摘要：电力系统继电保护装置对电力系统运行的安全与稳定具有重要的作用，状态检修作为一种新型的检修策略，有着现行检修策略所无法比拟的优势。本文笔者对电力系统继电保护状态检修进行了分析探讨，希望对相关从业人员具有借鉴意义。
关键词：电力系统，继电保护，状态检修
引言：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。电力系统容易发生故障，最常见的故障为单相短路故障，其次还有两相短路、三相短路、短路、过电压、过负荷等。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
1电力系统继电保护常见故障
电力系统在实际的运行中经常会出现故障，利用各种保护装置对它实行全方位监测是避免事故扩大化的重要手段，继电器和相关辅助设备是最主要的装置，整体叫做继电保护。继电保护装置功能的实现是由一系列逻辑单元控制的。电力系统对继电保护装置有一定要求，包括快速性、可靠性、选择性等。继电保护装置通过测量线路中电压、电流等电气量的变化来选择故障处理指令。继电保护设备的电流、电压信息可以为监测系统提供一定的指导和帮助。通常情况下，为了避免故障的扩大、降低故障带来的损失，需要在故障发生时就进行保护。电力系统中常见的故障有：（1）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。（2）高温引起设备故障。继电保护设备在运行中有时会出现高温问题，如电压互感器二次侧故障将引起局部发热。（3）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。
2电力系统继电保护常见故障检测方法
2.1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，从而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。
2.2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，从而得到频谱图像；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。
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2.3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综合故障分析系统
3.1系统功能综合故障分析
系统能够为从事调度人员、继电保护人员等提供准确的故障信息、故障位置，以便使系统快速地恢复，还可为技术人员提供完整的故障电流和电压的情况，对系统中各设备提供保护。故障检测系统可使保护设备及故障录波设备时钟同步，从而为监控设备提供准确的数据，经过智能化处理，实现设备间数据的安全传输。为了保证测距的准确度可采用双端故障测距方法，提供数据交换接口，确保数据灵活、可靠。继电保护装置检查标准：屏、盘、箱、柜等装置上的各种电器、仪表、信号等元器件完整齐全，安装端正；二次设备的接地端应可靠接地；装置及周围地面干净、整洁，无杂物；电气设备在运行中不得解除继电保护。
3.2继电保护与检测方法
（1）故障检测与继电保护网格化。对电力系统中各重要设备采用差动保护，并利用主站统一处理数据，根据继电保护装置提供的电流或电压信息，实时测量故障位置及类型，最后将测量数据汇总向保护装置发指令，达到快速切除故障设备的目的，从而保证电力系统安全、可靠。（2）继电保护和检测自动控制。自适应保护可动态检测系统运行模式，并根据故障类型不同自动设定保护数值，从而更好地满足电力系统运行要求，对改善线路保护、变压器保护等有很大帮助。（3）将各种智能算法应用于继电保护和检测系统中。目前，最常用的人工智能检测算法是人工神经网络，另外还有BCC算法、遗传算法等高级算法，它们可以自主学习、自组织，并对一些数据信息进行存储和处理。经过多年的发展，人工智能算法应用在继电保护中已经可以实现保护方向自动识别、故障自处理等功能，为继电保护和故障检测人员减轻了工作负担。在该领域，智能算法的应用还处于研究阶段，但具有光明的发展前景。
3.3在现阶段的开发中应学会抓大放小
现阶段想全面实现状态检需要面对很多困难，特别是针对较老的运行设备及二次回路，所以在开发中应学会抓大放小。抓大放小是指对于重要的设备及回路在新投入的变电站中应优先提供解决方案，对于一些并不重要或出现故障后对变电站和电网不会产生较大影响的回路及设备，可以适当放缓解决，例如行波测距装置和信号指示回路，这些本来只是给主设备运行提供辅助判断依据，对这部分的设备。
3.4加强对设备状态检修人员素质的培养
人才是立企的根本。虽然现在保护装置微机化以及大量使用自动化设备，但现场的操作和运行监视及故障的分析判断还是需要运行检修人员去完成。想实现状态检修就要求各单位、各技术部门培养出一批一专多能型技术人才，在遇到设备故障时能准确地分析和判断出故障点并制定出合适的检修计划令经济损失和电网风险降到最低点，从而提高设备的利用率和整体效益。
4结语
为了保证电力系统供电的可靠性和持续性，必须树立以检测预防为主体、维修为辅的理念，对各种检测方法进行创新研究，还需要熟悉继电保护的要点，并强化检测和保护的管理，及时采取有效方法，尽快排除系统故障。
参考文献：
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[3]袁一鹏.浅谈电力系统继电保护的组成及故障处理[J].科技风，2015（06）：35-36
论文作者:蔡志民
论文发表刊物:《电力设备》2017年第5期
论文发表时间:2017/5/26
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