电力系统继电保护不稳定运行因素及相关处理方法的探讨与研究

发表时间:2020/12/23   来源:《中国电气工程学报》2020年8期   作者:司江浩
[导读] 继电保护是确保电力系统能够安全和稳定运行的主要方式,鉴于电力系统运行结构较为复杂
        司江浩
        四川旭达电力设计有限公司, 黑龙江省哈尔滨市,150000
        摘要:继电保护是确保电力系统能够安全和稳定运行的主要方式,鉴于电力系统运行结构较为复杂,继电保护逐渐成为电力系统运行的核心技术。但是在实际管理过程中,经常会出现继电保护不稳定的现象,阻碍了保护技术的进一步发展。为此,本文分析了继电保护的重要性和不稳定原因以及事故处理方法。
        关键词:电力系统;继电保护;不稳定原因;事故处理方法
        推动电力系统向智能化方向发展,是电力部门的核心管理目标,因此,工作人员需要安装新型电力设备来提高电力系统的自动化程度。继电保护则是现代化电力系统的核心结构,起到了维修和保护电力系统的作用,在电力系统结构逐渐复杂的形势下,继电保护工作量也在加大,维修人员需要加大对继电保护技术的应用力度。
        1电力系统继电保护不稳定的原因
        1.1继电保护意义
        完善的继电保护是电力系统稳定运行的基础条件,继电保护工作能够通过专门的功能性设备及时切除电力系统中的故障设备,以此来实现对电力系统故障现象的良好控制,避免故障的扩大和蔓延。在安装了继电保护装置后,电力系统和故障现象得到了大幅度的减少。另外,在现代化电力系统中,继电保护是其中最为重要的子系统,其运行水平和保护效率,直接关系到了电力系统的运行质量和安全程度。
        1.2继电保护软件问题
        计算机技术的发展和现代科技成果的迅速普及,让很多现代化电力系统继电保护装置中都安装了相对的程序设计和管理软件,这些软件设计的程序在继电保护中起到了指导性作用,并且掌握了对继电保护系统的绝对操作权。如果继电保护软件在程序设计和安装过程中出现了技术性错误,会造成继电保护的不稳定,使其不能发挥应用的作用和功能。现阶段,继电保护软件中存在的问题主要有系统需求分析不准确、程序编码存在问题、结构设计不合理、运行定值输入错误等,这些问题会影响继电保护系统和装置的运行效果。
        1.3继电保护硬件问题
        数据模块、绝缘装置、通信系统、断路器等设备都属于电力系统继电保护中的硬件设备。如果数据模块出现问题,将会影响继电保护数据的精确程度,在错误的数据信息引导下进行的继电保护工作同样也会出现错误。如果绝缘装置出现问题,将会影响继电保护装置的接地性能和绝缘性能,进而影响其保护职能的进一步发挥。断路器则是电力系统中的主要运行设备,如果出现老化和腐蚀问题会直接影响继电保护系统运行的安全和稳定程度。如果通信系统出现异常,将会影响继电保护装置的持续运行。
        1.4继电保护人员操作问题
        继电保护人员出现的操作问题主要可以分为以下几个方面:第一,继电保护装置安装人员的安装顺序不正确,应用的安装技术不到位,引发了接线和安装等问题;第二,继电保护装置维护人员的技术水平不高,没有按照检修和养护规定来进行,引发保护装置腐蚀和老化等问题。
        2电力系统继电保护事故处理方法
        2.1通过先进计算机设备分析事故原因
        当电力系统继电保护装置出现事故时,维修人员可以通过计算机和信息技术来分析确认事故原因,并通过实时监控系统将故障信息及时记录下来,以便日后的查找和翻阅。同时,计算机可以对这些监控信息和故障数据进行全面分析,便于维修人员尽快确定故障类型,并深入分析其原因,进而及时制定合理的事故解决方案。为了让电力系统中的运行故障全部记录在监控系统中,可以按照工作模块的类型和规模设计并安装监控设备,实现监控系统和继电保护系统的高效连接,将故障信息和数据的采集工作交给电力系统相对应的子系统。


电力系统的主系统则负责分析、处理、归纳各类故障,实现对电力系统和继电保护设备的全方位监控,当电力系统出现故障后,监控系统会在第一时间发出警报,以此来通知继电保护人员及时查看故障并分析故障原因,随后维护人员需要将维修过程和故障表现以报告的形式汇总起来。汇总的内容主要包括故障的录波形态、继电保护装置的运行情况和跳闸时间、电力系统的超载情况,以便故障维修人员能够分析故障原因并准确判断故障类型,进而采取合理的维修方式和技术,切实解决存在与继电保护系统中的不稳定问题。
