电力系统继电保护不稳定产生原因及事故处理 李媛

发表时间:2020/7/1   来源:《电力设备》2020年第5期   作者:李媛
[导读] 摘要:目前,我国电网呈现出多回大容量直流输送,大规模风光新能源发电的新形态。
        (重庆鼎兴电力工程有限公司  重庆  400000)
        摘要:目前,我国电网呈现出多回大容量直流输送,大规模风光新能源发电的新形态。混联电网的复杂结构和元件新特性使得大干扰后交直流系统的稳定性面临严峻挑战。本文主要综述电力系统继电保护不稳定产生原因,并提出了一些解决措施。
        关键词:电力系统;继电保护;不稳定
        引言
        当前对于电力资源的需求在快速增长中,这就对电力企业提出了更高的要求,要想满足用电要求,需要确保电力线路的稳定运行。如果电力线路在运行中出现各种故障,就会给人们用电带去负面影响,所以,这就需要了解运行中常见的故障,并采取有效的措施进行维护,促进电力线路运行稳定性的提升。
        1、继电保护基本原理
        继电保护是确保电力系统安全稳定运行最主要的设备,其整个运行过程较为复杂,涉及到很多技术性内容。继电保护主要就是对电力系统中相应元器件发生异常情况进行判定,因为一旦设备出现问题,就会在很多参数方面(包括电压、电流、功率、频率等)出现变动,和标准参数不相符,同时相应的物理量也会发生变化,通过这些参数的变化能够判定电力系统的异常情况,从而对其进行相应保护。
        2、电力系统继电保护不稳定产生原因
        2.1、继电保护装置绝缘以及干扰方面的问题
        电磁信号是影响继电保护装置正常运行最为重要的因素之一,影响继电保护装置正常运行电磁信号主要是来自于人们最为常用的通信装置,例如智能终端设备、对讲等通信设备等等。受到电磁信号的影响,继电保护设备很难进行准确的判定,从而产生错误的指令而影响到其正常运行。现代继电保护装置具有非常高的精度,存在比较复杂的电路,随着使用时间的积累会影响到设备的精度。另外,受到特殊环境(例如雷电、粉尘等)的影响,很多杂质会进入到继电保护设备当中,容易对设备接点敏感性造成非常大的影响。除此之外,随着使用时间的增加,继电保护设备绝缘性能也会有所下降,容易造成设备故障,影响到设备的正常使用。
        2.2、超出承受荷载问题线路
        有多种结构类型不一样,在承受电流的能力方面都不一样,每种结构类型的电力线路都有其相应的承受范围。电力线路是电力传输的载体,所以,其承受能力就会影响到系统的供电能力。在架设施工的过程中,应该先统计这一区域的用电量,防止出现供应电流超过线路承载能力,减少产生超负荷故障问题。所以,对于这一问题的解决,就应该依据该地区的用电需求,要架设相应的电力线路,避免出现超负荷故障。
        2.3、直流电源的直接干扰
        当变电站出现电力故障时,故障电流则会与地网形成闭合回路,而此时地网的接地电阻并没有改变,对应的接地电位则会不断的升高,最后会超出地网电位的阈值,给继电保护系统造成直接打击。在地网与接地电流形成的回路中,直流电源一旦发生短路问题,则直接导致抗干扰电容组件受到影响,无法发挥出应用的继电保护作用。若是短路周期较长,则很容易破坏继电保护系统的相关组件,严重影响变电站的运行安全性[1]。
        3、电力系统继电保护不稳定的处理措施
        3.1、积极的采取抗干扰措施
        由于继电保护装置本身的灵敏度很高,这就使得继电保护装置在正常工作状态下容易受到移动设备的电磁波辐射的影响或者是静电的干扰,以至于在错误信号的诱导之下执行保护程序,这将直接影响到电力系统运行过程中的整体质量,因此积极的采取抗干扰措施便显得十分的必要。抗干扰措施具体可分为软件抗干扰以及硬件抗干扰这两种,软件抗干扰是指在印刻板布线设计时有意识地将强弱信号进行隔离,通过避免强弱信号的平行出现来保证继电保护器的正常运行。

