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摘要:近年来,因为我国对电能的需求不断增加,所以要想确保电力系统的安全稳定运行,就必须要加强继电保护系统的正确动作。对于继电保护专业技术人员而言,需要掌握电力系统的基本知识,应用故障检测及分析办法,加强对继电保护方面的维护,增强常见故障的及时处置的能力,确保继电保护系统能够始终处在安全稳定的状态。尤其是在继电保护不断向智能化、微机化与网络化快速发展的时期,就更要求技术人员要不断的提高自身专业技能与业务水平,以适应继电保护系统持续发展需要。
关键词:高压继电保护系统;故障与处理;原理
近年来,电力行业得到快速发展,但故障却频繁发生,尤其是继电保护系统方面的故障。如果继电保护系统发生故障,则将失去应有的保护功能,增大电力系统故障的发生几率。因此,广大电力工作者必须在做好故障分析与诊断的基础上,采用有效技术措施及时处理系统电力故障。
1高压继电保护系统基本原理、作用和特点
高压电力系统继电保护技术的原理是电气测量器件对被保护对象进行实时检测,检测其有关的电气量(电流、电压、功率、频率等)的大小、性质、输出的逻辑状态、顺序或它们的组合,还有检测其他的物理量(如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高等)作为继电保护装置的输入信号,通过逻辑运算与给定的整定值进行比较,然后给出一组逻辑信号来判断相应的保护是否应该启动,并将有关命令传给执行机构,由执行机构完成保护的工作任务(跳闸或发出报警信号等)。高压电力系统继电保护技术的作用是专业对电力系统的正常运行工况进行监测显示,对异常工况进行及时的故障报警、故障诊断或快速切断异常线路(或设备等)的电力,进而为用户的正常生产、生活用电提供保证。高压电力系统继电保护技术的特点是:(1)可靠性:继电保护装置有非常好的可靠性,不误动不拒动等;(2)选择性:可以正确选择故障部位,保护动作执行时仅将故障部位从电力系统中切除,保证无故障部分继续正常安全运行;(3)速动性:快速反应,及时切除故障。
2高压继电保护系统常见故障与处理方法
2.1参数设置方面的故障与处理
对继电保护装置而言,其参数设置要以被保护对象电气参数为依据,经计算和分析后确定相应的保护参数,再进行参数设置。常见的参数设置方面的故障主要包括:(1)参数设置值远高于标准值。(2)参数设置值远低于标准值。(3)保护功能异常关闭。(4)保护功能异常开启。可采用如下措施进行处理:以需进行保护的设备及回路对应的参数为依据,对初步设置参数进行计算,确定保护功能,然后根据前后级设置数值完成定值。
2.2电流互感器饱和故障
在现阶段电力输送网络发展过程中,社会生产生活所需电容量的增加促使电力设备负荷出现了不断加重的情况,随之促使电力输送电流量不断增加,在电力输送网络正常运行的情况下,电流互感器运行误差可在电流短路情况下,出现电流成倍增加的情况,随之促使整体继电保护装置的灵敏度出现下滑情况,最终导致整体的继电保护装置保护动作的失灵。同时在电流短路情况出现的时候,电流互感器会出现瞬时饱和的情况,这种现象会导致继电保护装置无法有效的辨别较小的电流,而整体电力输送系统出口线路则会由于电流过大而发生适当动作,从而导致大面积电力输送瘫痪的情况。可采用如下措施进行处理:对系统绝缘部分进行检测,测定回路的电阻与二次电压,及时发现和排除系统异常;针对饱和问题,可采取提高标准、降低阻抗或增大线径等措施予以解决。
2.3电压互感器问题
电压互感器主要是电力系统用来跟踪检测系统电压的元件,它把跟踪检测到的实时电压信号提供给继电保护装置,供继电保护装置进行分析、计算、比较等。电压互感器的常见故障有以下几点:(1)绝缘损坏、绝缘不良;(2)一次回路接触或插接不良;(3)二次接线断线或接触不良、接地断线或不良等异常情况。处理办法:通过绝缘检测、回路电阻检测、二次电压检测等手段来发现并排除异常情况。
2.4设备与二次线路方面的故障与处理
常见的故障包括:通信故障、模块烧损、显示异常、电流或电压信号异常、保护误动与保护拒动。可采用如下措施进行处理:(1)对系统的通信线路进行检查,确认接地线接触是否正常,并采用合理可行的措施排除干扰源,如使用铁质外柜体,增大二次布线的有效安全距离,设置屏蔽层来消除内部干扰。(2)对系统的电源部分进行检查,确认模块的其它部分是否完好。(3)对零序、瓦斯和温湿度等所有类型的二次线路进行检查,确认接触是否良好。(4)利用钳形表等仪器测定二次电压及电流。(5)通过对历史记录的查看确认输出模块是否处在正常的状态。
2.5产源故障
一般情况下,安全稳定控制难以完全避免各种隐患的存在。但是,实质上,如果能够进行全面的故障排除,则可根据当地情况消除潜在故障的可能性。从目前的现状来看,隐患的根本原因是电流过热,空气湿度过高或电路过流。在整个电力系统中,如果电压处于一个恒定的状态,那么如果发生较大的过电流,则会引起较小的电阻并且会埋入短路。在瞬态下,电线可能承受最大电流负载。在特定的空间中,如果水蒸气已经接近饱和,则装置本身的绝缘性将降低,因此泄漏保护的质量将相对较差。除了上述元件之外,电路过电流很容易导致隐藏故障。在串联电路或并联电路中,电流强度不断变化。在一定时间内,如果系统显示超过整个系统额定电流的过电压,则与之相对应的短路风险将变得非常高。
2.6微机故障处理技术
微机保护装置的设置主要通过电子电路的合理配置对内部机电保护装置故障进行有效处理。在微机故障处理技术实际运行中经常会发生电场强磁场干扰的情况,因此在微机保护技术实际运行中需配合相关抗干扰措施同步运行。微机故障处理技术主要通过容错设计实现继电保护装置自我维护管理,通过冗余的设备在线运行可保证整体装置的持续运行,有效避免常规继电保护装置设计导致的装置运行障碍。在进行具体参数设置过程中,可采取定值设定、参数优化更新的方法进行权限设置,便于继电保护措施的有效实施。在我国电力系统的继电保护设备故障处理过程中,为了保证微机故障处理技术的有效实施可采取继电保护装置接地模式。促使整体装置外部与地面具有一定的接触面积,提高整体设备运行过程中微机设备的抗干扰能力,结合电磁干扰防护装置的应用,可对继电保护装置连接电缆进行屏蔽防护层的加设,保证整体微机故障处理装置的稳定运行。
3结束语
电力系统安全稳定的运行有赖于继电保护系统正确动作。对继电保护专业技术人员而言,需要掌握电力系统基本知识,应用故障检测及分析办法,加强对继电保护方面的维护,增强常见故障及时处置的能力,确保继电保护系统始终处在安全稳定的状态。尤其是在继电保护不断向智能化、微机化与网络化快速发展的时期,要求技术人员不断提高自身专业技能与业务水平,适应继电保护系统持续发展需要。
参考文献
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