段勤健
(国网江苏省电力公司连云港供电公司 江苏省 连云港市 222000)
摘要:近年来,我国的电力工程建设的发展迅速,继电保护设备是电力系统的重要组成部分,其运行状态直接影响电力系统的安全性和可靠性,因此对继电保护设备状态进行监测和监测数据采集有助于及时了解继电保护设备的实时状态,为继电保护设备维护保养与检修提供参考依据。传统的继电保护设备检修一般按照固定周期进行,无法及时准确地实现继电保护设备的检修,甚至出现过检验的情况,浪费大量人力、物力和财力。
关键词:继电保护设备;状态监测;故障诊断方法研究
引言:
继电保护是保障设备安全的重要技术手段,是保障电网安全运行的第一道防线,所以其安全稳定运行显得极为重要。继电保护装置在被保护元件正常运行时处于实时监测状态,当监测到异常时通过采集的电压、电流及开入量信息,依照整定值和出口矩阵,判断故障类型并跳开相关断路器,隔离故障元件,尽量减少故障对电网和设备的影响。为确保继电保护装置在被保护元件故障时能正确动作,需要进行预防性计划检修,即按照继电保护检验规程对继电保护装置及其二次回路进行检修试验,以确定保护装置软硬件功能完好,二次回路接线及定值整定正确。近些年,我国电网规模随着国民经济的发展而不断扩大,但相关运维检修人员数量并未随之增长,使得人均设备维护量及定期检修工作量呈现逐年大幅上升趋势。传统运检模式存在工作量大、工作强度高、人员需求多、故障检出率低等弊端,已越来越难以满足当前设备运检需求。
1继电保护与自动化装置在电力系统中的可靠性
1.1评价保护装置的灵敏性
电力系统中的继电保护与自动化装置之中会设置一个灵敏度较高的电子式互感器,这一灵敏模块在实际的电力工作中扮演着重要角色。电子式互感器连接着多条光纤输出和输入口,且每条光线都具有独特性,当电力系统出现一定的故障时,所有光口的发热量便会自动集中并影响电子式互感器,造成采样值发生改变,而采样值传递信息给继电保护与自动化装置,自动化装置便立刻启动备用操作,切换工作方案,让继电保护装置调节至最适合的冗余方式,让电力系统正常运行。与此同时,电力系统中的继电保护与自动化装置能有效分析电子式互感器采样值的具体工作变换情况,并依据此参考快速排查电力系统中的母线和各线路的运行情况,定位故障位置,通过绕组变形测试检测继电保护装置的灵敏性,最终可获得相应的灵敏度数据当电力系统中的继电保护与自动化装置通过优化评价方式测定各装置的灵敏度时,一旦发现灵敏度有所偏差,其便会自动调整各装备的冗余方式,变更设备的容错技术,根据多表技术转换电缆的连接方式,保证电力系统的正常运行。或者可通过备用的零件来调整电力系统的灵敏板块,提升可用度,降低误动率,即使继电保护装置出现故障问题,灵敏模块仍然能有效、准确测定电力系统的运行状态,继续评价继电保护装备的灵敏度,保证电力系统的安全性和可靠性。
1.2选择性切断故障点
为保证电力系统的正常运行,自动化装置会自动选择合适的位置点解决故障问题,这即指故障点。
由于继电保护装置的输入特征量较为特殊,所以其运行工作情况更复杂。继电保护装置多数指标均具有可靠性,若电力系统出现的故障属于可维修部分,在特定条件之下,继电保护装置能快速调整特定功能的概率,计算设备进行无故障工作的具体时间平均值,再针对不同类型的故障问题调整工作运行时间,减少不可修复装置的工作时间,防止电力系统将工作时间浪费在不可修复装置上提高继电保护装置的有效度和维修成功率,延缓设备的平均寿命。在电力系统的实际运行中,自动化装置的电子式互感器的灵敏性不可小于常规的电磁型互感器,当电力系统运行工作时间延长,自动化装置的故障修复率和常规电磁型互感器的保护作用是相一致的。在二次回路时,自动保护装置会使用通信网络取代铜电缆,当其间指标的数值大小出现变化时,便说明电力系统出现故障。假设继电保护装置的基本指标成功率超过了正常值,又不可修复时,在接近电力系统500米内自动化装置便会挑选其中一个点切断故障点,保护电力系统的正常运行和安全性。当基本指标成功率低于正常值时,自动化装置则会选择超过500米的距离选择故障点切断。而当故障位置属于可维修部分时,自动化装置先会自动分析基本指标成功率的改变,再适当选择合适的故障点进行维修,并不是通过电缆切断保证电力系统的运行。
1.3不断优化继电保护设备
若想提升继电保护与自动化装置的可靠性,保证电力系统的稳定性,就必须不断完善继电保护与自动化装置管理制度,做好细节工作,及时维修、保养、优化继电保护设备。同时,在实际的检修、养护工作中,工作人员需严格按照步骤、时间进行继电保护设备的检查和保养,详细标注继电保护与自动化装置的名称以及相关元器件,并作为维修登记,保证设备的实际运行速度,避免其灵敏度出现偏差。若发现接电烧坏或者电压过低,工作人员应及时检查继电保护设备光字牌的完整性,确保其没有遭受破坏。工作人员在处理断路器故障时,应在限定时间内评估继电保护设备的真实运转速度,检查是否贴合设定运转速度,若各项指标和运转速度都正常,则只要保证设备能正常运转即可。若继电保护设备的故障问题较为严重,可能会造成电力系统大范围影响,工作人员就应该重点检查所有设备的全部性能,并做好各项检测数据记录,为后续维修工作奠定保障基础,让继电保护设备更加可靠。
2继电保护远程巡检和全景展示
继电保护远程巡检主要关注保护装置及其二次回路的状态监测信息。继电保护状态监测主要有以下数据。(1)电源信息:主要包括装置电源告警信号及模块输入输出电压等。(2)设备温度信息:主要包括装置内部各插件CPU温度、过程层收发光口温度等。(3)光强信息:主要包括过程层光口收发光强、光纤纵联通道收发光强等。(4)保护模拟量信息:主要包括保护装置采集的电压电流量数据(正序、负序、零序分量等)、差动保护差流等。(5)保护开入量信息:主要包括保护间联闭锁信息、保护硬压板开入量信息等。(6)保护定值信息:主要包括定值区号、保护定值、保护控制字、软压板等。(7)装置告警信息:主要包括采集信息异常、电压电流断线、差流越限告警、双AD采样不一致、GOOSE和SV链路中断、同步异常、品质异常、检修不一致、通道异常、过负荷等。(8)保护动作信息:主要包括保护启动、保护动作(差动、距离、零序等)、保护出口等。(9)统计信息方面:主要包括过程层GOOSE和SV报文收发情况、站控层MMS报文数据链接情况等。(10)装置自检信息:主要包括装置自身软硬件工作状态等情况。
结语:
为了提高继电保护设备状态监测与故障诊断的准确率,本文融合4G网络通信技术,提出一种基于4G网络通信技术的继电保护设备状态监测与SBO-ELM的故障诊断系统。
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