电力系统继电保护隐性故障的研究

发表时间:2021/4/20   来源:《中国电业》2021年第2期   作者:赵延磊
[导读] 电力能源在当前的社会发展过程中,其需求量日益增长
      赵延磊
         国网西藏电力有限公司日喀则供电公司
        摘要:电力能源在当前的社会发展过程中,其需求量日益增长,该能源行业的系统设施等方面也被提出了新的标准和要求。继电保护在电力能源传输与输出方面能够提供保障性措施,对电力系统的稳定、安全运行具有重要作用,但继电保护在运行的过程中容易出现隐性或者显性的故障,导致电力系统无法正常运行,若故障所影响的范围较大还容易造成多个区域的电力系统发生故障。因此,本文根据当前电力系统的运行情况与继电保护的相关原理等,研究其运行过程中容易出现的故障问题,以此提供相应的系统维护方案。
        关键词:继电保护;电力系统;故障
一、引言
        国内经济在当前的社会环境中,随着多个行业领域的技术发展与革新,总体的增长速度较快。而作为当前社会经济运行、工业生产与社会生活所必须的能源之一,电力能源的需求量在现阶段的社会发展环境中逐渐增长,这也使其相关设备的运行要求进一步提高。继电保护在电力能源的传输与控制上具有重要作用,较大程度上影响着整个电力系统的稳定运行。出于当前社会经济发展的需要以及电力能源稳定运行的要求,继电保护存在的故障问题需要制定相应的防护方案,使其能够在电力系统的运行过程中能够起到较好的防护作用。
二、继电保护的相关概述
        电力系统处在运行的状态下,其存在的故障隐患具有显性与隐性两种故障类型,后者在电力系统中的较难以直接进行探查,由于电力系统在结构上涉及多个组件,每个组件都可能在运行过程中发生不同程度的故障,进而造成电力系统的运行受到影响。隐蔽性故障对于电力系统的危害具有长期性,短时间内的隐蔽性故障影响较难以得到控制,经过长时间的作用,隐蔽性故障会逐渐加大电力系统的危害性。继电保护系统存在电压、电流互感器、连接片以及连接器等组件,不同组件在运行过程中有较大概率出现故障等情况,比如导致继电器的准度出现偏差。当继电器内部被检测到校准错误以及质量缺陷时,才有可能被直接检测到。比如继电保护系统在运行过程中出现故障或者相关组件的运行错误等,电力系统在运行过程中能够通过压力呈现的方式对隐性故障实时反馈,或者在负荷的情况下,隐形故障能够得到较好检测。[1]
三、继电保护的隐性故障分析
        继电保护的隐性故障较难以被直接检测,而由于继电保护涉及的组件较多,一定程度上加大了故障监测与维护工作的难度。隐性故障与设备的设计质量差,以及运行效率低等方面不能直接划等号,隐性故障由于较难以被直接检测,同时其影响范围与时间较长,一般情况下经过系统故障而导致电力系统运行停止,隐性故障才有可能被直接检测到,从该点上看,该类型故障在电力系统的运行上具有较强的隐蔽性与持续时间。该故障类型处在电力系统承压状态下,才能转为显性故障因素,比如电力系统的承压状态较大,并且存在负荷的情况,隐性故障在此过程中猜测得到具体展示。隐性故障影响范围上存在特定的区域,该区域也是电力系统受到运行影响的主要部位。隐性故障造成的影响范围与破坏程度,容易导致电力系统在该部位上受到较大的运行影响,该部分区域在学术界被称为故障脆弱性区域。[2]
        从危害性上看,隐性故障在电力系统发生故障与更换继电器的过程中,电力系统的电流将发生改变,使继电器发生运行商的故障以及拒动现象等,此外,电力系统中的相关的保护系统也容易发生隐性故障,整个电力系统受到隐性故障的影响后,容易出现大面积的电力系统故障或者运行效率低下。
        此外,隐性故障还容易造成发电设备的损坏,继电保护的功能失效时,容易出现短路或者使电力设备长时间处在负荷状态下运行。由于电力系统中的相关设备具有连续性,当隐性故障发生的过程中,还容易造成连锁反应,使大部分设备的运行处在过电区,进而导致整个电力系统发生运行上的故障。


