电力系统继电保护的作用及故障处理分析

发表时间:2020/5/6   来源:《电力设备》2019年第24期   作者:王恺溪
[导读] 摘要:如今我国的电子技术已经非常先进,用电终端已经成为人们生产生活不可分割的部分。
        (大唐国际股份有限公司陡河发电厂  唐山市  063028)
        摘要:如今我国的电子技术已经非常先进,用电终端已经成为人们生产生活不可分割的部分。因此电力系统运行的安全性和稳定性影响重大,需要借助继电系统进行保护。想要充分发挥继电保护系统的价值,必须要对其工作的原理进行深入研究,有助于继电保护设备的维修养护及创新改良。本文对继电保护的作用、特点和常见故障处理进行了研究,希望能为我国电力事业的进步提供参考。
        关键词:电力系统;继电保护作用;处理对策
        引言
        电力系统的运行关系到千家万户的用电安全和稳定,继电保护装置就是为此被研发出来的,在整个电力系统中占据着十分重要的地位。电力系统本身是一个整体,环境变化或工作人员操作不当,都会对电力系统的运行带来影响。继电保护装置的应用,能够及时发现电力系统中运行异常的位置,并对其进行断路处理,控制故障范围和对整体电力系统的影响。从现代化电力系统的运行角度来看,继电保护装置已经不可或缺。
        一、继电保护作用概述
        继电保护装置的作用多数在发现电力系统故障后显现,由于其保护范围有限,所以继电保护装置主要监控某些重要元件。当目标元件的运行出现异常时,继电保护系统可以第一时间检测到,并选择合适的方式处理。这样一来故障范围能够得到有效的控制,未故障范围依旧能维持运转。继电保护系统的作用,下文将从三个方面对其进行阐述。
        (一)确保电力系统安全运行
        继电系统的保护是有针对性的,主要监管对象就是电力系统中的重要元件。处于被保护状态下的电子元件,一旦运行异常继电保护系统就会对其进行断路处理,将故障元件从整体电力系统中剥离。故障元件的剥离能够最大限度地保障电力系统的正常运行,故障范围被及时控制,其他处于同一系统的元件不至于受到影响。断路处理能够及时阻止故障的蔓延,避免个别元件的损坏影响整体电力系统的运行,是电力系统安全稳定运行的重要保障。
        (二)及时发现运行中的异常
        继电保护装置能在第一时间发现电力系统运行中的异常并根据设定对其进行提示。异常运行情况种类较多,因此在发现异常运行的时候,继电系统会先对故障点进行识别,再根据故障程度和值守情况进行提示。如果短时间内无法及时对故障点进行维修,继电系统将会对故障元件进行断路处理。
        (三)实时监控电力系统的运行
        通常我们只注意到了继电保护系统对故障的排查和处理,但是为了实现及时发现故障的目标,继电保护系统同时还具备了对整体电力系统实施实时监控的能力。
        二、继电系统特点分析
        (一)具有自主选择能力
        为了应对不同的故障情况,继电系统本身具备自主选择处理方式的能力。这样一来一旦发现电力系统运行异常,高效简单的应对会更好实现维护电力系统稳定性的目标。能否在第一时间发现系统故障并对其进行处理,直接决定着继电保护系统本身价值的发挥。同时继电保护装置安置的位置也会影响其作用的发挥,需要由专门的技术人员严谨考察后决定位置,如果这一装置应对过度或感应不够灵敏,势必造成资源的浪费,对电力系统本身的安全和稳定也会带来一定程度的损害。
        (二)高速处理故障
        继电保护系统在检测到系统运行过程中的故障时,必须在最短的时间内做出合适的处理。电力系统是电流运行的载体,电流传递的高速性,决定了电力系统一旦出现故障必然会高速蔓延。若继电保护系统给出的处理不够快,将会无法阻止故障的蔓延,无法发挥预定的保护电力系统运行稳定性和安全性的目标。
        (三)感应灵敏
        继电保护系统保护范围有限,在这有限的范围内,必须要具有高度灵敏性。当灵敏性不足以在第一时间发现运行异常,相应的应对措施也不够及时,继电保护系统的价值得不到充分的保障。


        三、引发继电装置故障原因
        (一)电流互感器的饱和
