电力继电保护故障分析及维修技术概述

发表时间:2021/5/14   来源:《中国电业》2021年2月第4期   作者:李宁
[导读] 电力企业可以通过对典型的、常见的电力系统继电保护故障进行分析来明确故障问题的成因
        李宁
        大唐富平热电有限公司 陕西省 渭南市 714000
        摘要:电力企业可以通过对典型的、常见的电力系统继电保护故障进行分析来明确故障问题的成因,从而有针对性地采取措施对故障进行解决和预防,最终才能有效开展电力系统继电保护,推动电力系统的安全、稳定运行。
        关键词:电力继电保护;故障分析;维修技术
        1电力继电保护的基本特性
        1.1智能选择性
        电力系统在运行的过程中常常会出现各种的故障,一旦这些故障得不到及时有效的处理,将会使得电力系统面临着极大的安全威胁。而继电保护在电力系统中的存在能够在故障发生的第一时间进行故障的排查和处理,为电力系统提供了基本的保护,使得电力系统即使在出现故障的情况下,也能够在故障的影响范围控制在有效的范围内。因此,电力继电保护存在着智能选择性,可以在系统电流瞬时增大的情况下就启动断电保护功能,具备智能控制的特征。
        1.2灵敏性
        电力继电保护的灵敏性相对较强,可以在电力系统出现运行故障的第一时间就启动保护机制,从根本上消除故障对整个系统所造成的巨大影响,比如,继电保护条件下,可以快速进行短路位置和类型的判定、短路点过渡电阻是否存在的判定,当继电保护判定存在故障的情况下,可以根据故障的判定结果快速准确地做出相应的反应。电力继电保护的这种灵敏性使得其可以被广泛应用于电力系统内,有效解决了系统运行中的各种故障,减小了电力系统的电力故障威胁。
        1.3稳定、可靠性
        在经济社会稳步发展的过程中,电力需求逐年递增,为了满足当下的电力需求,各个电力企业都在逐步优化电力配网,电网扩容成为了关键内容,这也给电力系统的稳定、可靠运行带来了巨大的难度。因此,随着电力系统构成的日渐复杂,继电保护在系统中发挥着越来越重要的作用,具有极高的稳定性与可靠性。
        2电力系统对继电保护的基本要求
        随着对电力系统的建设和发展,人们对继电保护装置提出了更高的要求,具体要求主要如下:①可靠性。电力系统在出现故障的时候,继电保护需要及时进行提醒,并且对其进行处理,争取最大限度降低故障的影响力,减少企业因电力故障而产生的经济损失;②快速性。当出现故障的时候,继电保护可以在第一时间对故障进行处理,这样可以减少对系统的伤害,并减少故障蔓延的范围;③灵敏性。电力系统出现故障之后,继电保护需要在第一时间内察觉出故障,并且迅速找到故障出现的位置,以防故障继续扩大;④选择性。在出现故障的时候,继电保护需要准确找到故障位置,不能出现一点差池。同时为了减少故障的危害,继电保护会根据之前就设置好的保护措施,进行各级保护选择式配合,对于上述的四个要求,每个要求之间都紧密相连,保证电力系统的稳定运行。
        3继电保护不稳定的表现
        3.1参数出现偏差
        继电保护装置一般都是安装在户外,所以环境比较恶劣,由于长期遭受日晒雨淋,造成很多部件出现老化的现象,而且速度要比其他时候更快,系统就会一直处于比较疲劳的状态,这本身就是一种潜在的危险,而且在运行的时候,老化的零件不及时进行更换,还会影响电力运行参数的准确性。在维修的时候,维修人员也需要注意,需要按照规定进行操作,避免对参数进行影响,以至于影响整个电力系统。
        3.2系统因干扰而失效
        对于整个电力系统而言,机电保护装置承担维护整个线路运行的重任,所以在这之前需要对继电保护系统进行触发装置的设置,保证内部信号的稳定性。同时要加强对高频率电信号的关注,避免其对继电保护系统造成干扰,一旦电力系统受到高频电信号的干扰就会影响触发装置的正常启动,导致电力系统停止运行,一定条件下还会引发跳闸。


        3.3绝缘装置失效
        在进行继电保护设置的时候,需要对装置进行绝缘设置,否则电线之间相互交错,就会造成联电的现象,导致整个电路出现故障,造成的损失相当大。所以电力系统的绝缘装置需要进行一些特别的设置,提高继电保护装置各部分的绝缘性。
        4继电保护的常见故障类型和应对措施
        4.1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。针对这一故障,应采取如下对策。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。
        4.2CT、PT接地问题引起保护误动及拒动
        所有互感器的二次绕组回路都必须有且只能有一点接地。现场由于等电位地网及二次回路接地不规范,二次电气设备繁多且二次回路接线复杂,再加上电缆绝缘老化以及人为接线错误等因素,导致二次回路经常出现多点接地的安全隐患,在外部严重干扰情况下,出现继电保护装置误动作或拒动的安全事故。如当PT二次回路出现多点接地,在一次系统出现接地故障的时候,因故障点电位及变压器中性点电流的影响,造成保护装置采样到的二次电压与实际故障相电压不一致,对保护装置的动作行为产生影响,出现保护拒动或者误动的风险;当CT二次回路出现多点接地,当一次系统出現接地故障的时候,因二次电流回路存在分流,导致保护装置采样到的电流出现一定的偏差,对保护装置的动作行为产生影响,出现保护拒动或者误动的风险。
        为了提高继电保护的可靠性,现场应加强对二次回路的检查,严格按照相关的检验规程、规范进行检验,严禁出现少项、漏项的情况。同时,现场可通过二次回路的绝缘检查,来排查CT、PT二次回路是否存在多点接地的安全隐患。
        4.3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。
        为了提高二次回路继电器的可靠性,现场二次回路及保护装置可采取如下预控措施:(1)在设计上应对继电器的用途、型号、厂家及参数进行最佳设计。(2)对二次回路中重要的出口继电器及保护开入信号,应采取防止继电器误动的措施。如外部开入不经闭锁直接跳闸(变压器非电量保护、线路保护远方跳闸,母差失灵保护开入等)的重要回路,应在启动开入端采用大功率中间继电器,并要求其动作电压在55%~70%Un范围内,动作功率不低于5W。(3)保护装置重要光耦开入信号应使用强电光耦电源。在保护装置内,涉及直跳回路开入量应设置必要的延时防抖措施(由保护装置软件实现),防止由于保护开入量的短暂外部干扰造成保护装置误动出口。
        结束语
        因为电力在人们的生活中使用更加频繁,所以在人们的心中也变得更加重要,为了可以更好地为人们服务,继电保护装置需要更加稳定,这样才能让电力系统长久安全地运行。综上所述,需要对继电保护装置的故障进行分析,并且给予解决措施,这样就能使电力系统更加安全,人们用电也会更安心、更放心。
        参考文献
        [1]谭西章.继电保护不稳定因素分析及防范措施研究[J].电子测试,2020(16):105-106.
        [2]刘洋,李强.探讨电力系统继电保护不稳定原因及解决办法[J].决策探索(中),2019(5):47.
       
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