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摘要：本文笔者根据自己的工作经验，阐述了继电保护隐藏故障的概念、特征和机理，分析了继电保护自检与隐藏故障，探讨了继电保护隐藏故障的监测。具有重要的现实意义。
关键词：继电保护；隐藏故障
引言
继电保护作为电网安全运行的三道防线之一，其在保障电力系统安全中的地位是不可忽视的。继电保护系统自身的异常或故障有可能会导致电网一次系统错误运行，从而给电力系统带来损失。继电保护系统的隐藏故障能够引起保护误动或者拒动，造成电力系统扰动或者大区域连锁停电事故的发生。因此极有必要对其进行深入的研究。本章将对继电保护隐藏故障的概念、特征与机理进行详细的分析，并介绍了目前隐藏故障的监测方法。
一、继电保护隐藏故障的概念和特征
继电保护隐藏故障被定义为保护系统中的永久缺陷，此缺陷将导致继电保护系统不正确或不适当的切除电路元件，并有可能造成其它保护装置相继错误动作，造成连锁停电事故。隐藏故障在系统正常运行时故障征兆并不明显，很难被发现。但是一旦外部有故障发生，继电器正确切除故障后，电力系统潮流重新分配，在这样的运行状态下就可能会使含有隐藏故障的保护装置发生误动。
继电保护隐藏故障在电网正常运行时不会表现出来，而在电网运行条件出现变化时则显现出来，对电力系统危害极大。在电网正常运行时，隐藏故障并不会使系统表现出异常，对电网儿乎没有影响。然而，当电网某些部分发生变化，如电网出现故障或过负荷等情况，隐藏故障就会被触发从而导致保护系统误动，更有甚者造成连锁故障的发生。
继电保护系统中的硬件与软件都有可能存在隐藏故障，例如PT，CT、各种继电器、通信通道及软件设置错誤等等。由于隐藏故障直接造成继电器错误动作，但是并不表示继电器自身的设计有问题或者继电器应用的不对，也不表示继电器的校准有错误，它与继电器的工艺特性及工作环境有关。隐藏故障和一般的显性故障的差别就在于它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触发。隐藏故障的最人特点，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。
隐藏故障可能由很多原因引起，但通常有两种情况：
1、设备或元件故障引起的隐藏故障。如元件失灵、磨损或者因为环境和不正确的人为干涉引起的元件损坏等。这类故障可通过人为检修发现，通过定期检修可以减少该类隐藏故障的发生，但要杜绝此类故障的发生却非常难。
2、定值整定不合理引起的隐藏故障。这种隐藏故障可能是由于整定值和校准的错误，或者整定不能满足电网的全部运行方式引起的。尤其是当系统结构或者容量经过改变后，而保护的整定值却没有做相应的修改，此时虽然继电保护装置能够正常运行，但是由于不正确的整定仍然会存在隐藏故障。另外，由于保护定值离线整定的方法的局限性，很难保证所有运行方式下整定值的合理性。
二、继电保护隐藏故障的动作机理
继电保护隐藏故障在系统正常运行时并不突显出来，而只有在电力系统处于压力状态时才显示其隐藏缺陷，比如在故障时或者故障后瞬间、低压、过载状态或系统负荷发生转移后。
以常见的三段式线路距离保护为例，简要说明隐藏故障的动作机理。如图1所示，若时间元件T2在正常条件下出现闭合的缺陷，在系统正常运行时，该缺陷不会显现出来，而当在相邻线路的保护I段发生故障时，由于时间元件T2闭合的缘故，此时会导致保护II段误动作。依定义T2元件缺陷的故障即属于隐藏故障。此类故障显然与T2常开仅Zl闭合、Z2和Z3未动不同，后者则属于保护误动，而非隐藏故障。
三、继电保护自检与隐藏故障
电力系统对微机保护装置的依赖程度很高，微机保护装置应具有高可靠性的优点，能够经受得住来自强电部分的干扰，任何由于元件损坏可能导致的拒动和误动行为都是微机保护装置不能接受的。事实上，由于电子元器件的老化、高电压的冲击等多方面的因素，微机保护装置的硬件要做到永远不损坏几乎是不可能的，这就要求微机保护装置具有硬件自检功能。通过微机保护装置自身的检测，能够在微机保护装置的调试和运行过程中，保护装置能够发现自身的问题所在，并及时发出报警信号，以便在最短的时问内采取措施予以修复。微机保护装置的硬件自检包括故障发现和故障定位，通常主要的检测内容包括CPU、存储器（EPROM，RAM）、输入通道（A/D转换回路、开关量输入）、输出通道（开关量输出）、开关及插件的接触情况等。
图1：继电保护隐藏故障的动作机理
