电力系统继电保护的故障与对策分析

发表时间:2020/12/24   来源:《中国电业》2020年25期   作者:周雪青1 张岩坡2
[导读] 进入新时代,在经济社会发展的有力推动下,社会化大生产、居民日常生活对电力能源的需求量与日俱增
        周雪青1  张岩坡2
        国网河北省电力有限公司电力科学研究院, 河北 石家庄 050000
        国网河北省电力有限公司检修分公司, 河北 石家庄 050000  
        摘要:进入新时代,在经济社会发展的有力推动下,社会化大生产、居民日常生活对电力能源的需求量与日俱增。这固然从侧面能够反映出经济蓬勃发展的态势,但另一方面又给电力企业安全、稳定、可靠的供电提出了更高的要求。继电保护是电力系统重要的组成部分,本文结合电力系统较常遇到的继电保护故障,探讨继电保护故障的成因,提出若干继电保护故障的处理方法和措施。
        关键词:继电保护;继电保护装置;对策;继电保护故障
引言
        继电保护是电力系统的重要组成部分,继电保护系统在运行中发生故障,会给电力系统的安全稳定运行造成影响。因此,生产运行管理中可以通过对典型的、常见的继电保护故障进行分析探讨,举一反三,并采取有效的处理对策和预防措施,提升电力系统的安全性和稳定性。
1继电保护的基本内涵
        继电保护包含继电保护技术和继电保护自动装置。该项技术是一个完整的体系,它主要由电力系统故障分析、继电保护原理及实现、继电保护配置设计、继电保护运行及维护等技术构成;继电保护装置是有效发挥继电保护功能的关键一环,在电力系统运行设备产生异常或者出现故障时,能快速地分析故障的情况,及时有选择性地动作,进而快速切除故障[1]。
2继电保护所发挥的作用
        继电保护在电力系统发生内部故障或不正常运行状态时,能够智能识别电力系统本身的故障或危及安全运行的事件,根据故障的性质,在保护装置可能实现的最短时间和最小范围内,将运行的故障设备从系统中切除,或及时发出报警信号。具体而言,主要功能包括:(1)监控电力系统中设备的运行,当被保护的设备发生故障时,相应的继电保护装置迅速精确地给故障元件相关的断路器设备发出跳闸指令,让故障设备第一时间从电力系统中切除,将事故影响范围降到最小,降低对电力系统安全稳定供电的影响。(2)科学智能传达电气设备各种不正常运行状态,并根据不正常运行状态和设备运维条件的迥异而发出相应的指令,警醒值班工作人员及时高效地采取相应的措施,或可由自动装置自动进行相关的跳闸及控制。(3)实现对电力系统设备的自动化控制和远程操作,以及对工业生产的自动控制[2]。
3继电保护的常见故障类型和应对措施
        3.1电流互感器饱和引起的保护误动
        在最近若干年的电力生产中,出现过电流互感器在保护区外故障或大容量电动机启动时,因流过电流互感器电流过大,造成电流互感器出现饱和,导致差动保护误动作的事故。主要原因有:(1)电流互感器在设计选型上未选用容量足够的保护级电流互感器。(2)在施工调试阶段,电流互感器因安装、调试等因素造成现场组别接线错误,导致差动保护选用计量级电流互感器.
