摘要：电力系统规模不断加大，目前全国将近有两万多个节点，每个节点对应相应变电站或发电厂。这么庞大的系统安全稳定性及运行质量特别重要，继电保护就是保证电力系统安全运行的装置。继电保护装置和检测系统能够确定故障类型，并自动进行故障切除或给运行人员发出警告，对电力系统中的设备进行有效保护，不至于因某处发生故障而影响其他线路的可靠运行，从而保证了电力系统供电的持续性。介绍电力系统继电保护常见故障及检测方法，阐述综合故障分析系统的功能及检测原理进行分析。
关键词：电力系统；继电保护；故障检测
1电力系统继电保护与故障检测的作用
1.1对电力系统的运行状态进行实时监控
在电力系统中装置实时监控设备，电力系统维持高速与平稳运行得到有效的保障。在无人值班时，电力系统中的实时监控保护装置可自动分析与处理各种设备的温度情况、运行状态，并合理调整工作人员未检测到的相关设备，对具有引发事故潜在性的设备进行有针对性、选择性地切除。电力系统继电保护的实时监控设备对故障的处理具有很大的作用，工作人员需定期维护，保持继电保护装置的安全性与灵敏性，有效地维持电力系统中所有相关设备的运行安全与稳定。
1.2对运行设备的情况进行自动化分析
电力系统中有一些设备会出现非正常运行状态，继电保护设备能自动分析电力设备在运行过程中的表面温度，以此为依据实行硬件维护，同时能及时将异常情况发出报警信号，如系统设备中出现故障的区域、性质等，工作人员根据收到的异常运行数据，实施相应的处理措施或是采取停机检修处理，从而确保电力系统整体良好性。
2电力系统继电保护常见故障
2.1继电保护系统中设备的故障
电力系统中的继电保护工作是一项细致的工作，其中对于继电保护装置设备的要求特别严格，而继电保护装置中的设备问题往往出现在设备中构件的质量方面，从继电保护系统的工作原理来说几乎没有什么太大的问题，所有的继电保护系统对于电力系统运行时的故障检测方法都是一样的，而不同的电力系统中存在着不同的工作负荷，而继电保护设备也对电力系统的电流电压负荷有着不同的要求，所以在继电保护装置安装时要结合电力系统的工作负荷以及工作强度进行考虑，对于电力系统来说要选择合适的继电保护设施，争取继电装置中的每一个系统都要符合电力系统的实际标准，如果某一个部位的构件出现了问题将会影响整个继电保护装置的检测中的数据准确率甚至影响其运行，当继电保护系统出现设备问题时则会使其继电保护动作失控，甚至出现拒动或者误动的问题，影响电力系统的运行功能和电力系统整体的稳定。
2.2继电保护系统的开关设备故障
继电保护系统中出现的开关设备的故障主要是由于继电保护系统与电力系统不匹配的原因造成的，首先在进行机电保护装置的选择是对于电力系统的工作强度是有科学的规定的，而电力系统中初始的继电保护设备往往是与之工作负荷较为匹配的，但是随着工作强度的加大或者继电保护系统使用时间的增多，继电保护装置也应该随之更新，否则如果发生继电保护装置老化或者超负荷的情况，会导致继电保护系统开关设备出现负荷密集，由于开关设备不能适应符合实际而出现继电保护开关设备的稳定性与准确性的问题，毕竟继电保护系统不能胜任电力系统的检测工作，电力系统的正常运行也会因此而受到影响，对于故障不能及时的排除，甚至发生电力事故。
2.3继电保护元件质量问题引发的故障
系统出现故障的次数与产品质量有很大关系，其材料和元件的精度、质量如果不能满足要求，那么就会经常出现误动作，元件中晶体管、电阻性能差将会导致设备跳闸。
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2.4继电器保护设备发生隐形故障
在一些比较重要的线路中发生大范围的停电或故障问题，可能与继电器隐藏的故障相关，有关方面应注重对脱口设备的操作，防止隐形故障发生，从而保证电力系统安全可靠运行。
