继电保护运维中的常见问题分析

发表时间:2020/4/7   来源:《中国电业》2019年22期   作者:黄拥政
[导读] 继电保护装置是一种自动装置,它可以随时掌握电力系统的运行状态

          摘要:继电保护装置是一种自动装置,它可以随时掌握电力系统的运行状态,及时发现问题,从而通过选择合适的断路器切断问题部分。本文作者分析了继电保护运维中的常见问题,并提出了运维措施。
          关键词:继电保护;运维;问题
0、引言
继电保护是电力系统一种反事故的自动化措施。其基本任务是,当电力系统发生故障或异常工况时,在可能实现的最短时间和最小区域内,自动将故障设备从系统中切除,或发出信号由值班人员消除异常工况根源,确保线路和设备安全运行。
1、继电保护管理的重要性
          整个电力系统工作中继电保护是不可替代的一个组成部分,所涉及到责任、工作量、技术性都非常大。电力系统继电保护工作人员需要面对的是:保护装置、电网结构、设备配置、运行实际情况以及故障出现情况等相关的很多信息,需要通过电脑系统对其进行准确的统计、分析,进而进行处理工作,这类工作十分重要,并且十分繁重。为了对现场运维人员的工作量进行有效的降低,并且要更好地确保其劳动生成质量与效率,对电力系统继电保护信息管理系统的开发是当前电网改革发展的一个主要项目。
2、继电保护装置的作用
(1)在电网运行正常时,应能完整、安全地监视各种运行设备的运行状态,为运行人员提供可靠的运行依据。
(2)如电网中发生故障时,应能自动地、迅速地、有选择性地切除故障部分,保证非故障部分继续运作。
(3)当电网出现异常运作状况的时候,它应能及时准确地发出信号或警报,通知运行人员尽快做出处理。
从以上三点可以看出,继电保护装置的主要作用是通过缩小事故范围或预防事故的发生来达到提高系统运行的可靠性,并能最大限度地保证供电可靠性。
3、变电站继电保护在实际运行中出现的问题
目前保护装置趋向微机化、智能化基本都具有完善的自检功能,可以通过软件检测装置内部主要元件的工况以及逻辑功能软件的执行情况,并具有完善的闭锁措施,因此继电保护装置的安全性、可靠性和灵敏性明显提高。由保护装置本身缺陷引发的故障也越来越少,大多异常多来自产品自身问题如电源插件老化或质量问题、逻辑回路中的出口继电器节点焊接质量问题。
事例1:某110kV变电站所有10kV馈线保护装置经常报装置异常及通讯中断信号,经现场检查部分保护装置黑屏,经检修人员检查为电源插件质量问题。
事例2:某110kV变电站某10kV线路保护动作不正确越级至母线,经传动检查此线路保护装置装置正确动作但未出口跳开断路器致使故障越级,经检查为逻辑回路中的出口继电器节点焊接质量问题,节点未闭合。
3.1产源性故障
          变电继电保护的产源性故障是继电保护装置存在某些缺陷,进而引发的各种故障,不仅严重影响继电保护装置的有效应用,还会给变电正常运行带来威胁。从本质上来说,变电继电保护的产源性故障的产生与继电保护装置质量息息相关,因为继电保护装置质量不过关,那么继电保护的过程中其保护功能就不能有效的应用,同时还会加剧继电保护装置的顺坏,最终造成继电保护装置出现产源性故障。
3.2运作性故障
          变电继电保护的运行性故障是一种常见的故障,其产生是变电继电保护装置在具体运行的过程中受到某些因素的影响而发生的,其一旦发生将会直接威胁变电运行的安全性、稳定性,容易造成变电运行遭到破坏。从以往对变电继电保护运行的分析,可以了解到继电保护的运行性故障主要为主变差动保护的误动、电压互感器故障、开关拒动故障等等。可见,变电继电保护的运行性故障破坏性加大,在对变电继电保护装置予以优化处理的过程中,注意加强此种故障的处理至关重要。


