电力系统继电保护动作故障研究赵志远--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

电力系统继电保护动作故障研究赵志远

发表时间：2020/7/21 来源：《电力设备》2020年第8期作者：赵志远

[导读] 摘要：电力系统在经济社会发展中发挥着重要作用，人们生产生活的电力需求不断增加，所以电力系统的稳定运行显得尤为重要。

        (广西电网有限责任公司玉林供电局广西玉林 537000)
        摘要：电力系统在经济社会发展中发挥着重要作用，人们生产生活的电力需求不断增加，所以电力系统的稳定运行显得尤为重要。继电保护装置在维护电力系统的正常运行中发挥着关键作用，若继电保护装置发生故障，会严重影响电力运行的可靠性、安全性、稳定性，需要采取科学有效的应对措施，保证继电保护装置的正常运行，为电力系统可靠运行保驾护航。
        关键词：电力系统、继电保护、常见故障、维护对策
        引言：随着社会生活、工业用电量的不断增加，电力系统也在不停的更新换代。电力系统通过第一道防线：快速可靠的继电保护、有效的预防性控制措施，确保电网在发生常见的单一故障时保持电网稳定运行和电网的正常供电；利用第二道防线：采用稳定控制装置及切机、切负荷等紧急控制措施，确保电网在发生概率较低的严重故障时能继续保持稳定运行；采用第三道防线：设置失步解列、频率及电压紧急控制装置，当电网遇到概率很低的多重严重故障而使稳定破坏时，依靠这些装置防止故障范围扩大，防止出现大面积停电事故。因第一道防线中继电保护动作故障问题频繁出现，本文章以电力系统继电保护动作故障为导向，对故障产生的现象及解决办法进行分析研究，为解决电力系统继电保护相关实际问题提供理论依据。
        1、电力系统继电保护及其要求
        电力系统中的继电保护是指在设备或线路出现故障时发出报警信号、跳闸命令，来切除故障，防止危及电力系统安全事件发生的专业保护系统，包括保护、测量、监视、测控、录波等多个部分。继电保护有传统型和微机型两种，传统型继电保护由PT、CT、继电器等基本元件组成，而微机型继电保护不仅包含了PT、CT、继电器等基本部分，还包括微机保护装置和控制回路等信息技术环节。对于继电保护的要求包括可靠性、选择性、灵敏性、速动性。可靠性是指在该发生动作的时候发生动作，不该发生动作的时候不做误判；选择性是指选择性地选取与故障发生位置之间线路距离短的断路器，及时切除故障，如此可以防止越级跳闸，将故障缩减到最小范围；灵敏性是指一旦发生故障，保护装置要达到一定的灵敏度系数，保证发生故障后能灵敏识别、灵敏动作，及时将故障切除；速动性是指保护装置能够对故障进行快速切除，速动性可以提高系统运行的平稳性，减小故障的影响范围，防止故障带来灾难性损坏。
        2、电力系统继电保护的常见故障分析
        据统计，我国架空线路发生的故障中90%以上的故障都是瞬时性故障，永久性故障较少，因此，一旦线路保护动作跳开两侧的断路器，隔离故障后，电源将无法再向故障点提供短路电流，故障点电弧将熄灭，此时，输电线路重合闸装置就可以发挥作用，通过检无压、检同期等方式，将输电线路两侧断路器重新合上，这样，输电线路的故障切除后又可以重新投入运行，降低了输电线路的停电损失，当重合后继电保护装置未动作，断路器未跳闸，则重合闸成功，若线路上是永久性故障，当重合闸合闸于故障后，保护会再次加速动作，断路器再次跳闸，重合闸失败。目前，输电线路的重合闸不成功率在20%左右。
        2.1运行故障
        在电力系统运行过程中，继电保护故障较为普遍，究其原因，主要由于局部电路长期处于高温工作状态，承受范围超过设定标准，导致内部元件老化、受损严重，长此以往，导致继电保护动作失灵，回路无法正常工作，引发运行故障。常见的运行故障为跳闸出口继电器老化、保护装置电源插件异常，保护动作无法正确出口跳闸，当出现故障时无法及时切除故障，导致事故范围扩大，引发大规模停电。
        2.2继电器触点故障
        继电器中触点是非常重要的构成部分，其性能受外部多种因素影响，例如触点材质、电压、电流强度及空气环境等。当触点实际切换的负载电压小于起弧电压，电流小于lA时，特别是在中等电流(试验标准为DC 28V，0.1A)、低电平(10～30mV，l0～50μA)或干电路(指继电器触点先闭合,后接通毫伏微安级负载)条件下,触点实际工作时的失效机理、失效方式与实际切换额定功率负载全然不同。其中任一因素值不符合预期值，都会引起触点发生故障，削弱了继电保护装置的可靠性，给电力系统安全运行造成很大的隐患。
        2.3开关故障
        继电保护中的开关设备故障主要是因为保护系统同电力系统之间无法匹配而导致的，对于保护装置的选择，实际上是拥有一定科学依据的，而电力系统中初始的继电保护设备往往会同其它的设备相互联系在一起。但是随着工作量的增加，对于系统的使用时间也在变长，在缺乏保护装置的情况下，就会导致设备老化，机械连锁故障、操作机构故障等。故障部位多是紧固部位松动、传动部件磨损、限位调整不当等，当设备开关无法满足实际需求，系统也就不能完成相应的检测工作。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

