继电保护与安全稳定控制系统隐性故障研究综述及展望

继电保护与安全稳定控制系统隐性故障研究综述及展望

王雄

新疆库车市华电库车发电有限公司 新疆阿克苏 842000 摘要：在社会经济水平不断提升的同时，电能已经成为城市经济发展的重要能源支撑。随着城市用电量的不断增加，为了确保城市供电的稳定性，需要在系统运行的过程添加继电保护系统。由于电力系统的故障而导致的停电，大多数时候都是因为继电保护和安全控制系统当中产生了一些隐性故障而导致的。其中，隐性故障主要指的是不易被发现的故障问题。一旦发生隐性故障就会造成十分大的影响，因此，相关人员必须要提高对隐性故障的重视，加强对继电保护以及安全控制系统的管理。

关键词：继电保护装置；安全稳定控制系统；隐性故障

继电保护以及安全稳控系统的隐性故障问题直接关系着本体装置的安全可靠运行，其具有一定的隐蔽性，常规运转过程中潜藏的该种类型故障问题并未显现出来。在隐性故障缩减以及网络稳定性保护过程中，可选择多种路径。其中，隐性故障与人为干扰以及各种自然因素有关，需通过多层面的考虑，才能采取有效的调控措施。

一、隐性故障保护类型

自继电保护隐性故障这一概念提出以来，其造成的相关影响和对其进行的分析研究备受关注。对于继电保护隐性故障而言，其作为保护系统与生俱来的缺陷与不足，在系统运行过程中一般对系统不会产生太大的影响。以造成故障的主要原因为标准进行分类，主要有硬件故障型隐性故障，常见的有设备元件损坏、缺陷等；因保护软件系统出现错误而导致的隐性故障，多见于保护逻辑或者软件版本等出现错误等；因保护定值而造成的隐性故障问题，比如定值不合理或者人为因素造成的设置错误等；因外界自然条件和因素造成的故障，比如暴风雨或者其他恶劣气候条件等；人为操作有误或者维护不良等，导致继电保护隐性故障。以保护元件自身的功能缺陷为标准，主要包括硬件故障型隐性故障、人为失误以及保护设施型隐性故障问题。以继电保护设备的动静态特性为依据，可以将故障分成两种，一种是动态的隐性故障问题，另一种是静态的隐性故障问题。其中，设施的静态特性主要是在保护装置没有满足启动要求时仅测量和计算电气量，或者只是采集数据信息以及作为启动判断，与后续逻辑比较、跳闸出口等相关环节无关联。其中，硬件设备主要有互感器测量回路、端子、连接电缆、前置电路以及采样与计算等，这属于静态的隐性故障问题。继电保护满足启动要求时，对故障量测量并逻辑比较，其中涉及测量计算以及闭锁信号检验，即动态隐性故障。

二、继电保护隐性故障产生的原因

通常情况下，继电保护隐性故障与继电系统自身在结构上具有很强的逻辑操作性和科学的结构组装有很大关系，都属于系统错误。若系统处于正常工作模式下，隐性故障发生的可能性很小。然而在一些因素的影响下，系统可能会出现由正常工作模式向非正常工作模式的转换情况，当系统处于非正常模式时，隐性故障发生的可能性迅速增加，致使继电保护系统失去作用，其故障原因主要体现在内部结构运作时间不恰当导致一些重要零件运行错误，进而致使继电保护系统工作效率降低。发生隐性故障的原因多种多样，主要以以下情况:

1、整定操作不规范导致的隐性故障。当前我国继电保护都是按照“前期整定、过程操作”这一原则进行，若整定的定值不合适就会造成保护过当或者拒绝保护情况出现。保护定值整定不恰当的原因包括:第一，整定、管理失误以及工作人员操作失误导致的定值不恰当；第二，保护定值设定适应能力差，不能快速接收电网系统的运行和操作程序。电网操作作为互联网时代必不可少的存在，若电网供电出现故障问题或者其他重大问题，保护定值均不能实现快速调整，尤其后期电力的保护作用大打折扣，扩大事故影响，最终导致隐性故障发生。

