王宏飞
中国大唐集团新能源股份有限公司辽宁分公司 辽宁朝阳 122000
摘要:电力系统涉及多个控制活动,且受自然、人为等多种因素的影响,电力系统在运行时难免会出现问题。而电力自动化继电保护主要是用来在电力系统发生故障时或即将发生前,及时解决故障的装置。本文首先阐述了继电保护在电力自动化系统中运行的原理以及其应用的重要性。再结合实践,分析当前电力自动化继电保护中存在的问题。最后针对性地提出优化建议,提高电力系统自动化继电保护的应用效率。
关键词:电力;自动化;继电保护
一、电力自动化继电保护原理及重要性
继电保护一般分为两部分,第一部分为继电保护技术,主要是指用于保护电力系统的原理设计、调试等技术。第二部分为继电保护装置,通常是指能够自动识别电力系统中电力电气元件与运行状态,并及时针对电气元件发生故障的情况作出跳闸、短路已经信号反馈的装置。继电保护的合理使用能够及时发现故障,并作出反应,最大程度地保证电气元件、系统设备以及人员等的安全。一般而言,由于电力系统出现故障后,故障位置的电流、电压以及测量阻抗都会发生较为明显的变动,利用这些电气量的变动,便可以形成各种原理的继电保护。
从继电保护的职能作用来看,继电保护的存在首先能够最大程度地保证在发电机或其他设备元件发生故障时整个系统的正常运行,减少故障带来的爆炸式伤害。同时也能对电力系统的安全性进行预控。其次,继电保护装置能够及时识别出电力系统中发生故障的位置,并将情况及时反馈给管理人员进行检修、恢复,此外,电力自动化继电保护也能是继电保护装置在发现故障或问题时自行调整。最后,继电保护装置的存在一定程度上也能降低企业检修成本。若继电保护装置没有发出故障预警,则不必实时对电力系统的安全性进行分析评估;若出现故障预警,则对预警点进行重点防护。而且继电保护装置所具备的灵敏性也能在一定程度上稳定电力系统的运行,减少故障损失。
二、 电力自动化继电保护中存在的问题
(一)工作不够规范
电力系统的自动化继电保护工作的开展基本由各个电力公司自行负责,而不同电力企业,由于所处区域、自身管理水平等多方面因素的影响,企业内部所制定的继电保护工作制度、程序流程、所使用电力系统装备等都存在一定的差异,部分企业集思广益、吸收其他企业管理精华,自身自动化继电保护工作流程、制度等都较为完备,但部分电力企业“闭门造车”,对继电保护认知不全,内部所制定的自动化继电保护制度、流程等都不够完善,也有部分企业并未按照规范采取措施,继电保护设计不够科学,导致自动化继电保护效果不及预期。
(二)安全管理程序不够合理
一方面,受企业对继电保护工作的认识和重视程度都不足影响,另一方面也由于多数电力企业内部还未建立完善的安全管理体系,继电保护管理人员在工作中,缺乏明确的目标指引,也没有科学合理的制度规章可循,安全管理程序过于“统一”,未能和电力企业自身电力系统相结合,难以维持整体电力系统的平衡。同时,对继电保护认识的不足也使得企业容易忽略继电保护装置的适配性,部分电力企业直接照搬其他企业使用的继电保护装置,和自身电力系统需求不匹配,故障处理效率偏低,增加电力系统的安全隐患。
(三)管理人员综合素养不高
受复合型人才稀缺限制,目前多数电力企业电力系统自动化继电保护工作上的管理人员技能较为单一,且基本为技术性人员,主要负责对自动化继电保护装置进行维修、设计继电保护线路等,相对地缺乏管理以及组织方面的能力,甚至部分企业为自动化继电保护工作所配备的人员专业能力也不够突出,难以维护继电保护工作的有序开展,人为误差带来的继电保护失误风险较高。
三、影响继电保护的干扰因素
(一)外部电击
