电力继电保护故障的检测及维修策略 董旭

发表时间:2020/12/29   来源:《基层建设》2020年第25期   作者:董旭
[导读] 摘要:电力系统的整个运行过程都比较复杂,并且需要相关人员有较高的专业操作水平。
        大唐七台河发电有限责任公司  黑龙江七台河  154600
        摘要:电力系统的整个运行过程都比较复杂,并且需要相关人员有较高的专业操作水平。在实际电力系统中,只有保证电力系统的每一个电力元件都具有稳定性,才能最大限度地保证装置设备不会出现故障和安全问题,在对继电保护装置分析、处理故障点的过程中,需要在规定的时间内完成,这是保证装置设备价值和优势的重要前提。基于此,本文主要分析了电力继电保护故障的检测及维修策略。
        关键词:继电保护;故障检测;维修策略
        引言
        继电保护的工作是对电力系统安全运行进行监察和维护,对于电力系统的正常工作和运行维护起着重要的作用。继电保护的工作原理主要是通过切断故障运转的电力功能设备,保护电路系统中的其它元器件。继电保护控制装置的应用可以有效地帮助智能型电力系统合理地控制电力设备安全事故和减少电力设备的故障,降低功率设备损失率,提高其相应的经济效益。
        1.继电保护装置
        1.1概述
        继电保护装置通常是由测量比较元件、执行输出元件以及逻辑判断元件所构成,当电力系统出现运行故障时,该装置可及时地向相关人员传递警报信号,或者直接以跳闸的方式来中止电力系统的运行,有效地规避了因电力系统中局部故障而引发更大安全事故的风险。
        构成
        1.2构成
        (1)硬件构成
        电力系统继电保护硬件主要由数据采集系统、计算机数据处理系统、数据输入输出系统、电源系统、通信接口设备等组成。数据采集系统包括电压形成和模拟量数字量转换模块。数据处理系统有处理器、只读和可擦写存储器、并行接口及定时器等。数据输入输出系统包括光电隔离栅、继电器及并行接口等。
        (2)软件构成
        电力系统继电保护的软件就微机保护来说,分为
        接口软件和保护软件。接口软件有监控和运行程序,保护软件有主程序和中断服务程序。主程序有初始化和自检循环模块、保护逻辑判断模块、跳闸处理模块三个基本模块。模拟量采集输入转换为数字量后,输入到数据处理单元,通过早已编好并存储在存储器中的程序运用数学运算方法进行分析计算处理,借助通信系统实现多机联网、通信以完成各种保护的人机对话、信号报警、切断隔离等功能。
        1.3意义
        该类装置在电力系统运行中广泛应用的意义主要体现在以下几点:第一,当电力系统处于正常运行的状态时,该装置可以对系统中一次设备、电压、电流等数据进行实时地监测,并将这些数据及时地上传至监控平台中供工作人员参考,工作人员会针对平台中的异常数据对电力系统中可能存在故障问题的部分进行调试和处理,从而更好地维护电力系统的稳定运行;第二,当电力系统中出现突发性的故障问题时,该装置可以对该故障问题的类型和故障范围进行快速判断,并及时地切除故障点,以避免电路故障对电气设备造成严重损坏;第三,当电力系统中出现负荷过重等相关问题时,该装置会在第一时间发出警报信号,工作人员也可及时地对负荷问题进行处理[1];第四,该装置还有利于帮助工作人员实现对电力系统的远程控制和操作,如自动重合闸控制、自动更换备用电源操作等。
        2继电装置的作用
        2.1维护电力系统稳定性
        在继电保护装置运行的过程中,其最为重要的作用之一就是确保系统在运行的过程中的整体运行质量,从而使电力系统在运行的过程中保障一个稳定的运行状态。而继电保护装置的存在也能够帮助工作人员在电力系统发生故障后,及时采取相应的措施,来对其故障的类别以及具体位置进行判断,并通过断开故障位置,避免电力系统在运行的过程中受到损害使电力系统的在运行上的安全与稳定性得到切实的维护。
        2.2反映电力系统状态
        继电保护装置之所以能够实现对电力系统故障的有效排查,其主要原因在于继电保护装置能够对电力系统在运行的过程中的具体状态进行一个真实的反映。从而帮助技术人员在电力系统运行的过程中,可以结合电力系统的具体运行状态以及故障信号特征对系统的具体运行状况进行一个深度的分析,以此来对电力系统各个部位的正常运行进行调控,并通过采取具有预防性与针对性的保护措施,使电力系统在运行过程中的安全与可靠性得到保障[1]。
        3电力继电保护故障的检测
        3.1短接检测法
        供电系统发生故障时,工作人员判断短接线情况,在一定范围内限定故障,切实提高故障检测效率。供电系统电路回路开路一般采用短接检测方法,继电器不动作时也会发生保护行为。
        3.2替换检测法
        供电系统发生故障时,故障元件可以利用新元件或正常元件替换,以明确故障发生范围。
        3.3参照检测法
        工作人员在确定故障范围时应利用正常与非正常技术进行参数对比,以判断接线错误类型。比如在校正定值时,当检测值与预期值存在差异时,无法准确判断故障原因,此时便可以采用参照检测方法。
        3.4直观检测法
        煤矿供电系统发生故障时,应观察跳闸线圈或合闸接触器的工作情况,判断回路是否存在故障。当继电器内部发黄时,工作人员可以直接闻元件的味道,根据烧焦味道明确故障的发生位置[2]。
        4继电保护的干扰因素
        4.1天气因素的干扰
        许多因素会干扰电网系统的正常运行。轻微干扰不会影响电气系统的安全性和可靠性,但是严重干扰会直接破坏电气系统的结构。

许多变电站位于相对偏僻的地理位置,可以避开人群,降低人身安全威胁,但是容易遭受闪电等自然灾害的破坏。在变电站的布局中,技术人员经常利用接地线的高阻抗特性来调整布线,以提高变电站的抗雷击能力。
        4.2辐射干扰
        随着智能化和联网电场建设的推进,移动通信设备被广泛用于发电厂,造成特定的辐射干扰。通信设备工作环境不可避免地会形成磁场,影响继电保护装置的正常工作,造成继电保护装置故障,导致很大的经济损失。在辐射干扰的影响下,动态变化的磁场连接到继电器。在电气保护装置的电路中,继电保护动作失败,继电保护装置失败。
        4.3人为因素
        人员方面,如果操作人员缺乏扎实的专业知识,不能熟练地阅读图纸,会导致继电保护设备发生故障或破坏;设备方面,由于经济拮据,当某些电力设备需要维修和更换时,工具和附件不足,导致继电器保护问题而无法解决,电力系统存在安全风险;软件方面,继电保护装置的相关系统相对落后,可操作性差,潜存安全隐患[3]。
        5优化电力系统继电保护的策略分析
        5.1加强安全意识
        无论任何企业,工作人员都应该将安全原则放在首要位置,为了可以确保电力企业能够长期安全稳定发展,减少安全事故的发生,工作人员应当从提高企业员工的安全意识入手,具体策略如下:第一,定期组织企业员工开展继电保护安全意识的培训活动,从根本上加强企业员工的安全意识;第二,组建独立的安全监管小组,该小组的主要任务是对企业员工的日常行为进行监督和管理,通过这种方式来强制性地加强企业员工的安全意识;第三,对企业员工违反安全管理制度的行为进行严惩,并在电力企业中形成全员相互监督的积极氛围,从而进一步确保电力企业中继电保护工作的安全稳定开展。
        5.2健全继电保护系统
        目前,相关部门应该对电力系统的实际状况进行充分了解,完善系统设计、移除冗余,并使用容错指标对系统产生拒动、错动的现象进行规避,以此来确保完善设计任务不会对电力系统的稳定工作造成影响,从而不断加强变电站继电保护的可靠性。在开展冗余设计的过程中,应该对资金投资进行合理计算,保证最大化地使用投资资金。
        5.3加强继电保护装置硬件检查与维护
        继电保护设备有的是采用焊接连接的,设备在长期运行后,检修人员应该对其连接部位进行仔细检查,确保连接牢固并防止出现虚接、断开现象。对采用螺栓连接的地方也要检查,确保其螺栓没有松动发生。通常有顺序检查法、逆序检查法、整组试验法三种查找方法。顺序检查法是在继保装置拒动时使用试验的手段来查找故障根源,在查找过程中先从外部再到内部的逐一排查。但是当无法确定发生事故的地点且继电保护装置出现误动的时候,就可以采用逆序检查法,分析已经发生的事故,通过外部设备检查、绝缘检查、性能测试等由下至上查找原因。整组试验法主要利用继电保护装置动作逻辑性及信息进行分析,通过核实继电保护装置整体动作时间及动作逻辑性分析故障原因。针对继电保护装置在长期使用中表面积灰导致的绝缘变差的情况,在检修规范编写时就应要求检修人员对装置进行定期清洁,以降低设备的故障率[4]。
        5.4继电保护软件问题的处理措施
        在科学地安装各种继电保护系统和装置的技术基础上,需要技术人员能够进一步地分析和了解继电保护装置的结构,在此基础上技术人员需要对子系统模块的结构进行了建立,及时地分析其所可能存在的稳定性和故障。在子系统模块数据分析的工作中,其中子模块具有的数据稳定性需要同实际继电保护装置当中的故障数据具有良好的复合性,在故障管理的标准基础上需要及时分析其所存在的故障,以此对合理的存在故障数据以及处理方式的可靠性进行了确定。在全面地分析和处理子系统模块故障数据的工作基础上,技术人员能够进一步地了解分析到继电保护系统当中所可能存在的不稳定因素,在未来对子系统模块故障数据的升级中,技术人员能够做到有针对性地及时进行故障处理,进一步提升系统正常运行的稳定和安全水平。
        5.5加强保护运行装置的抗干扰性
        做好抗干扰性是保证变电站继电保护运行稳定性的一个重要指标,一般情况下常见的抗干扰法为加强弱电系统的保护,并且对运行系统进行完善,硬件根据保护系统的运行状态进行升级,进而实现良好的保护效果。同时,在加强变电站继电保护抗干扰性的时候,应当组好干扰途径,这样可以安全、保护防护工作,对不良信号进行隔离,阻止干扰进入弱电系统,确保变电站继电保护运行的稳定性,降低异常现象的产生。同时,在变电站继电保护装置中存在电流和电压互感器等接地设备的话,需要尽量降低接地电阻,这样可以有效避免电位差的现象,形成良好的低阻抗的接地电阻,进而实现良好的抗干扰性能,确保变电站继电保护运行的稳定性和安全性。
        5.6加大工作人员培训力度
        继电保护装置安全可靠运行离不开运行检修人员的积极负责任参与。在施工、运行、检修、维护等环节均要求工作人员具有强烈的责任心和高水平的专业技能,避免工作过程中出现责任心不强、操作不当、不按规程操作等问题。为此,需要加大对继电保护专业人员的技能培训与职业素养培训力度,开展月度、季度等周期性的知识讲堂等活动,并制定相应的绩效考核措施。同时,继电保护班组应积极开展技能专业与操作考试,并认真对操作结果进行分析,制定方案予以提升,通过专业化的培训提升工作人员的综合素质[5]。
        结束语
        为了更好地利用和保护这种重要能源有效稳定地运行,建立更好的新能源继电保护和运行的体系必不可少。如果我们能够把先进的继电保护和自动化技术二者相互有机地结合,让二者相辅相成,势必可以促进电力系统更有效地运行,从而使电力资源得到更有效地管理和利用,达到不断向企业和人们提供更高质量的电力能源以及供给服务的目的。
        参考文献:
        [1]杨泳星.变电站继电保护常见故障与对策分析[J].通信电源技术,2020,37(06):273-274.
        [2]姜利欣.110kV变电站继电保护常见故障与对策分析[J].电子测试,2015(11):42-43.
        [3]张凯博,李谏谋,高千等.智能变电站继电保护全过程管理研究[J].城市建设理论研究(电子版),2019(08):4.
        [4]孙亚宏.智能变电站继电保护配置的分析[J].机械管理开发,2020,35(04):244-245+250.
        [5]李雅文.电力系统继电保护装置的调试及安全管理分析[J].数字通信世界,2018(10):212.
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