2、设备故障下的隐性故障包含软硬件故障。软件系统的潜在可能故障因素导致故障成为软件故障，比如程序代码出错、软件版本错误等。由于与开发商缺乏基本的沟通交流，导致用户和承包商直接存在突出矛盾，影响用户工作生活。由于这些影响涉及软件技术的开发、测验、维护以及具体使用，必须通过承包商进行严格的质量把关和日常维护工作等才能继续运行。而硬件故障则主要指通过环境因素导致的故障。例如水解、还原、升华等都是由于硬件设备的逐渐减少而导致硬件系统磨损、材料老化。此外，外部环境的改变也会导致变化发生，所以继电保护与安全稳定控制系统隐性故障存在很重要的作用关系。

三、电厂继电保护故障处理的有效措施

1、采用高质量继电保护和自动装置。质量好的继电保护和自动装置能够有效保证电力系统的正常运行，反之，质量差的产品一旦进入系统中运行，将会造成电力系统中出现各类隐患问题， 容易造成电力系统连锁故障的发生。因此，电力企业在采购继电保护和自动装置时一定要选用质量过硬，在系统内运行情况良好的产品，切不可贪便宜而忽视产品的质量。对一些临近使用寿命的继电保护和自动装置，要及时进行更新改造，避免因设备老化而出现隐性故障。

2、及时更新电力元件。在管理电力网络的过程当中， 相关的继电保护工作人员要在岗位职责和有关政策的基础之上， 定期对变配电系统中不同种类的电力元件进行维护和检修， 以确保电力系统正常稳定的运行。假如在电力系统中某一个元件发生了故障，必须要尽快予以解决，以维护电力系统的有序进行。在替换电力系统中有问题的元件的时候， 继电人员首先就要对元件的功能和质量进行检验，同时使用安全的安装措施进行安装。由此可以看出，在解决继电保护过程出现的问题的时候，采用更新元件的方式可以大大减轻甚至消除电力系统故障带来的损失，也可以尽快发现继电保护过程中的故障。

3、加强故障根源排查。一般情况下， 安全稳定控制都很难彻底避免多样化的隐性故障存在。然而实质上， 对此如果能开展全方位的故障排查， 就能因地制宜消除潜在的故障可能性。从目前的现状来看，隐性故障根源就在于电流过热、空气湿度较大或者电路过流等。在整个的电力系统中， 如果电压表现为恒定的状态，那么一旦出现了较大的过电流则会引发较小的电阻，进而埋下了短路的隐患。在瞬时的状态下，电线很可能承受了超出最大限度的电流负荷。在特定的空间中，如果水汽已经接近了饱和状态，那么将会削减装置本身的绝缘性，因此表现为相对较差的漏电保护质量。在某个时间段里，系统如果表现为过大的电压，以至于超出了整个系统的额定电流， 那么与之相应的短路风险就会变得很高。因此，隐性故障与电路过流之间也具有密不可分的联系。如果能够精确排查故障根源，就能运用适当的措施来消除故障。

隐性故障的研究不但只包括技术性的研究还包括管理系统的研究。若想保证继电保护系统正常运行，就必须建立一个管理严格、部门分工明确且相互协调配合、具有高组织性的管理组织。只有这样才能保证继电保护工作顺利完成并降低事故发生率。总而言之，继电保护与安全控制系统隐性故障工作的好坏直接关系着我国电力企业的发展。

参考文献：

[1]付赟江.探讨继电保护与安全稳定控制系统的隐性故障[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2019,(06):18

[2]丁明,朱自强,张晶晶,何剑,易俊.保护隐性故障及其对电力系统连锁故障发展影响[J].高电压技术,2018,(01):25

[3]李永丽，李仲青，周泽昕.考虑隐性故障的继电保护系统可靠性分析及评估[J].电力系统保护与控制，2018，（01）：84-89