        电流互感器是继电系统中重要的组成部分,如果出现饱和情况,对继电系统价值的发挥有着很大的阻碍。随着运行时间的增加,配电系统终端负荷的容量不断提升。在这种情况下,一旦发生短路故障,短路电流必然非常大,特别是当短路位置处于终端设备附近时,短路带来的电流会在短时间内达到互感器单次额定电流的百倍甚至更高。普通的短路故障时,短路电流比单次额定电流的倍数直接决定着电流互感器误差的大小。当电流互感器处于饱和的状态下,再感应到的电流就会非常小甚至趋近于零,定时限过流装置的作用沦为空谈。过流保护的不作为继而会引发配电所进口线的保护装置运行,届时整体配电系统都需要面临断电的问题。
        (二)开关保护设备
        选择开关保护设备是一项非常关键的工作,普遍情况下高负荷密集的区域都会建设有相应的开关站。增加开关站之后将会以变电所-开关站-配电变压器的流程开展供输电工作。部分开关站还没有配备相应的自动化继电保护装置,在这样的开关站内应当尽可能使用负荷开关并组合对应的继电保护设备,保护开关站的安全。
        四、常见继电故障应对措施
        (一)替换故障部分
        对于已知的故障点,可以用完好的元件替换故障元件,达到推动电力系统正常运转的目标。有的时候无法确认故障范围内到底是哪一元件损坏,用完好元件进行替换也可以缩小目标范围,更快速的排查出故障原因。对与综合性自动化设备内部故障的排查和检修,替换法是较为常见有效的方法。针对微机故障或者是相对复杂的继电器,用备用或检修中的元件进行替代即可。如果替代后电力系统能够顺利运行,则说明找对了故障源,相反就需要在其他部分继续进行排查检修。
        (二)对比排查
        故障设备的技术参数会与正常设备存在一定的差异,对比这些技术参数能够大致圈定故障范围甚至是明确的故障点。这一方法更适用于接线错误、测试值远超预期的情况。同理,在对继电设备进行回路改造或设备更换后的二次接线,参照同类设备的接线对工作的推进也会有一定的帮助。继电器校验阶段,偶尔会出现个别继电器的测试值大幅度偏离整定值,不能直接判定这一继电器性能存在问题。应当对继电器上的刻度进行调整,并与其他相同线路继电器情况进行对比。
        (三)短接线路
        这一方法是用短线将回路的某一部分或一段接入,借此判断故障是否存在于被短接的线路范围内。这样一来故障范围将会快速缩小,降低了技术人员排查故障的难度和工作压力。这一方法多数被用于处理电磁铁失灵、电流回路开路等问题。
        (四)直接观察
        这一方法通常用于缺少备用替换件、不能借助仪器逐渐排查但还需要尽快排除故障的情况。这时就需要借助10KV的开关据分或据合,如果操作后合闸接触器或跳闸线能够正常工作,就可以判定故障元件存在于设备内部。这时只需要到现场就能够看到继电器内部损坏特征明显的元件,将其进行更换就能够推动电力系统正常运转。
        总结
        综上所述,电力系统日常运行的安全性和稳定性离不开继电保护系统的辅助。配备了继电保护系统之后,电力系统的故障和异常运行能够被及时的发现并处理,在很大程度上降低了电力系统故障产生的影响。不仅仅是故障的发现和应对,继电保护系统也是对电力系统的监控,对电力系统作用的发挥有着极大的帮助。日常必须要重视继电保护装置位置的选择和维修养护,确保其能够发挥预期的作用,达到辅助电力系统运行的目标。此外,还需要加大对继电保护系统的深入研究,发掘继电保护系统的优势和特点,尽快建立智能化、网络化、一体化的继电保护技术。加深对继电保护系统的研究也是为电力系统的运行提供更多的保障,在一定程度上推动了我国电力事业的发展。
        参考文献:
        [1]李恒富.电力系统继电保护的故障与对策分析[J].通信电源技术,2019,36(11):258+262.
        [2]王萍.电力系统继电保护故障原因分析及处理技术[J].中国新技术新产品,2019(21):39-40.
        [3]刘畅.电力系统继电保护故障分析与处理[J].通信电源技术,2019,36(10):134-135.
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