电力系统继电保护的故障与对策分析

发表时间:2021/1/7   来源:《当代电力文化》2020年第24期   作者:朱有熙
[导读] 当前我国经济水平不断提升,社会生活质量日益升高,为满足人们生产生活需求,电力能源的消耗量也不断增加
        朱有熙
        福建省福能新能源有限责任公司,福建省 莆田市 351146
        摘要:当前我国经济水平不断提升,社会生活质量日益升高,为满足人们生产生活需求,电力能源的消耗量也不断增加。电力企业想要保障稳定的电力供应,就必须保障各设备都能够正常工作,这就需要强化电力系统继电保护工作,本文就电力系统继电保护的故障进行分析,并提出了对应改进策略。
        关键词:电力系统;继电保护;保障;对策分析
        继电保护装置在电力系统的正常运行中发挥着关键作用,继电保护装置的应用质量与电力系统的正常发展存在密切联系,分析其实际操作情况,一旦继电保护装置出现异常动作,将直接诱发电力系统运行故障,导致安全事故发生几率的提升,所以,在电力系统运行中,必须强化继电保护装置的定期检查和维护,以保障电力系统运行的安全稳定。
        一、电力系统继电保护的作用和基本要求
        (一)继电保护的作用
        电力系统在运行中,可能会出现各种故障和不正常运行状态,这些故障和不正常运行状态如果未及时消除,就有可能引发电力系统事故,从而影响电能供应的数量和质量甚至造成电气设备的损坏或者人身伤亡。继电保护是对电力系统中发生的异常或故障情况进行检测,从而发出报警信号,或者直接动作于断路器跳闸,将故障部分进行隔离和切除的一种重要措施。
        (二)继电保护的基本要求
        在电力系统中,继电保护装置必须在技术上满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性这四个基本要求。对于动作于断路器跳闸的继电保护装置,应同时满足四个基本要求,而对于发送信号仅反映系统不正常运行情况的继电保护装置,有些要求可以适当降低。
        1.选择性
        继电保护装置的选择性就是指当电力系统中的设备或线路发生短路时,保护装置只将故障的设备或线路从系统中切除,使停电的范围尽量小,以保证系统中无故障部分仍然能够继续运行。
        2.速动性
        继电保护装置的速动性是指应能尽量快速地切除故障,以减少设备在电流增大、电压降低等情况下的工作时间,减轻故障设备或线路的损坏程度,以提高系统运行的稳定性。对于只反映不正常运行情况的继电保护装置,一般对速动性要求不高,而是按照选择性的要求,带延时地发出信号。
        3.灵敏性
        继电保护装置的灵敏性是指电气设备或线路在被保护范围内发生故障或不正常运行状况时,保护装置的反应能力。在其规定的保护范围内故障时,不论故障点的位置、故障的类型如何,以及是否有过渡电阻、过渡电阻是大还是小,满足灵敏性要求的继电保护装置都应能够敏锐反应。
        4.可靠性
        继电保护装置的可靠性是指在其保护范围内发生了应该动作的故障时,保护不拒动,而在不需要它动作时,能够可靠不动作,即不发生误动。
        二、继电保护常见故障类型
        (一)电流互感器接线错误和饱和导致的保护误动
        由于在施工阶段电流互感器现场组别接线错误,导致差动保护选用计量级电流互感器,或者电流互感器二次接线极性接反,以及电流互感器在设计选型过程中,没有选用容量足够的保护级电流互感器,在系统运行或者故障时,电流互感器通过的电流过大,互感器饱和造成误差,均会使继电保护装置产生保护误动[1]。
        (二)PT、CT接地问题导致保护误动或者拒动
        互感器的二次绕组回路都要求接地并且只能有一点接地,在实际操作中,由于接地不规范、绝缘老化或者接线错误等原因,出现二次回路多点接地现象,产生安全隐患,容易导致保护装置误动或者拒动。
        (三)定值错误引起保护误动或者拒动
        由于继电保护专业人员的专业素质不高,对继电保护装置的定值没有进行正确的计算,或者现场电流互感器的当前变比与定值整定通知单上给定的变比不一致,或者是现场人员执行保护定值整定时,数据整定执行错误等,从而导致继电保护定值的误整定。