四、相关故障预防与维护方案
        (一)加强继电保护的实时监控
        针对电路系统中继电保护故障性质与故障发生概率较高的部位,进行实时监控与检测,使其监控系统能够在隐蔽性故障发生的过程中,能够及时将故障信息进行传递,以此及时进行系统故障问题的维护。继电保护在不同区域中的设置位置不尽相同,对于主要环节上的电力系统或者相关设施,对其主要线路与母线等增加数字化好监控设备,使该部分设施在运行过程中能够获得全面的隐性故障监控管理,以此在一定程度上为故障维护工作提供必要的数据信息支持。
        (二)加强预防措施的全面性
        继电保护存在的隐性故障合计在硬性程度上,主要根据其所在部分、区域环境以及组建的内部质量等方面进行评估。在当前的继电保护工作的实施过程中,需要结合整个电力系统的性质、规模以及影响范围等,在进行隐性故障的防护工作上可采取多环节风险评估的模式、蒙特卡洛抽样分析法实施隐性故障的管理。经过电子计算机设备的仿真算法辅助下,确保电力系统的继电保护工作能够在原有的基础上,通过全面的故障分析与运行风险评估等,在继电保护与组件运行过程中,能够基于隐性故障的全面分析制定相应的预防措施与风险预防手段,确保电力系统能够通过全面定的预防工作获得运行上的保障。
        工作人员在进行继电保护的工作中,需要注重维护设备的质量与功能性,使其能够在电力系统的运行过程中起到较好的检测作用与维护作用,得益于监控设施,电力系统在运行状态下能够得到较好的运行质量反馈与检测,继电站再通过数据信息设备的综合应用,使电力系统的社会运行情况、质量与负荷等方面数据信息,能够通过技术手段进行综合评估与分析,再通过数据信息的传递功能,将电力系统的整体运行情况向上级管理部门进行反馈,使其能够精确获取电力系统的重要数据资料,从而在原有的基础上实现较好的隐性故障防控。[3]
        (三)加强设备管理人员的综合素质
        电力系统在区域性的分布上,各个地区的继电保护故障情况具有一定差异性,设备管理人员在继电保护的维护工作中,其需要解决的故障问题也存在较大出入。部分继电保护设备设施和涉及的区域范围较为广泛,线路设施与相关组件等数量较多。对于施工管理人员而言,在进行电力设备维护与故障检测等工作中,往往需要结合电力系统的运行情况以及相关设施的设计质量等,对继电保护的部分实施相应的维护工作。该过程中对于维护人员的职业技能与风险防控观念的要求高。在实际进行电力设备维护与线路维修工作的过程中,继电保护的维护人员、维修人员等需要对其加强管理,使其在岗位工作进行的过程中能够具备过硬的专业技术,以及较好的设备运行风险观念。
        (四)按时进行电力系统的设备维护与保养
        电力系统作为现阶段电力能源应用中的重要环节,在相关设备与继电保护等方面需要制定相应的保养日期与维护日期。在以往的继电保护工作中,通常没有对电力系统的运行情况与相关设备的运行进行定期保养。经过长时间的设备运行,机电系统容易在内部组件方面逐步形成质量上的风险,出于电力系统的稳定性运行要求,在后续的继电保护工作的开展过程中需要结合实际情况制定电力系统的运行维护方案,通过定期保养与维护的方式,使电力系统能够在运行上获得较好保障。
结语:综上,由于电力系统中故障具有隐蔽性,为保障整个电力系统的运行稳定性以及安全性,需要采取一系列措施进行隐蔽性故障的检测、预防以及维护等,确保电力系统能够在原有的基础上获得较好的运行质量。
参考文献:
[1]王静微,吴攀.探讨小电流接地系统不同地区两相接地故障的继电保护[J].自动化应用,2017
[2]周世勇.继电保护和自动装置隐性故障所引发的电力系统连锁故障分析[J].中国战略新兴产业,2017:113-116.
[3]谭鹏飞.基于继电保护隐性故障的电力系统连锁故障研究[J].城市建设理论研究(电子版),2017:200+211.
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