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。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。本文分析了电力系统继电保护及故障检测方法。
关键词：继电保护；故障检测；配电网系统；故障因素
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。
1电力系统继电保护常见故障
1.1电流互感饱和故障
由于继电保护设备终端的负荷不断增大，电力系统的运行过程中可能产生的短路现象中的电流也会不断的增强，而继电保护装置受到来自电流互感器饱和的影响也会慢慢增强，当短路的现象发生在靠近电力系统终端设备的位置上时，因为短路所产生的电流就会超过电流互感器单次规定电流的一百倍之多，而电流互感器的误差则是与短路电流倍数成正比例关系的，则继电保护系统检测到电力系统故障时所发出的阻止命令也会随着电流的过大而发生灵敏度降低的情况，这就意味着在电力系统运行中即使发生了故障，继电保护系统也不能及时的发现并且做阻断工作，无疑增加了电力系统运行中的危险性，而这时继电保护系统中的定时限制通过电流装置也会由于电流的短路而发生故障，过流保护装置拒绝工作时其限制电流的程度几乎为零，电力系统依旧可以运行，但是却少了继电保护系统中的故障检测的安全保障。
1.2继电器触点故障
其故障的主要表现为金属电积、触点焊接、触点磨损、触点电阻快速增加等，这些故障的发生在很大程度上会影响继电器接触的可靠性，继而会影响整个电力系统的安全运行，而针对继电器触点的故障排除而言，随着不断的实践摸索，也存在着很多办法，如对其触点材料进行定时的检查与更新，对期经过的电流严格按照负荷值进行控制、对其磨损的程度进行定级的方式检测等，保证继电器触点的正常使用就是保证继电系统的正常运行，也就是保障电力系统的安全运行。
1.3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。
1.4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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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对故障支路、故障接地相的识别
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。
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分析系统的继电保护与故障检测方法
3.1继电保护与故障检测的人工神经网络方法
人工神经网络主要是将生物神经系统的模糊逻辑、神经网络与遗传算法等应用于电力系统继电保护中，以此进一步强化电力系统继电保护的功能。人工神经网络技术功能较多，包括自组织、自学习与自适应等，不仅能存储分布式的信息，同时能并行处理，除此之外，还能对电力系统中出现故障的方向、类型、距离进行准确性地判断，对电力系统的各个保护装置进行有效的保护。
3.2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。
3.3电力系统继电保护与故障检测的网络化方法
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。
3.4继电保护与故障检测的自适应控制方法
自适应控制主要是通过检测电力系统的运行方式、故障状态等变化情况实现系统的保护作用。另外，通过自适应控制能根据系统的实时变化情况自动保护性能的相应改变，使得整个系统能实时适应转台变化，从而提高电力系统、继电保护系统的相应性能，例如发电机保护、输电线路距离保护与变压器保护等，由此强化继电保护系统的稳定性与安全性。
4结语
综上所述，继电保护系统是保证电力系统正常运行的关键所在，继电保护系统的故障信息分析处理的运用与开发也是继电保护系统的核心所在，其为电力系统的故障进行准确的分析并且提供及时的处理，让电力系统在安全的环境下得以正常运行，只有迅速消除继电保护系统中本身所存在的故障，保证继电保护系统设备的正常运行，才能充分发挥保护装置对于电网的稳定作用，提高供电系统的可靠性。
参考文献：
[1]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.
[2]朱帅.论电力系统继电保护常见故障与排除[J].华章，2015.
论文作者:马轩,吴建伦,胡健民
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/20
标签：故障论文; 电力系统论文; 继电保护论文; 电流论文; 系统论文; 线路论文; 触点论文; 《电力设备》2017年第21期论文;