        针对这一故障,应采取如下对策。首先,在设备选型上应进行电流互感器的核算,根据电力系统短路容量来合理选择电流互感器的容量,满足相关继电保护装置上下级整定配合和可靠性的要求。其次,在施工调试阶段,应认真核对图纸与现场实际接线情况,根据厂家提供的电流互感器铭牌及伏安特性报告,确认CT组别,防止差动保护电流互感器组别选择不当。最后,还可以通过实测差动保护电流互感器CT10%误差曲线查找最大短路电流下的允许阻抗与实测的二次交流负载阻抗进行比较,校核电流互感器在可能出现的最大穿越电流作用下,电流互感器是否会饱和以及差动保护是否会误动作[3]。


        3.2继电器误动作引起的跳闸事故
        近年来,随着微机保护及集成型断路器操作箱的广泛应用,继电器广泛运用于继电保护中,继电器的可靠性直接影响着继电保护的安全稳定运行。在电力生产运行中,常出现因继电器动作功率低,在系统有较大扰动时继电器误动作,导致断路器误跳闸或保护装置误动作的事故案例。为了提高二次回路继电器的可靠性,现场二次回路及保护装置可采取如下预控措施:(1)在设计上应对继电器的用途、型号、厂家及参数进行最佳设计。(2)对二次回路中重要的出口继电器及保护开入信号,应采取防止继电器误动的措施。如外部开入不经闭锁直接跳闸(变压器非电量保护、线路保护远方跳闸,母差失灵保护开入等)的重要回路,应在启动开入端采用大功率中间继电器,并要求其动作电压在55%~70%Un范围内,动作功率不低于5W。(3)保护装置重要光耦开入信号应使用强电光耦电源。在保护装置内,涉及直跳回路开入量应设置必要的延时防抖措施(由保护装置软件实现),防止由于保护开入量的短暂外部干扰造成保护装置误动出口。(4)对于现场不满足反措要求的继电器,应及时进行整改,消除隐患。
        3.3继电保护装置质量问题引起的保护误动和拒动
        继电保护装置质量问题引起的保护误动或拒动主要的原因有:(1)继电保护装置原理和保护逻辑功能存在缺陷导致保护误动或拒动。(2)继电保护装置零部件质量不合格,精度低。(3)继电保护装置运行年限及运行环境等问题造成元器件的老化,从而影响继电保护设备运行的工况。(4)继电保护装置开关电源模块异常导致继电保护装置退出运行甚至引起保护误动或拒动。针对上述问题,可采取如下措施。首先,保护装置的选型、功能配置、逻辑,必须满足有关标准、规范、规程、规定及其他相关的设计、技术监督文件的要求,并经相关继电保护管理部门同意。保护装置选型应采用质量优良、技术成熟、性能可靠的产品。其次,加强继电保护装置较薄弱环节的开关电源模块校验及更换。最后,继电保护装置应严格按照相关的检验规程、规范进行检验,对于继电保护装置运行年限超期的,应及时进行保护装置安全性评估及升级改造,提高继电保护装置的可靠性[4]。
        3.4发电机转子接地故障机组
        在发电运行的过程中,转子出现接地的情况并出现报警现象,此时对于发电机转子来讲,接地保护本身就是在转子回路之上的,系统中的重叠交流电压出现之后,后期技术人员对转子绝缘情况进行测量分析,及时将故障问题进行处理。如果系统运行存在故障性问题,需要立刻停止机组的运行并及时进行故障问题的排查分析,确保转子绝缘回路运行平稳性。在整个运行过程中,通过电阻箱的应用将接地保护回路的接地操作完成,再进行转子保护继电器的检查。对机组进行手动操作的方式完成开机运行,如果设备在空转情况之下,未有励磁电流出现,通过对相应仪器的应用将转子的绝缘情况进行分析锻炼,经过调整之后的绝缘电阻数值为零。
        3.5自身重构技术方面
        在现代社会中,随着智能电网的飞速发展,对继电保护提出了更高的要求,即继电保护必须具有很强的适应性,并适应电网的变化。同时,它还应具有自我诊断和维修功能,例如,如果继电保护装置的组成部件发生故障,智能电网将自动查找替换零件以进行自动维修和恢复。鉴于这种情况,原始的继电器电气保护系统不具备智能电网的灵活性[5]。
结束语
        继电保护工作是确保电网运行安全稳定的最重要的一道防线,在工作中,一方面应对生产过程中出现的各种故障进行原因分析及经验教训的总结,并提出相应的改进措施及预控措施。另一方面,要加强专业队伍建设,培养综合性技术人才,积极探索新形式下的继电保护管理工作,保证继电保护的安全可靠,促进电力系统的稳定。
参考文献:
[1]施清山.电力系统继电保护常见故障与对策分析[J].中国设备工程,2020(21):79-80.
[2]艾佳俊.电力系统继电保护的故障与对策分析[J].科技风,2020(16):179.
[3]李真强.电力系统继电保护故障及其解决对策[J].通讯世界,2020,27(05):169-170.
[4]杜彬.电力系统继电保护故障分析与处理措施[J].四川水泥,2020(05):276.
[5]祁晋威.电力系统中的主要故障信息及继电保护对策[J].数码世界,2020(04):273.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: