，黄静华。陈筠．《现代电信交换技术与通信网》北京 打０１２３ｌ５时呼叫失败。 航空航天大学出版社出版年：２００７年版本：９７８７８１０７７９３０２， （２）故障分析：对于普通用户呼叫１２３１５时，在本地网号码分析 器中找到１２３１５的分析为从第一位开始变换，则变换为２２１３４５６送 ⑩