3电力系统继电保护常见故障检测方法
3.1利用空间电磁场探测单相接地故障支路
当电力系统发生单项短路故障后，在短路点处前支路和后支路的零序电流及零序电压会有很大不同，其周围电场及磁场的分布也会不同，因此，可以依据零序电场和磁场来确定故障点的位置。判断依据：（1）小电流接地系统稳定性。以典型的10kV线路为例，对五条支路进行故障点实验，首先确定正常支路的参数，然后与待检测故障线路进行对比分析，并将故障线路零序电流、电压等数据记录下来。没有故障的线路容性电流要超前电压90°，且零序功率为负值；发生故障的线路在短路位置之前零序电压落后电流90°，功率仍为负数，而短路之后零序电压超前电流90°，功率为正值。以此便可以判定出故障点位置，为电力系统及时排除故障保证稳定可靠运行奠定基础。（2）配电线路磁场与电场的分布。一旦电力系统中某条线路发生故障就会引起线路周围磁场的变动，在不考虑互感的条件下，可对配电网中各接地点进行磁场探测，从而得出电压与电流磁场的分布，利用五次谐波电流作为检测信号，进而达到确定故障点的目的。
3.2识别故障支路和故障接地相
小电流接地故障发生后，将会出现一段比较明显的暂态过程，可通过建立数学模型获得故障发生一段时间内的电流或电压波形，并测量出电流的畸变量，然后对接地点的电压或电流信号进行小波变换，得到频谱图像；最后分析出电流特征量和故障频带特征值，从而在不影响电力系统正常运行的情况下，对故障线路和故障点进行确定。小波变化方法有一定局限性，实际应用中可以与神经网络、蚁群算法等结合，以保证故障检测的高效性，从而准确地确定故障类型。
3.3制定继电保护装置管理和检测体系
制定科学合理的故障管理体系能够确保系统故障后得到及时处理，延长供电持续时间。在满足继电器保护精度要求的前提下，完善保护和检测系统将有助于发挥继电保护的功能。对电力系统的每项操作都做详细的记录，可以为继电保护排除故障提供一定的参考，健全各项管理制度和维护制度，并对运行的每个阶段进行详细分析，可有效提升继电保护的效果。
3.4继电保护与故障检测的变电站综合自动化方法
变电站综合自动化主要是将综合计算机信息的采集系统与处理系统、自动控制系统以及网络通信系统等技术集于一体，包括信号、测量、计费、紧急控制与故障录波以及维修状态信息处理等功能，综合管理电力系统。变电站综合自动化计算机系统能对数字化变电站的记录、统计分析、监视操作与故障状态等进行检测，当系统出现故障时立即进行报警并将按照顺序记录故障情况，由此减少工作人员出现疏忽等差错，并及时发出信号处理故障，确保电力系统的安全与稳定。
结语
综上所述，在我国科技与经济飞快进步的背景下，社会化发展的进程不断加快，同时对电力的需求量不断提高，电力系统继电保护与故障检测也成为人们的关注点，然而就目前电力系统继电保护与故障检测的形势来看，还需不断研究，紧跟上社会发展的步伐。电力系统继电保护与故障检测能起到保护电力运行、实时监控运行状态、自动分析运行设备情况等作用，应不断更新先进的继电保护与检测方法，例如采用网络化方法、自适应控制方法与人工神经网络方法以及变电站综合自动化方法等，从而有效地维持电力系统运行的安全与稳定。
参考文献：
[1]张佳.浅析某220kV变电站母线相继故障的继电保护动作[J].价值工程，2014（31）：45-46.
[2]严丹.电力系统继电保护隐性故障的研究[J].数字技术与应用，2015（07）：23-24.
论文作者:辛茗
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/6
标签：故障论文; 电力系统论文; 继电保护论文; 设备论文; 电流论文; 系统论文; 保护装置论文; 《电力设备》2017年第18期论文;