除此之外,软件抗干扰同样需要对于二次回路附近的电软值进行有效的控制,从而对于二次回路进行实行软件抗干扰措施;硬件抗干扰措施则是通过隔离以及屏蔽电磁能量的方式,有效地避免电磁波信号以及静电对于继电保护装置运行状态所起到的干扰以及影响的发生,从而保证继电保护器可以处于正常状态下运行[2]。
        3.2、继电保护技术
        在电力系统运行中出现问题时,相关技术人员在进行故障维修的过程中可以采取替代测试的方式,使用正常的零件或插件替代设备运行中使用的零件。通过测试故障零件,不断缩小故障范围,找出导致设备故障的最主要零件。在找到问题零件时,及时采取有效的措施进行处理。在对继电保护装置进行故障测试的过程中,如果怀疑是某个零件出现了故障,可以使用备用零件进行替换。替换后运行如果原先的故障消失且运行更加顺畅,说明原先的零件就是故障的关键点。在运用替代零件的维修方式时,相关工作人员也要检测零件,确保零件没有在程序上、线路上有相关问题。尤其是在批量购买这类替代产品时,要检验产品的外观和各项功能,确保这些产品能够在电力系统中实现替代作用。如果有产品存在故障风险,相关人员一定要及时处理,严格控制不合格产品,减少残次品对装置的安全性和稳定性造成威胁。
        3.3、保护动作故障检测
        在继电保护二次回路系统中,能够提供保护动作的装置可以划分成单重化的配置保护以及双重化的配置保护,这其中前者是通过网络报文系统,对装置本身的模拟量数据进行分析处理,并针对处理后的数据进行对比分析,对比量为测控装置多提供的信号数据,经过数据的对比分析,检测开关量回路的运行状态。后者则是能够针对继电保护系统运行中执行的动作进行效率和执行时间上的分析,对AB套保护系统的动作进行检测,并分析其零件和出口时间,并将出口时间与开关量时间进行对比分析,从而得到保护动作是否具备正确的执行状态[3]。
        3.4、继电保护故障解决对策分析
        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[4]。
        3.5、技术改造
        电力系统想要稳定运行,需要继电保护给予保障。科学技术发展下,电力系统获得了更新发展的机会。网络信息技术和电子传感技术等的发展,促使继电保护拥有了发展和运用的机会。针对电网调控一体化运行模式,从先进的测量形式和具体技术运用出发,让电力系统在维护上拥有自己的整体体系和模式。在先进技术和装备的有力整合下,使得数据信息获得较快的传播速度。面对继电保护装备的故障问题处理,以技术改造和升级为基础。比如,解决电流互感器饱和问题时,初始阶段运用升级电子式电流互感器,从本质上解决饱和问题。另外,面对传统老式继电保护装备,从具体的运行情况分析,开展合理改进,并实行有效升级模式,从根本上解决设备老化问题,保障电力统安全稳定运行[5]。
        结束语
        对于电力系统继电保护系统所面临的问题,则需要企业与工作人员提高重视程度,通过改善设备工作环境、提高工作人员操作能力以及对系统进行优化设计等方式,即可提高继电保护系统的稳定性和可靠性,为电网的安全平稳运营提供保障。
        参考文献:
        [1]刘歆蔚.电力系统继电保护不稳定原因及对策研究[J].机电工程技术,2019,48(12):242-244.
        [2]顾海峰.提高继电保护运行可靠性的方法及措施分析[J/OL].科技创新导报:1-2[2020-05-14].
        [3]刘玮,赖清华,刘慧媛,张哲,谭涛亮.适用于逆变型电源接入的故障方向判别新方法[J].电力自动化设备,2020,40(01):205-211.
        [4]谢俊波,彭文架.智能变电站继电保护系统及其应用探讨[J].大众用电,2020,35(01):28-29.
        [5]高超.变压器继电保护及110千伏线路保护故障处理[J].中国新通信,2020,22(01):134.
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