继电保护中的隐形故障分析

摘要：当电网系统或发电设备发生故障时，隐形故障很容易造成系统大面积停电事故，加剧对设备的损坏和电网系统的稳定运行的破坏，而电气设备中隐性故障的存在又是不可避免的。本课题就继电保护中的隐形故障产生的原因、防范措施展开分析。

关键词：隐形故障;继电保护

1.课题研究背景

近年来电力系统不断扩大和发展，大容量、高参数机组在电网中不断投运，电力系统的稳定和发电设备安全运行对继电保护及自动装置的要求越来越高，它不但要求继电保护装置具有良好的可靠性，同时也要求继电保护装置具有较好的稳定性。但是，继电保护及二次回路系统中存在的隐性故障对电网和电力设备的影响不容忽视，本课题针对隐性故障问题展开讨论。

2.隐形故障简介

隐形故障[1]是指一种在系统正常运行时对系统没有影响的故障，而当系统某些部分发生变化时，这种故障就会被触发从而导致大面积故障的发生。隐形故障在系统正常运行时是无法发现的，但是一旦有故障发生，继电器正确切除故障后，电力系统潮流重新分配，这样的运行状态下就可能会使带有隐形故障的保护系统误动作。

继电保护装置及二次回路元件都有可能存在隐形故障，例如PTCT接线片连接器各种继电器通信通道等等。隐形故障的存在并不表示继电器本身的设计有问题或者继电器应用的不对，也不表示校准有错误。它和一般故障的差别就在于这些缺陷不会使继电器立刻动作，而是当其它系统发生一些事件时才能够被监测到。隐形故障的最大特点，也是它最危险的地方就是它们对于系统的影响只有在电力系统处于压力状态时才能显现出来，比如在故障发生时或者故障发生后瞬间低电压过负荷以及其他开关事件发生后。

3.隐形故障原因分析

一直以来，很大国家和地区都曾出现过大面积的停电故障，这严重影响了人们的正常生产和生活，而造成事故发生的其中很大一部分原因是继电保护和二次回路的隐形故障，经过调查研究发现隐形故障发生的原因[2]有很多，通常有如下表所示的几种情况：

通过上述的分析不难发现，隐形故障往往都是由于设备或人为因素引起的 所以说，在实际工作中，工作人员必须认真贯彻和落实各项规章制度，养成优良的工作习惯和高度负责的工作作风，加强对电气设备的校验和检修，尽量消除可能会引发事故的因素，确保电力系统稳定安全地运行。

4.继电保护中的隐形故障防范措施

电力系统继电保护及二次回路中所存在的隐形故障问题是不可避免的，也是无法消除的，但是完全可以预防。我们可以使用目前国内比较先进的保护设备，利用其具有的自诊断功能，对装置的一些异常情况进行在线监测和预防。若想解决问题关键是要做到以下几点[3]：

（1）必须加强设备管理，制定相关的规章制度，并严格执行，加强基础设施的完善，将各项设备的检修和维护工作做到位，准确记录各项设备的运行情况观察其细微变化，便于进行对比分析，尽早发现问题， 解决问题，降低设备发生隐性故障的可能性。

（2）为防止电力系统和电气设备大规模故障的出现，在使用静态保护措施时，首先满足保护装置内在需求，然后可以在二次回路内部采取以下干扰手段：在敷设电缆过程中可以充分利用自然屏蔽物，必要时可设置与保护电缆平行的专用屏蔽线，采用屏蔽电缆或铠装铅包电缆时，屏蔽物层要确保两端接地，弱电和强电回路不能共用同一根电缆。也可使用其他防范措施，如电力电缆与保护用电缆进行分层铺设，在铺设的过程中，保护用电缆的铺设路径要尽量远离高压母线及高频暂态电流的入地点，如避雷针和避雷器的接地点。

（3）通过对继电保护及二次回路特点的分析，我们知道二次回路网络具有“ 0”“ 1” 的开关特性，所以我们可以用开关网络的方法对继电保护进行描述，将继电保护二次回路抽象为由逻辑对象组成的图，进而形成以继电器元件为核心的逻辑元件组成的开关网络， 由此，拓扑不但能够自动形成，而且维数也会相应降低，当故障发生时，我们可以使用开关网络中继电器元件对象的路径乘积表达其二次回路的核心逻辑，从而实现整个继电保护二次回路的启动 ，动作逻辑， 出口整个过程的逻辑抽象，建立适合继电保护二次系统分析的完整模型和算法。

（4）通过建立有效的继电保护故障信息分析与处理系统，可以实现故障信息及保护装置动作的完整报告在各级继电保护部门之间的快速传递，尤其能够保证调度人员及时掌握电网的运行情况和可能发生的故障情况，这就不仅大大提高了电力故障分析与处理水平，还提高了工作效率，实现了对全网微型机的保护和录波装置运行状况的实时、动态监测，极大的提高了电力系统保护装置的可靠运行水平。

5.总结

本文对继电保护及二次回路中的隐形故障进行了全面的介绍分析，同时总结了造成隐形故障的主要原因并提出了相应的解决措施，对工程实际有很大的理论参考价值。■

参考文献

[1] 李涛，代学信， 康萍， 吴金民，浅谈电力系统继电保护隐形故障[J]，中国科技信息,2011(3)

[2] 刘金花, 继电保护及二次回路中隐形故障的分析[J],中小企业管理与科技（上旬刊），2010(3)

[3] 斯鹰，继电保护及二次回路中隐性故障分析与对策[J], 机电信息,2011(30):25-26