微机保护装置的自检功能并不能完全检测出保护装置的隐藏故障。微机保护装置的自检功能能对一些显形故障进行诊断，如微机故障、通信故障、出口通道故障等，也能发现如图1所示的隐藏故障，但是装置的自检功能并不能对软件故障、定值整定不合理及元件的先天性缺陷进行正确的检测。如WXB-11型微机保护装置的自检功能，能够通过对三相电压求和，来检测电压互感器是否有失压或者无电压情况，因此可以检测二次断线故障，但对于电压互感器输出值是否正常却无能为力。保护装置的定值设置是否合理也是自检功能无法实现的。
四、继电保护隐藏故障的监测
由继电保护隐藏故障的定义可知，继电保护装置的隐藏故障在正常运行时并不表现出来，而在系统出现压力的情况下才显现，也就是说隐藏故障只会在系统运行中暴露出来，因此，传统的离线式检测方法并不适合用来监测隐藏故障，必须研究针对继电保护装置隐藏故障的在线监测系统。目前尚无专门的监控系统用以检测运行中的继电保护系统是否存在隐藏故障，而是仅依靠微机保护中一些简单的自检功能来保障保护系统的运行。不管是保护系统的定期计划检修还是保护装置自检功能，都属于离线式的检测方法，均没有考虑装置现场运行中的情况，因此，这些目前广泛采用的离线检测方式都不是可以信赖的检测方案，无法实现对于继电保护隐藏故障的检测。
目前广泛采用的常规检测方法往往是在保护装置离线情况下进行的，由于隐藏故障是在运行过程中才爆发，因此传统的检测方法并不能对隐藏故障进行全面的检测。考虑到隐藏故障存在的特点，完善的检测方法应做到对保护装置进行在线监测，这样才能够在系统暴露出隐藏故障时，及时发现其中的错误动作倾向，对存在隐藏故障的保护装置进行动作闭锁或者使其退出运行，阻止由于保护装置的隐藏故障而造成保护误动作的行为。
结语
随着电力系统朝着大规模化和复杂化方向不断发展，继电保护装置迎来了挑战。继电保护系统的隐藏故障是造成大规模连锁停电的主要原因之一，在本文中笔者探讨了继电保护隐藏故障，对提升继电保护可靠性具有很重要的意义。
参考文献：
[1]闫勇，孙莹莹.地调继电保护信息系统的开发研究[J].电力信息化，2009，（4）：63-66.
[2]熊小伏，蔡伟贤，周家启，等.继电保护隐藏故障造成输电线路连锁跳闸的概率模型[J].电力系统自动化，2008，（13）：6-10.
[3]王渊.基于Web的继电保护信息管理系统的设计[J].电力技术，2008，（4）：14-16
摘要：本文笔者根据自己的工作经验，阐述了继电保护隐藏故障的概念、特征和机理，分析了继电保护自检与隐藏故障，探讨了继电保护隐藏故障的监测。具有重要的现实意义。
关键词：继电保护；隐藏故障
引言
继电保护作为电网安全运行的三道防线之一，其在保障电力系统安全中的地位是不可忽视的。继电保护系统自身的异常或故障有可能会导致电网一次系统错误运行，从而给电力系统带来损失。继电保护系统的隐藏故障能够引起保护误动或者拒动，造成电力系统扰动或者大区域连锁停电事故的发生。因此极有必要对其进行深入的研究。本章将对继电保护隐藏故障的概念、特征与机理进行详细的分析，并介绍了目前隐藏故障的监测方法。
一、继电保护隐藏故障的概念和特征
继电保护隐藏故障被定义为保护系统中的永久缺陷，此缺陷将导致继电保护系统不正确或不适当的切除电路元件，并有可能造成其它保护装置相继错误动作，造成连锁停电事故。隐藏故障在系统正常运行时故障征兆并不明显，很难被发现。但是一旦外部有故障发生，继电器正确切除故障后，电力系统潮流重新分配，在这样的运行状态下就可能会使含有隐藏故障的保护装置发生误动。
继电保护隐藏故障在电网正常运行时不会表现出来，而在电网运行条件出现变化时则显现出来，对电力系统危害极大。在电网正常运行时，隐藏故障并不会使系统表现出异常，对电网儿乎没有影响。然而，当电网某些部分发生变化，如电网出现故障或过负荷等情况，隐藏故障就会被触发从而导致保护系统误动，更有甚者造成连锁故障的发生。
继电保护系统中的硬件与软件都有可能存在隐藏故障，例如PT，CT、各种继电器、通信通道及软件设置错誤等等。由于隐藏故障直接造成继电器错误动作，但是并不表示继电器自身的设计有问题或者继电器应用的不对，也不表示继电器的校准有错误，它与继电器的工艺特性及工作环境有关。隐藏故障和一般的显性故障的差别就在于它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触发。隐藏故障的最人特点，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。
隐藏故障可能由很多原因引起，但通常有两种情况：
