关于变电站中继电保护装置使用中的故障分析及解决措施

发表时间:2020/10/13   来源:《中国西部科技》2020年11期   作者:孟祥武
[导读] 电力工业是我国能源产业的核心,当前各国为解决能源安全和环境保护的问题,大力发展智能电网。
        孟祥武
        中国铁路北京局集团有限公司  北京  100860
        摘要:电力工业是我国能源产业的核心,当前各国为解决能源安全和环境保护的问题,大力发展智能电网。变电站作为智能电网的基础,是实现电能传输、分配的关键系统。而且,电网的各种关键设备均置于变电站内,可见变电站的可靠性很大程度上决定了电网运行的安全性。因此,对与智能电网相对应的智能变电站提出了更高的要求和挑战。为提升智能变电站的可靠性,本文对其涉及到的继电保护技术和保护装置进行了优化设计。
关键词:变电站;继电保护装置;使用中;故障分析;解决措施
1继电保护装置的保护类型
(1)接地保护主要是当各类电气设备失去绝缘性能后进行的保护形式。当电气绝缘层发生破坏之后,就会使得电器的金属外壳呈现出带电状态,接地保护可以使不带电的金属外壳进行接地连接,针对于继电保护装置的应用,必须对关键电器设备进行绝缘保护检测。(2)漏电保护发生在基地保护之后,某个电器设备的绝缘特性继续发生破坏,就会产生严重的漏电现象,对工作设备进行破坏,甚至会引发瓦斯爆炸的安全生产事故,在矿井工作面必须采用漏电监测及保护。(3)过流保护是特殊的一类保护形式,由于煤矿生产为了提高生产效率,常采用大功率的用电设备以及机械设备,并且长时间处于满负荷运转状态,因此常常会在电网中产生过电流,容易发生整个供电系统的短路。为了防止此类现象发生,矿井变电站均会配备继电保护装置,根据对目前大多数煤矿企业的调研,继电保护装置也在不断的发展并出现了电子式继电保护装置,对煤矿供电系统自动化、智能化发展起到了促进作用。
2继电保护在自动化变电站中的运行和维护管理
2.1综合管理布局
继电保护是个系统化的复杂过程,应用于自动化变电站中,对变电站的运行安全影响极为重要,所以相关行业工作人员必须本着严谨、严肃的态度对继电保护装置的整体运行情况进行综合管理布局。但是并非任何组织部门都具备继电保护管理资质,不同的自动化变电站对继电保护装置的运行功能要求存在很大区别,在加上继电保护装置多种多样,其实际应用运行效果也会产生较大差异。所以在实际运行管理过程中,各自动化变电站应当与具备专业继电保护资质的厂家合作,并且在配备继电保护装置时,不能单纯从经济效益角度考虑其管理布局,更应该从继电保护设备的产品质量以及性能等方面进行综合评估,从中选择性价比最高的继电保护配置方案,合理进行综合布局管理,这样才能最大程度保障自动化变电站运行安全,减少安全事故的发生几率,从而给电力企业创造更加长期稳定的经济效益。
2.2选型设计管理
选型设计是自动化变电站中继电保护装置应用和运行管理的核心环节,只有做好设备选型,才能为后续电力系统保护奠定良好的基础。具体而言,在选型设计阶段,相关行业工作人员要立足长远,结合变电站未来一定时期内的发展规划以及市场的发展趋势,以发展的眼光制定具有前瞻性的继电保护措施。也就是说,变电站继电保护选型设计既要满足当前的运行需求,又要留有足够的可调整空间。尤其是在当前自动化技术日新月异的时代背景下,变电站未来几年内很可能需要再一次面临设备大更新。而且当代电子产品数量和种类越来越多,未来人们的用电需求也会越来越大,变电站的规模也会有所扩建,这些问题相关继电保护选型设计人员在进行方案制定时都要做到全面考量和预备。