外部电击主要是指雷雨天气时,变电站的避雷针或接地位置的元件部分所流过的电流增大,尤其是电击还会导致高阻抗的地网产生高频电流,导致整个系统中的暂态电位出现明显上升,而继电保护装置由于铺捉到电子元件附近电气量发生变动,就会自动采取措施,从而出现误触动情况,容易损坏电力系统的灵敏设备和控制回路。
(二)高频干扰
高频干扰主要是由于电力系统隔离开关时间较长,导致隔离开关两头产生了电弧,进而产生高频电流,流经母线后产生高强度的磁场,进而干扰电力系统内部的二次设备以及回路,一旦干扰程度超过规定数值,就容易导致继电保护装置出现短暂失控情况,干扰到整个电力系统的运行,强行停止电力系统的正常运转。
(三)辐射干扰
近年来,通信设备的普及使得电网和通信塔之间逐渐出现重叠,而通信塔附近又会产生磁场和较强的辐射电场,一旦变形的磁场进入电力系统设备回路,必然会使得回路出现高频电压,从而被继电保护装置所感应到,使得继电保护出现误操作。
(四)静电放电干扰
静电放电一般是由相关工作人员在来回走动中,由于其衣物携带静电,即便有绝缘靴防护,但依旧会将静电携带到其所接触设备上,使得继电保护装置出现误判,影响电力系统的运行。
四、优化电力自动化继电保护的策略
(一)树立安全管理意识,完善管理制度
一方面,电力企业需加大安全管理意识在内部的宣传,邀请专业人士来对各职员开展安全管理讲座,提高人员安全管理防范意识,对于安全管理重点环节,应重点关注。比如对于继电保护开关切换以及熔丝装卸操作等危险环节,容易出现安全管理问题。同时,电力企业还可以借助考核机制,将安全管理效率纳入部门、人员考核指标体系,以此来培养人员严格履行安全管理制度的主动性。另一方面,电力企业还需根据继电保护原理、特性等,对设备台账、运行问题成因分析、缺陷处理档案以及运行维护等工作的开展制定相应的管理制度,确保继电保护各项管理工作开展都有章可循,有规可依,大幅度减少随意操作带来的安全风险。
(二)规范安全管理工作
电力系统涉及多个回路、多项操作,任何一个接线失误、回路短路都会引发电力故障,为此电力企业应尽量采用标准化的管理和操作方式,对电力系统中所涉及到的作业都进行操作原则、方法的披露。同时,电力企业还应及时采集数据样本,对电力系统中已发生事故进行故障原因分析和小结,并参考其他电力企业故障数据,编制一个电力系统故障数据库,经过整合、分析和总结,作为电力企业优化管理手册、管理方式的重要参考依据,也为后续继电保护设计和装置的完善提供借鉴。
(三)加强人才培养
电力企业一方面要对电力系统操作人员开展安全管理、安全操作以及继电保护等多方面的知识培训,另一方面还需招募一批管理经验和专业能力双双过硬的人才队伍,及时根据当前电力企业电力系统运行情况、继电保护情况等来制定管理方案,以及支持企业继电保护改革和优化活动的开展。
(四)持续创新继电保护技术和装置
就目前而言,电力企业常用的继电保护设备其主要原理还是通过检测各保护元件处的电气量变动情况来进行安全操作,继电保护较为受限,且容易受到雷电、辐射等外部因素的影响,继电保护误差较大。在当前信息化技术快速发展的阶段,企业还应加大对信息技术的应用和研发,有效结合数据通信技术来革新继电保护技术,提高继电保护装置的灵敏性和灵活性,减少外部因素带来的影响,提高自动化继电保护效率。
五、结语
综上所述,电力自动化继电保护在实际应用中还存在不少问题,现有的继电保护设计和装置还无法实现完全的故障消除和误触碰防护功能,存在不少安全隐患。电力企业一方面应做好安全管理工作,提高人员安全防范意识。另一方面也需积极研究新的继电保护技术,对故障问题进行快速且全面、精细的分析后,再采取相应的解决措施,进而提高发电系统自动化继电保护水平。
参考文献:
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