        2.2提高检修方式的规范程度
        在电力系统继电保护装置事故处理中,经常应用的故障检测方式有整组实验法、顺序检查法、逆序检查法,其中整组实验法可以检测继电保护装置逻辑性的准确程度,即此检查方式可以检查继电保护装置的保护设置时间和设置动作的逻辑性,进而判断和查找出电力系统中的问题。顺序检查方式检查故障主要通过检验和调试操作,具体的检查顺序是绝缘装置、保护装置、设备外部结构、输入的定值,该方式主要被应用在微机保护逻辑故障的查找和分析。逆序检查方式主要应用在故障无法被清晰和准确判断的情况下,此时,维护人员和检修人员可以以故障的结果和表现形式作为检查和分析故障原因的切入点,检查方式是由后向前逆顺序检查,此检查方式主要应用在机电装置出现错误动作的情况下。另外,维修人员需要提高继电保护系统的可靠性。
首先,维修人员需要做好对继电保护装置的质量审核工作,加大对设备保护和安装工作的监管力度,挑选应用质量较好且使用寿命较长的设备。其次,需要提高继电保护装置的抗干扰能力,通过安装变压器、设置接地装置、增设闭锁线路的方式来改善继电保护装置的性能。
        2.3人为因素故障解决方式
        人为操作是导致继电保护装置出现故障的主要原因,因此,电力企业和设备维护人员有必要加大对人为操作故障解决方式的研究力度,并寻找解决人为故障的最佳方案和技术。通过计算机分析系统可以判断大多数人为故障的类型和原因,但是计算机故障分析系统需要专业知识较为丰富的管理人员操作,但是现阶段有的电力企业的继电保护装置维护人员不具备这种能力,影响了计算机故障分析技术在继电保护装置中的进一步应用和扩展。
        从电力系统和继电保护装置的常见故障类型和表现而言,多数情况下电力系统在发生故障后,断路器装置的作用并没有及时发挥出来,具体表现是没有给出任何的信号和警报信息,导致设备维护人员无法准确判定故障类型并分析故障原因。面对上述问题,维护人员需要应用正确的故障检测和分析方式,实现对继电保护系统的全面分析,如果计算机分析软件和人工分析结果皆显示人为因素导致此次故障,检修人员便可以在小范围内继续分析故障信息,并采取相应的解决措施。人为故障的检修和分析需要电力企业多个部门的共同配合,监控系统可以为继电保护人员提供相应的故障数据和信息,并对应相应的警报信号。
        2.4电力系统继电保护硬件故障维修
        故障一,某35V变电站中,维修人员在完成了保护年检预测试工作后,在恢复电力系统的过程中,因监控系统存在故障将原定的恢复方式转变为在高压室开关柜上操作,继电保护系统的保护动作导致了全变电站的全部失压。
此故障属于带电线路综合故障,当维修人员闭合高压室开关柜时,开关被切换到了检修的位置,此时保护功能将随着二次保护线路的闭合而关闭,线路故障现处于正确的保护状态,但是却无法完成跳级操作,因此,维修人员需要按照正规的操作方式完成出口跳闸保护工作。
        故障二,交流电源跳闸。基于技术角度,交流电源出现跳闸现象,主要原因是其负载量超过了额定范围,维修人员需要到现场检查继电保护系统的总开关,必要时可以进行空载试验,如果发现电源仍然存在自动跳闸的现象,需要检查交流电源的接地线路,检查其是否出现短路现象,并重新调整短路线路。
        3结语
        目前,影响电力系统及其继电保护装置运行效果的因素较多,但是在科学技术不断发展的过程中,越来越多的新型技术和继电保护方式开始被应用在了电力系统中,继电保护系统也在朝着智能化和科学化的方向发展,为我国电力系统运行质量的提高提供技术方面的支持。
参考文献:
[1]周凯.电力系统继电保护不稳定所产生的原因及事故处理方法分析[J].数字技术与应用,2014,11:121+123.
[2]阎玉丽.电力系统继电保护不稳定所产生的原因及事故处理方法[J].黑龙江科学,2014,512:243.
[3]董云波.电力系统继电保护不稳定所产生的原因及事故处理方法[J].电子技术与软件工程,2015,12:252.
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