需要注意的是,在进行继电保护装置选型设计时,应尽量避免选用处于过渡型期或者虽然设备比较新型,但是性能不太稳定的设备,这样很容易导致实际运行过程中发生线路故障或设备功能冲突,反而会增加变电站运行成本。除此之外,选型设计管理要有全局观念的意识,使继电保护、测量、信号的控制等有机的配合在一起,保证该系统一直处在正常的运行状态之中,从而为变电站的设备更新及其改造创造更大的设计控制。现阶段变电站继电器保护选型设计可以先将传统的变电站预告警铃及电压监测等功能保留下来,从而可以有效避免出现数据的远传或者网络故障,以便随时切换到人工值守的状态或者相关模式,以确保电力系统的正常运行。
2.3安装调试管理
在综合自动化变电站建设中,继电保护涉及测量表计、直流系统、后台监控等设备。因此必须在调试阶段内,明确继电保护与这些设备间的责任界限与分工,相互配合协调;做好基础数据的录入,系统数据库的建立以及对各设备进行联合调试等等工作。对于继电保护装置的新安装校验,必须对装置加入额定电压,模拟系统可能发生的各种故障,做装置的整组模拟、传动试验,确保装置各条逻辑回路的正确性得到验证。微机保护功能先进,但这并不就意味着微机装置工作可靠性大、安全系数高。保证继电保护及自动化装置的背板、端予排、压板、插头的接线牢固,做好光缆、网络线防外力破坏的措施。应做好工程关键质量点的控制,因为整个系统最终运行好坏将通过其反映。在变电站综合自动化改造中,许多运行设备无法停电。但可利用技术手段,做好安全措施,采用模拟开关对新装置进行校验,完成不停电工作。积累施工经验,制定典型的不停电作业规范和继电保护安全措施,确保施工安全。
2.4继电保护装置维护管理
继电保护装置维护管理对自动化变电站的运行安全同样有着不可忽视的影响,相关变电站应当对此给予足够的重视。首先,要加强对变电站设备操作人员的技能培训,设备操作者对设备的熟悉程度以及操作能力的专业度等,都会直接决定设备维护效率以及维护质量。所以设备操作人员需在继电保护装置投入使用之前,就对各类设备进行深入学习,了解其运行方式、线路特征以及程序调控方法等,以便在发生故障时可以第一时间采取正确有效的方法进行解决和处理。其次,变电站还应加强对继电保护装置的巡视检查力度,合理安排巡视班制,并且要做好相关巡视记录,以便后期发生异常可以进行查阅比对。特别是在炎热高温的恶劣天气条件下,继电保护设备容易因为外界温度过高导致设备内部运行热量难以散发,从而造成零件损坏,影响其功能的正常发挥,此时巡检人员应当根据天气变化及时对继电保护设备间的温度进行合理调节,以保证设备处于健康运行状态。再者,自动化变电站还可以充分利用自身的自动化技术优势,完善继电保护系统的远程监控以及遥测和遥调等功能,对继电保护设备进行全天候的状态监控,并设定相应的信号预警程序,以提高系统故障预判能力。除此之外,相关工作人员还要做好变电站的室外二次回路维护工作,因为经过自动化改造后,许多室外设备都增加了直流回路,加强继电保护装置对此部分接地回路的维护力度,有主语减少室外直流接地故障。
3结语
继电保护在自动化变电站中的运行和维护是一项较为复杂的工作,要保证继电保护系统的良好运行,相关行业工作者不仅要结合变电站当前所使用的自动化技术,合理选择继电保护设备类型,科学设计继电保护措施,同时还要做好相关运行调试,并加强后期运行维护管理,充分融合传统管理模式和自动化管理技术,提高继电保护运行维护管理效率及管理质量,这样才能真正发挥继电保护的优势,为变电站安全运行保驾护航。
参考文献
[1]刘婧,梁快.智能变电站继电保护故障可视化研究[J].通信电源技术,2019,36(01):62-63.
[2]王建平.智能变电站继电保护装置故障可视化技术研究[J].计算机产品与流通,2018(11):64.
[3]杨旭.阐述新一代智能变电站继电保护故障可视化方案[J].科技经济导刊,2017(29):64-65.
[4]苏文哲.浅论智能变电站继电保护故障可视化[J].科技展望,2016,26(36):97.
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