3.3隐形性故障
          变电继电保护的隐形性故障是指变电继电保护装置在运行的过程中存在一些潜在故障,其具有较高的隐蔽性,不容易被发现,但一旦隐性故障发作,将会给继电保护装置带来不同程度的损坏。所以,为了提高变电继电保护装置的可靠性、安全性、应用性,在日常管理此装置的过程中加强隐形性故障的排查是非常必要的。
4、继电保护运维措施
4.1继电保护设备问题解决方法
继电保护设备自身问题是影响其正常应用的重要因素,因而基于日常应用中所出现的各种问题可以通过以下方法
进行解决:
(1)统计分析法。继电保护负责单位应该密切关注继电保护装置在实际应用过程中所存在的各种故障问题并进行
全面详细的记录,并根据统计数据进行深入地分析,总结在日常运维过程中应该重点关注的故障问题点。对于统计数据所分析出的经常发生的故障位置点,应该在故障发生设备上进行有针对性的标注,这样有利于后续运维操作时更为高效地解决故障问题。
(2)元件置换处理法。当继电保护设备在应用过程中产生故障性问题时,则应该用完好的元件替代已经疑似存在损坏问题的元件,如果更换元件后继电保护设备可以正常应用,则可以说明是被更换的元件发生故障,导致继电保护设备无法正常应用。假如更换元件后继电保护设备仍然无法正常应用,则需要继续更换其他设备。这种问题解决方法需要耗费较多的时间才能够将故障排除。
(3)参照对比法。参照对比方法就是把疑似故障的继电保护设备跟正常使用的继电保护设备进行对比分析工作,基于两台设备之间的工作参数进行对比,假如两者之间存在较为明显的差异,则可以说明发生故障的设备必然存在特定的问题。因而,在电力系统中解决继电保护设备所发生的故障时,参照对比分析方法大多数情况下可以用于处理较为复杂的接线问题。
4.2对间隔合并单元故障的维护
就当前的智能变电站建设水平与运行状况来看,间隔合并单元故障是一种最为常见的故障类型,也就是说,合并单元是智能变电站继电保护设备当中的薄弱环节。对此,需要运维人员加以重视,总结丰富的运维经验,保证故障发生时能够快速、准确地判断故障原因,并通过先进的技术手段降低相关故障的发生率。例如,在单套配置的间隔当中,有可能发生合并单元故障,故障发生后,运维人员需要在第一时间发出“断开”申请,即让发生故障的间隔单元的开关及时断开,并退出运行。当合并单元故障发生在双套配置的间隔当中时,运维人员需要作出如下反应:将单线间隔与故障位置对应的保护出口压板退出运行,同时将故障位位置对应的保护母线装置退出运行。当发生合并单元故障问题时,退出处理能够避免故障影响的进一步扩散,并为运维人员获取到充足的维护时间。
4.3开关柜运维
随着变电站继电保护系统使用时间的增长,用电负荷和配变容量也随之不断的增长,开关会出现了开关拒合的现象,经研究,引起这种故障的原因有二:①由于承载该开关的线路出现相间短路问题;②由于开关的节点焊死或合闸卡住不能恢复其位置等故障造成。经研究发现,在进行合闸时冲击电流对设备会造成一定影响。当开关刚刚开始启用时,冲击电流受较小的供电负荷影响也比较小,保护装置无法起到作用;随着使用时间的增长,供电负荷也不断增长,导致冲击电流逐步增大,当电流值达到开启保护装置的临界点时,开关就会拒合。所以只要将其运行方式稍作改变,冲击电流就可以有效减小,此时开关就可以顺利合闸。
5、结束语
随着国网公司全面推进智能电网建设,社会科学技术的迅速发展,新技术的广泛应用,促使智能电网建设步伐进一步加快。许多新技术、新设备投入运行,继电保护功能逻辑实现的方式也发生变化,如何加强设备技术监督管理,确保继电保护逻辑功能满足技术规范要求,已成为继电保护专业管理当前亟待解决的新课题,加大规划、设计审查阶段的技术监督管理和设备安装后的验收试验要到位,是保障设备安装质量的保证。
参考文献:
   [1]杜昌林.浅谈110kV智能变电站继电保护问题[J].科研,2015(29):245~246.
   [2]李高峰.浅谈配电线路运行的继电保护技术与应用策略[J].现代制造, 2013(6):86-87.
   [3]黄诗荔.浅谈电力系统继电保护技术的现状与发展[J].数字技术与应用,2014,12:203.
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