电力系统继电保护隐性故障分析

摘 要：在电力系统运行期间，继电保护装置会在内外部因素影响下出现运行故障，而导致连锁故障、误动故障的主要原因在于隐性故障。基于此，文章从电力系统继电保护隐性故障的危害与出现原因入手，阐述隐性故障的预防措施与检测手段，规避隐性故障的影响，为电力系统创造稳定运行条件。

关键词：电力系统;继电保护装置;隐性故障

前言：隐性故障是指继电保护装置出现的难以发现的故障，具有显著的隐蔽性及危害性特征。隐蔽性是指隐性故障的检测、识别难度较高，仅在电力系统某个部件的运行参数出现异常后，方可判断继电保护存在隐性故障;危害性是指隐性故障在电力系统正常运行时难以被识别，一旦显性，会产生较大危害，造成损失。

1.电力系统继电保护隐性故障特点

1.1隐性故障的危害

在电力系统运行中，隐性故障大都与其他系统故障同时出现，基于隐性故障的隐蔽性，继电保护会采取相应措施保护其他系统故障，出现误动，导致隐性故障逐渐发展为显性故障，引发更严重的故障，使电力系统出现大面积停电。同时，隐性故障会引发连锁反应，使电力系统出现供应与输出超标的现象，加大系统发热量，对电力设备造成损坏[1]。

1.2隐性故障的出现原因

在电力系统运行中，隐性故障出现的原因可划分为两类：（1）错误整定操作，在继电保护定值整定中，操作人员的失误或保护定值与电力系统运行现状不符，均会影响保护定值的调整效果，进而引发隐性故障;（2）设备故障，电力系统的设备故障体现在硬件和软件两方面，硬件故障是指设备器件出现的异常运行状况，如保护装置元件、保护测量回路及直流回路等，软件故障是指软件程序中存在BUG、软件运行期间运维不到位等因素引发的故障[2]。

2.电力系统继电保护隐性故障管理

基于电力系统继电保护隐性故障的危害，电力企业应提高对隐性故障的重视，加强对继电保护装置的监管，做好事前预防、事中检测工作，及时发现隐性故障，避免其发展为显性故障，提高电力系统运行稳定性。

2.1隐性故障的预防

为规避隐性故障带来的危害，电力企业应结合隱性故障出现原因，做好事前预防工作，加强对隐性故障的管控。基于错误整定操作原因，电力企业应加强对工作人员的培训，使其掌握正确整定操作与流程，避免错误整定操作的出现。同时，电力企业需结合电力系统继电保护运行现状，明确系统的整定需求，实时调整保护定值，使其满足电力系统当前运行需求，发挥整定的重要作用，规避隐性故障的出现与发展。

基于设备故障原因，电力企业应加强对继电保护的运维管理，安排专业人员进行电力设备的日常检查，每天记录电力设备与元件的运行参数，及时发现异常。有条件的电力企业可引进先进监测装置，实现继电保护系统的智能监测与报警，提高隐性故障的检测有效性。同时，电力企业应定期开展设备运维工作，要求运维人员详细记录设备元件运行状况，分析运维期间设备参数变化的原因，及时发现隐性故障，防止其发展为显性故障。另外，电力企业可借鉴同行业其他单位的隐性故障管理措施，明确隐性故障的高危区域，制定针对性应急方案，组织技术人员进行应急演练，一旦隐性故障发展为显性故障，技术人员可立即实施应急方案，尽最大限度减少隐性故障的影响，防止大面积停电等现象的出现，强化事前预防效果。

2.2隐性故障的检测

在电力系统运行期间，继电保护装置的不同元件与设备，出现隐性故障的概率不同。本文列举几个隐性故障高发元件与设备，分析隐性故障的检测与识别要点，为电力企业开展相关工作提供参考。

（1）高压断路器。继电保护系统配置的高压断路器具有保护、控制作用，易出现误动作，引发隐性故障，导致大面积停电事故的出现。基于高压断路器的重要影响，电力企业应做好检测与识别工作，首先分析合闸线圈电流特征量，再通过最小二乘支持向量机算法进行数据处理，完成隐性故障的识别分析，为隐性故障维修提供参考。

（2）PT中性线。在继电保护系统运行中，PT中性线断线会引发隐性故障，使继电保护装置的零序电压保护出现误动作。基于相关理论与工作实践，在PT中性线出现断线时，会导致零序电压出现变化，体现在相位方面。就此，在隐性故障检测中，技术人员可检测零序电压的三次谐波，观察其电压相位是否变化，进而识别隐性故障。

（3）CT两点接地。在继电保护系统运行中，CT两点接地会使继电保护的零序电流保护出现误动作。针对该现象，技术人员可切断二次回路的电源，向其注入标准信号，包括电流信号及正弦波信号，识别CT两点是否接地，明确具体的接地位置，进而及时发现隐性故障。

（4）操作回路。在电力系统运行中，操作回路可能出现寄生回路，导致继电保护装置出现误动作。例如，某变电站的两台变压器高压侧的某一相断路器同时跳闸，在保护延时后，两台变压器的三相均出现跳闸现象，运维人员发现断路器的操作回路出现寄生回路。针对该现象，技术人员重新进行回路设计，消除寄生回路。就此，在继电保护系统设计中，设计人员应提高对电气交叉的重视，减少不同回路的交互，通过独立蓄电池为继电保护装置供电。

（5）通信通道。部分电力企业受成本影响，并未应用光纤通道作为通信通道，影响通信效果，收信延时现象普遍，引发继电保护装置误动作。针对该现象，电力企业应认识到光纤通道的优越性，优化通信通道，为其配置光纤保护，确保通道的收信裕度、传输速度符合继电保护系统运行要求，发挥继电保护作用，规避隐性故障的危害。

3.结论

电力系统继电保护隐性故障危害大、影响范围广，电力企业应明确隐性故障出现原因，做好隐性故障预防工作，并引进先进技术与设备，做好隐性故障的检测，确保继电保护隐性故障可有效检测与识别，规避隐性故障的危害，实现电力系统的长久、持续、稳定供电。

参考文献：

[1]吕文婷，李琳，何珊.电力系统中继电保护隐性故障及其改进措施[J].科技资讯，2019，17（25）：31-32.

[2]赵广旭，穆小亮，黄小燕.基于继电保护隐性故障的电力系统连锁故障分析[J].信息系统工程，2019（04）：109.

作者简介：

乔斌（1986年2月），男，内蒙古鄂尔多斯人，本科，工程师，电气工程及其自动化方向.

（内蒙古国华准格尔发电有限责任公司  内蒙古  鄂尔多斯  010300）