        (四)保护相关二次线受潮、接线松动等造成保护误动或者拒动
        由于二次设备及二次回路的防雨、防潮措施不到位,尤其是户外设备端子箱由于运行年限长、腐蚀严重、设备清扫检查不彻底等时常发生端子受潮、线路绝缘下降、接线端子松动、触点腐蚀、卡塞等现象,从而造成保护误动或者拒动。
        (五)继电保护装置本身质量问题
        由于继电保护装置的逻辑功能存在缺陷、零部件质量存在问题或者继电保护装置运行年限较长导致元器件老化等造成继电保护装置运行不正常,从而导致开关误动或者拒动。
        三、继电保护故障的解决对策
        (一)加强继电保护设备的配置选型和调试验收工作
        首先,在项目的规划、设计阶段要做好继电保护设备的配置选型工作,相关设备必须满足有关规程的规定和要求,保护装置选型要采用技术可靠、性能稳定、品质优良的产品,电力系统重要设备的继电保护还应采用双重化配置,保护范围要交叉重叠,避免出现保护死区。应根据《保护用电流互感器暂态特性技术要求》、《电流互感器和电压互感器选择和计算导则》、保护双重化配置要求以及电网发展的实际情况进行电压互感器和电流互感器的选型工作,宜优先选用贯穿(倒置)式、具有多次级的电流互感器,电流互感器的容量、变比和特性还应充分考虑系统短路容量,并满足保护装置整定配合和可靠性的要求。其次,还应在基建阶段做好保护设备的调试和验收工作,要严格按照有关调试验收规程、规定和反措要求制定详细的调试验收标准,不得为赶工期等原因减少调试验收项目,降低调试验收质量。
        (二)加强继电保护设备的运行管理
        1、做好设备日常巡查
        现场工作人员应根据运行规程等相关技术要求做好继电保护设备的日常巡查工作,熟悉设备运行状况,及时发现和处理缺陷隐患,防止酿成事故。
        2、加强保护定值管理
        继电保护专业人员要依据电网结构和现场继电保护的配置情况,按照相关规程规定开展继电保护的整定计算工作,发电厂侧继电保护的整定还应认真考虑和系统保护之间的配合,并根据电网下发的边界定值定期对所管辖设备的整定值进行全面的复查和核算。保护定值执行过程中应认真核对定值单上的电流变比是否与现场一致、当前定值区是否正确、定值内容是否有疑义,若有要同继保人员进行沟通,定值执行完毕后应打印清单并认真核对,保护定值整定通知单应签字留存。
        3、加强设备的维护和检修
        继电保护装置的日常维护和检修是保障电力设备正常运行的关键,因此相关专业人员要依据规程的规定和要求定期开展继电保护装置的检修工作,对继电保护中存在的问题进行重点研究,对老化的线路和零部件及时进行更换,严禁保护设备“带病”运行。继电保护装置的检修试验应保质保量,严禁超期和漏项,对新投产设备在一年内要进行全面校验,以提高继电保护设备的健康水平。同时还应加强继电保护试验相关仪器仪表的管理,定期对保护设备的试验装置进行全面检测,确保其准确度和各项功能满足继电保护试验要求,防止因试验装置问题造成继电保护的误整定、误试验。
        4、做好备品备件的管理和储备
        对电力系统的继电保护来讲,备品备件的管理好坏将直接影响保护设备的检修和维护工作,现场应根据继电保护设备实际运行、检修情况、技术改造情况、装置投运周期长短和元器件、插件损坏规律,配备足够的保护备品备件,以减少继电保护缺陷和故障的处理时间。
        (三)促进工作人员工作素养的提升
        为更好的开展电力系统继电保护工作,电力企业还应定期对工作人员进行专业技能培训和安全教育,不断促进工作人员知识素养和工作水平的提升,加强工作人员的责任和思想意识,制定对应的岗位责任制度,以优化工作人员的工作质量[2]。
        四、结束语
        由于继电保护对保障整个电网的正常运行起到至关重要的作用,但继电保护的维护工作难度较高,技术性较强,且与电力系统的安全稳定运行息息相关,这就需要分析继电保护中常见的故障和问题,并采取对应措施解决问题,保证电力系统继电保护装置的稳定运行,确保电力网络能源的正常供应。
        参考文献:
[1]曹蕾. 电力系统继电保护的故障与对策分析[J]. 精品, 2020, 000(004):P.210-210.
[2]吴翔. 电力系统继电保护的故障与对策分析[J]. 科学大众, 2020, 000(001):P.111-111.
       
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