变电继电保护的主要故障及管理措施 郑亦兵 郑亦兵 郑昊

发表时间:2020/5/22   来源:《电力设备》2020年第3期   作者:郑亦兵 郑昊
[导读] 摘要:为了保证供电安全性,电力企业必须确保变电站继电保护设备的安全性,这样才能确保电力系统中输电线路、变压器设备以及发电机有效运行,避免出现继电保护故障,强化电力系统的运行质量和安全性。
        (国网盘锦供电公司  辽宁盘锦  124010)
        摘要:为了保证供电安全性,电力企业必须确保变电站继电保护设备的安全性,这样才能确保电力系统中输电线路、变压器设备以及发电机有效运行,避免出现继电保护故障,强化电力系统的运行质量和安全性。
        关键词:变电;继电保护;主要故障;管理措施
        1继电保护的功能
        继电保护可以有效对电力系统运行期间出现的异常情况以及故障进行检测,一旦检测出异常情况及时把故障进行分离或者准确的发出报警信号,利于及时发现故障及时解决故障,保障变电站电力系统的安全性。继电保护装置的应用原理为在继电保护中能够准确判断保护元件的运行状态,是否出现故障,区分故障类烈,如区分是区内故障以及区外故障,然后结电气的物理量出现变化、变化的特征等,执行各项工作。继电保护的必须满足四大基本要求,技术的可靠性、速度性以及选择性和灵敏性这四个标准。
        2变电继电保护的主要故障
        2.1继电保护装置故障
        装置在长时间使用之后,难免会出现老化、装置监测功能异常等,一旦装置功能出现异常,则无法对整个电力系统运行数据进行判断,即使出现运行异常也不能第一时间实施维护管理。如果装置信号传输故障,维护人员无法确定故障位置,进而影响维修效率。另外,如果出现误动故障,即使电力系统正常运行,继电保护装置也会出现自动断电的情况,影响电力系统的运行效果。导致继电保护装置出现故障的原因有许多,例如保护装置与电力系统的匹配性不高,尤其是在新型电力系统中,电路和设备都实现了更新,但是依旧采用传统的保护装置,导致二者之间出现明显差异,进而出现故障判断失误等情况,降低了继电保护动作的准确性。
        2.2继电保护开关故障
        在电力系统中,电力工作人员通过控制开关的方式为社会提供电能资源。在一些没有设置继电保护自动化装置的系统中,主要通过负荷开关以及熔断器组合的方式实现继电保护。而如果在操作中出现连接不当的问题,就会诱发较多的电力故障隐患问题。
        2.3继电器触点故障
        继电器是继电保护装置中最脆弱的结构,同时也是保护装置中的核心元件,能够对故障监管、功能分析等进行控制。一旦发生触点故障,则继电保护装置会受到严重影响,甚至出现瘫痪的情况。导致该故障出现的主要原因包括,继电器触点使用的材料质量较差,电压值、电流值无法与电力系统相互匹配等,因此在解决这一故障的过程中,需要从各个方面展开全面有效的分析。
        3变电继电保护故障的管理措施
        3.1广域保护的应用
        传统继电保护方式多采取的是设备位置的信息,对被保护设备而言存在单端和双端保护两类,这主要与软、硬件技术不足有关,虽可基本满足传统电网需要,但如今网架结构和系统构成更加复杂,在有限的电量信息条件下,传统继电保护很难全面的反应故障象征,存在局限性。随着智能坚强现代化电网的建设,特别是信息化平台的搭建,为广域保护发展提供有利条件。广域保护可获取更加全面的故障相关信息,并在计算机技术支持下实现故障的综合分析,从而使保护具有自适应性特点,自动修改保护动作策略。在多方面获取故障信息的前提下,继电保护不再需要在方式调整时进行定制调整,保护更加精准和快速。由于电网规模庞大,广域保护往往是先将电网进行分区,然后在不同区域内实现保护功能。广域保护不仅是判断故障和保护电网安全,而且具有控制功能,控制故障范围,修复故障区间,实现供电网络的自我保护。这是继电保护的发展方向,可有效提升现代电网的安全保证能力。
        3.2处理技术措施的应用
        (1)替换处理