1、设备或元件故障引起的隐藏故障。如元件失灵、磨损或者因为环境和不正确的人为干涉引起的元件损坏等。这类故障可通过人为检修发现，通过定期检修可以减少该类隐藏故障的发生，但要杜绝此类故障的发生却非常难。
2、定值整定不合理引起的隐藏故障。这种隐藏故障可能是由于整定值和校准的错误，或者整定不能满足电网的全部运行方式引起的。尤其是当系统结构或者容量经过改变后，而保护的整定值却没有做相应的修改，此时虽然继电保护装置能够正常运行，但是由于不正确的整定仍然会存在隐藏故障。另外，由于保护定值离线整定的方法的局限性，很难保证所有运行方式下整定值的合理性。
二、继电保护隐藏故障的动作机理
继电保护隐藏故障在系统正常运行时并不突显出来，而只有在电力系统处于压力状态时才显示其隐藏缺陷，比如在故障时或者故障后瞬间、低压、过载状态或系统负荷发生转移后。
以常见的三段式线路距离保护为例，简要说明隐藏故障的动作机理。如图1所示，若时间元件T2在正常条件下出现闭合的缺陷，在系统正常运行时，该缺陷不会显现出来，而当在相邻线路的保护I段发生故障时，由于时间元件T2闭合的缘故，此时会导致保护II段误动作。依定义T2元件缺陷的故障即属于隐藏故障。此类故障显然与T2常开仅Zl闭合、Z2和Z3未动不同，后者则属于保护误动，而非隐藏故障。
三、继电保护自检与隐藏故障
电力系统对微机保护装置的依赖程度很高，微机保护装置应具有高可靠性的优点，能够经受得住来自强电部分的干扰，任何由于元件损坏可能导致的拒动和误动行为都是微机保护装置不能接受的。事实上，由于电子元器件的老化、高电压的冲击等多方面的因素，微机保护装置的硬件要做到永远不损坏几乎是不可能的，这就要求微机保护装置具有硬件自检功能。通过微机保护装置自身的检测，能够在微机保护装置的调试和运行过程中，保护装置能够发现自身的问题所在，并及时发出报警信号，以便在最短的时问内采取措施予以修复。微机保护装置的硬件自检包括故障发现和故障定位，通常主要的检测内容包括CPU、存储器（EPROM，RAM）、输入通道（A/D转换回路、开关量输入）、输出通道（开关量输出）、开关及插件的接触情况等。
图1：继电保护隐藏故障的动作机理
微机保护装置的自检功能并不能完全检测出保护装置的隐藏故障。微机保护装置的自检功能能对一些显形故障进行诊断，如微机故障、通信故障、出口通道故障等，也能发现如图1所示的隐藏故障，但是装置的自检功能并不能对软件故障、定值整定不合理及元件的先天性缺陷进行正确的检测。如WXB-11型微机保护装置的自检功能，能够通过对三相电压求和，来检测电压互感器是否有失压或者无电压情况，因此可以检测二次断线故障，但对于电压互感器输出值是否正常却无能为力。保护装置的定值设置是否合理也是自检功能无法实现的。
四、继电保护隐藏故障的监测
由继电保护隐藏故障的定义可知，继电保护装置的隐藏故障在正常运行时并不表现出来，而在系统出现压力的情况下才显现，也就是说隐藏故障只会在系统运行中暴露出来，因此，传统的离线式检测方法并不适合用来监测隐藏故障，必须研究针对继电保护装置隐藏故障的在线监测系统。目前尚无专门的监控系统用以检测运行中的继电保护系统是否存在隐藏故障，而是仅依靠微机保护中一些简单的自检功能来保障保护系统的运行。不管是保护系统的定期计划检修还是保护装置自检功能，都属于离线式的检测方法，均没有考虑装置现场运行中的情况，因此，这些目前广泛采用的离线检测方式都不是可以信赖的检测方案，无法实现对于继电保护隐藏故障的检测。
目前广泛采用的常规检测方法往往是在保护装置离线情况下进行的，由于隐藏故障是在运行过程中才爆发，因此传统的检测方法并不能对隐藏故障进行全面的检测。考虑到隐藏故障存在的特点，完善的检测方法应做到对保护装置进行在线监测，这样才能够在系统暴露出隐藏故障时，及时发现其中的错误动作倾向，对存在隐藏故障的保护装置进行动作闭锁或者使其退出运行，阻止由于保护装置的隐藏故障而造成保护误动作的行为。
结语
随着电力系统朝着大规模化和复杂化方向不断发展，继电保护装置迎来了挑战。继电保护系统的隐藏故障是造成大规模连锁停电的主要原因之一，在本文中笔者探讨了继电保护隐藏故障，对提升继电保护可靠性具有很重要的意义。
参考文献：
[1]闫勇，孙莹莹.地调继电保护信息系统的开发研究[J].电力信息化，2009，（4）：63-66.
[2]熊小伏，蔡伟贤，周家启，等.继电保护隐藏故障造成输电线路连锁跳闸的概率模型[J].电力系统自动化，2008，（13）：6-10.
[3]王渊.基于Web的继电保护信息管理系统的设计[J].电力技术，2008，（4）：14-16