        2.4电流互感饱和故障
        结合相关理论得知，继电保护装置在持续运行的过程当中，随着运行时间的增加，其装置终端内的电力负荷会相应提高，在此条件下，如果电力系统出现了短路现象，将会导致继电保护装置受到电流互感器的饱和影响，且影响程度、频次会大幅度提高，相应继电保护装置的故障监测灵敏度会相应下降，容易出现拒动问题或者动作延迟现象，对于电力系统安全性有较大的负面影响。
        2.5人为操作故障
        在继电保护工作中，工作人员十分重要，对电力系统运行状态具有较大影响。目前，电力系统正高速发展，各类新技术层出不穷，对检修人员的素质与能力提出更高要求。但是，由于检修人员素质水平不尽相同，在检修维护工作中，人员安全意识淡薄，对设备的熟悉度不足，工作中安全措施未完善，很容易导致误接线、误碰设备、误整定等情况产生，引发运行隐患，使电网事故扩大。
        3、电力系统继电保护问题的维护对策
        3.1提升人员安全意识、技能水平
        在日常的电力系统运行当中，因为工作人员操作不当引发的安全事故频发，对电力系统的运行而言，产生了严重的不利影响，因此，电力企业要加强对所有工作人员的安全教育和技术培训，提高工作人员的安全意识和技术水平，时刻将安全作为电力企业发展中的重点。具体而言，需要在工作中落实好安规要求的二次安全措施票制度，还有可以在现场悬挂醒目的安全警示，以便于工作人员在工作当中时时注意自己安全；此外，企业还可以以工作讲座结合日常培训的方式，促使全体工作人员提高安全意识，提高技能水平，谨记安全生产，将安全教育融入到企业的日常管理当中，将安全进行到底。
        3.2提高继保装置质量
        为继保装置选择保护设备时，必须要严格把关设备各项性能品质、生产厂家资质与产品质量，以此确保所选继电保护装置符合安全使用标准要求，从而顺利应用于保护系统中。此外，为继保装置采购计算机设备过程中，必须要与建厂时间长、信誉好、拥有成熟制作工艺且资质健全的商家合作，不能随意购买合格证检验不完整、质量不过关的设备。
        3.3加强对抗电磁的受干扰能力，作出针对性的处理措施
        在电力系统中，为了确保继电保护动作的顺利运行，减少故障发生的可能性，降低事故的发生率，就必须要安装一些防护设备，这样可以减少外界的干扰程度。同时，还要适当的优化这些设备，最好是提高元件的质量，使其可以发挥出应有的作用。要及时发现电力系统中存在的各种安全隐患，并及时消除隐患，记录下相应的时间和保护装置的内容等，在试运行之后，才可以启动系统。
        3.4健全监测系统
        在继电保护故障处理中，最为行之有效的方式便是健全监测系统，不但可有效获取继电装置的运行信息，还可在故障发生的第一时间获取信息，使故障问题得到及时有效的处理。具体措施如下：一方面对继电装置位置进行分析，在此基础上判断装置的保护范围，为监测提供区域参考；另一方面，在明确监测区间后，设置电子监测设备，利用其对装置运行状态进行监控，对继电保护的运行情况进行分析，通过分析采集到的数据信息，判断继电装置当前的运行状态。
        3.5实施变电站自动检测
        在信息时代背景下，新技术层出不穷，变电站逐渐朝着智能化、信息化、自动化的方向发展。变电站自动检测是指借助计算机技术，将网络通信技术与自动化系统有机结合起来，实现对继电保护装置的测量和保护，在实施过程中应做好故障维修记录，实现系统的自动化运行。变电站自动检测的应用可使无人值班成为可能，当没有人员值班时，系统可自动运行和控制，对故障问题进行自动检测和处理，达到信息和资源的共享，实现自动化操作和运行。
        4、结语
        综上所述，继电保护系统是电力系统不可缺少的一部分，其故障检测和故障切除是继电保护系统的核心工作，为保证电力系统运行的安全性和稳定性，应采取健全措施保证继电保护系统准确分析故障并能正确动作，充分保障供电的稳定、可靠、正常，做好电力系统安全稳定运行的第一道防线。
        参考文献：
        [1]谢春霖.继电保护故障分析处理系统在电力系统中的应用[J].科技创新与应用,2018(21).
        [2]洪杨.电力系统继电保护动作中故障及解决对策[J].低碳世界，2018（2）：119-120.
        [3]张亚东.探讨电力系统继电保护动作中的故障[J].丝路视野,2018(19):173
        [4]韦思民.电力系统继电保护常见故障分析与检修技术探讨[J].科技风，2019（7）：171.
        [5]孟卫峰,刘志杰．试析电力系统继电保护装置调试及安全管理策略[J]．中国设备工程,2019(15)26-27.
        [6]洪杨.电力系统继电保护动作中故障及解决对策[J].低碳世界,2018(2):119-120.