继电保护故障分析及处理措施研究

发表时间:2021/1/28   来源:《中国电业》2020年28期   作者:鄂立兴 崔楚淇
[导读] 随着我国社会主义市场经济的飞速发展,我国各行各业的发展水平都有了极大的提升,
        鄂立兴 崔楚淇
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        摘要:随着我国社会主义市场经济的飞速发展,我国各行各业的发展水平都有了极大的提升,电力行业亦是如此。信息化技术在如今我国的经济社会发展当中有着极其重要的作用,为经济社会发展提供了充足的技术支持。而信息化的应用在我国的电力行业当中,为我国的配电自动化技术形成提供了强大的技术性支持,在处理配电网故障上带来了极大的便利。在配电故障的处理工作当中,配电自动化技术提供的支持使故障处理的效率和质量获得了巨大的提升,这使我国的电力行业在发展上有了更大的发展动力。在针对配电网的故障处理工作中将配电自动化和继电保护进行合理的结合,能够在对配电网故障的解决和排除工作上大大提升效率和质量,能够进一步实现电力系统的稳定运转。
        关键词:继电保护;故障分析;处理措施
        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配电自动化与继电保护的相关概述
        在经过对配电自动化技术和继电保护的综合使用在处理配电网故障的过程中,配电网故障的处理工作有了很好的反馈,并且能够推动处理配电网故障的工作人员在工作能力上有所提升,借助信息技术,配电网故障的处理能力和处理技术学习能够得到大大的提升。而配电自动化技术通过整合了计算机技术和现代设备管理技术以及数据传输技术,让配电网的运行能力和运行稳定性都有所提高,使得配电网的运行效果更加良好,可以做到自我检测故障,大大提升了配电网运行的效率。配电网借助继电保护装置和配电自动化技术提升了自身的运转效率,两种技术的结合能够发挥极好的效果。在配电自动化技术的支持下,继电保护装置的效果能够有效的保持,在配电故障的处理当中有着很好的保护和支持效果。因此,就目前的配电自动化技术和继电保护装置的结合工作效果来看,这两种技术的结合能够有效的提升电网故障的处理效果和防护效果,对于电力企业来说有着很高的应用价值。
        2继电保护的常见故障类型
        首先是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。其次是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。
        3继电保护故障处理措施
        3.1电流互感器饱和引起的保护误动故障处理措施
        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。


        3.2小电流接地系统为基础的故障检测
        配电线路相关磁场分析和电场分析,在小电流接地系统的稳态分析基础上,在不考虑线路和负载之间的互感影响元素背景下,针对配电线路附近电磁场实施仿真接地探测,能够获得三相电流和电压构成的磁场、电场以及零序电流、零序电压所形成的磁场和电厂拥有替代性结论,将五次谐波电压电流的磁场和电场当成检测信号,针对故障点进行合理定位与检测,能够进一步证明空间电磁场对于故障点和故障支路的探测可行性。
        3.3人工神经网络下的故障检测和继电保护
        人工神经网络进行故障检测主要是以生物神经系统为基础,借助模糊逻辑、遗传算法、进化规划相关智能化技术手段,针对电力系统进行合理保护。结合其自适应、自学习、自组织以及并行处理、模式识别功能和分布式信息存储等特征,借助人工神经网络针对故障距离、故障类型进行准确判断,从明确主设备保护以及相应的保护方向。比如借助BP模型针对方向保护进行准确判断,从而对故障所处方向进行准确、快速判断,做好高压输电线路相关方向保护工作。
        3.4对继电保护装置采取相应的保护措施
        想要保证继电保护装置系统平稳运行,就必须对继电保护装置采取相应的保护措施。首先,对继电保护装置运行过程中出现的质量问题要不断地反映和思考,在定时对继电保护系统做好检查和管理的基础上,及时更新继电保护系统,对系统不断进行升级和改造。其次,要对继电保护装置运行中产生的问题提前做好预判,并对出现的问题及时地进行分析和记载,方便在下次发生问题时能够很快找出原因所在。
        3.5基于暂态行波波头特征的保护
        电力系统正常运行和发生故障时,输电线路上存在运动的电压和电流行波。对于继电保护,由线路故障所产生的暂态行波,即行波的故障分量倍受关注。根据行波的故障分量可以构成超高速动作的行波保护。同基于工频电气量的传统保护相比,行波保护具有快速动作性能。此外,行波保护还具有不受过渡电阻、电流互感器饱和、系统振荡和长线分布电容等影响的独特优点。输电线路的行波保护自20世纪70年代就已经借助行波波头对故障进行识别,有以下几种常用方法:1)行波极性比较式保护:通过比较初始行波电压和电流极性关系进行故障识别;2)行波方向保护:根据线路两端电压、电流行波方向元件进行故障识别;3)行波幅值比较式方向保护:根据正、反行波幅值的差异进行故障识别;4)行波故障测距与距离保护:由初始波与反射波的时间差进行故障识别等。基于小波变换的行波极性比较式方向保护原理,避免了保护受谐波影响的问题;基于小波变换的行波幅值比较式方向保护,验证了该原理在线路结构、故障初始角度、接地电阻等不同影响因素作用下的可行性;基于暂态电流行波的输电线路故障测距方法,验证了基于小波变换的故障测距方法的有效性。
        结语
        总而言之,我国的电网系统是支撑经济社会发展的重要基础性设施,而在正常的运行过程中也会发生由于外部因素或内部因素导致的异常情况和故障,为此,在我国目前开始应用的继电保护与配电自动化配合保护系统当中,两种技术的配合使用发挥了重要的作用,使电网运行有着极高的稳定性和运行安全性,并且在故障处理上也有着很强的处理效率。
        参考文献
        [1]艾佳俊.电力系统继电保护的故障与对策分析[J].科技风,2020,3(16):179.
        [2]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.
        [3]杜彬.电力系统继电保护故障分析与处理措施[J].四川水泥,2020,10(05):276.
        [4]李为线.电力系统继电保护动作的故障分析[J].通信电源技术,2020,37(05):179-180+194.
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