        该措施的运用机理为利用同型号备用插件替换存在问题的插件,通过检验故障现象是否消失,确认故障是否处理完成。以微机保护为例,当继电保护装置内部插件产生运行故障后,根据缺陷现象分析确认故障的插件后,设备检修人员可使用备用插件与可能存在故障的插件进行替换。如替换后继电保护设备运行恢复稳定,就代表替换插件为故障点。如未得到解决,就可继续替换其他插件,直至完成继电设备的故障检测处理,以控制源头性故障影响。
        (2)对比处理
        针对运行过程故障,可运用对比处理措施,即比较分析没有问题设备与问题设备,来确定电力继电设备故障点。对处理故障过程经零件替换仍无法正常运行的情况,应运用同种类型设备进行二次接线检查。如二次接线系统恢复过程的接线错误,使得开关无法顺利开合。故障处理人员可考虑临近线路接线方式,并按照线路标号信息来对线路进行逐一检测对比,以缩短故障点位置的寻找时间。
        3.3重视电网继电保护设备监管
        电力系统继电保护设备是基础构成要素,在实践中要根据规范要求强化监督管理。工作人员在设备采购过程中就要加强对零部件以及整体的质量控制,保障其符合规范要求。在实践中,要定期进行设备参数的对比检查,分析其各项参数是否存在异常。通过对比正常参数及时发现故障隐患,探究设备故障规律特征,及时消除安全隐患问题。同时,对于已经存在的异常继电保护设备要对其进行细致分析,做好设备错位点记录分析,为今后工作开展提供参考。实现对继电保护装置的系统化监管,充分地保障电力系统稳定性。此外,在实践中,要重视人员的培训与管理。通过定期的岗位培训以及技术交底提升工作人员的专业性,进而合理预防处理各种故障隐患问题。通过专业的技术手段强化管理,合理规避各种故障隐患,在根本上保障电力系统的稳定运行。
        4案例分析
        某330kV变电站中的部分一次设备系统结构如图1所示,其中A位置到C位置是330kV单回路,B位置为一次设备开关站,AB站之间的线路长为259.60km,BC站线路长为322.80km。通过对图1分析可知,B站的电路接线为交叉接线方式,其中BC线路的B站侧线路继电保护装置使用的电力,来自于AB线路的TV位置和TA位置。而AB线路的B站侧线路继电保护设备的电力,则来自于BC线路的TV位置和TA位置,且TV设备装置在线路的一侧,所有的开关位置都位于相关的继电开关。在AB线路的A相发生电力故障之后,两侧的继电保护都跳开,而B站由于是交叉接线,在50ms时间跳开。由此可见,在AB线路跳开之后,A相位置没有电压与电流,为典型的非全相特征。AB线路的系统结构连接方式为单回线,因此在A相跳开之后,BC线路的电力系统也是非全相的。由于此时B站侧的继电保护设备没有跳开信号,因此C站侧无法进入非全相逻辑。在B站侧出现的纵联弱电保护动作,主要是因为交叉接线的特殊性。在AB线路跳开之后,使得BC线路的一次设备出现了单向的短路故障,因此需要对TV及TA设备的位置进行一定的调整,使得线路的电力故障不会出现相互影响。通过分析AB线路的设备跳开和BC线路的短路可知,由于TV设备的位置选择对应的线路开关,且由于没有母线保护,使得线路的运行存在盲区,进而使得线路的继电保护系统受到了一定影响。在今后线路设计优化时,可以从其他母线连接TV设备,确保开关设备可以安全独立的运行,充分发挥出继电保护系统的优势。
       
        5结束语
        在变电站的实际运行过程中,要想保证自身可以正常且稳定的运行,就一定要加大对继电保护故障的重视,合理的分析故障成因,然后有针对性的选择处理手段。同时,在日常工作进行阶段,还应该不断强化对继电保护的动态以及静态监测,以便可以从根源上杜绝故障问题的出现,进而有效推动变电站的整体发展。
        参考文献
        [1]张金凤.变电继电保护的主要故障及解决对策[J].低碳世界,2017,22:56-57.
        [2]郭宝岩.分析变电继电保护的主要故障以及处理策略[J].山东工业技术,2017,16:177.
        [3]田茂光.变电继电保护的主要故障以及解决措施[J].低碳世界,2017,24:36-37.
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