电力系统继电保护动作故障研究

发表时间:2021/6/17   来源:《科学与技术》2021年2月第6期   作者:杨召彬 王元勋 李恒
[导读] 随着社会不断进步发展使我国电能需求量迅猛增长,从而对电力系统的性能也提出了更高的要求。
        杨召彬 王元勋  李恒
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        摘要:随着社会不断进步发展使我国电能需求量迅猛增长,从而对电力系统的性能也提出了更高的要求。而在现代技术的支持下,我国逐步实现了电力系统的自动化运行,并逐渐展开智能电网建设。在这个过程中继电保护装置不可或缺,其对二次回路的保护和对维护电力系统的安全、稳定运行有着重要意义。但从当前继电保护系统实际工作情况来看,继电保护动作故障仍然客观存在。为此,本文对电力系统继电保护动作故障展开了探究,分析了常见故障以及解决策略,以便有效预防及处理故障,实现电力系统的持续稳定运行。
        关键词:电力系统;继电保护;动作故障
        前言:在继电保护系统正常运行的过程中可以为电力系统提供有效的保护,分析继电保护系统运行过程中发生故障的原因以及寻求解决的方法是当前对继电保护系统开发过程中的一个重点。更好的发挥继电保护系统发现故障和应对故障的功能,为电力系统的安全稳定运行提供技术上的保障,提高电力系统运行过程中经济效益的同时也使电力系统能够更好的履行为用户提供高效供电服务的职责。
1、继电保护动作原理
        继电保护装置的保护动作必须在电力系统异常的条件下才会触发,所以该装置具备故障检测功能。具体来说,继电保护装置与电力系统有紧密联系,所以在工作当中,会对电力系统的运行状况时刻进行监测,监测会依照人工设置的阈值,对电力线路的电流相关数据进行异常判断,相应在过程中发现电力系统某条线路的电压、波动等出现数据异常,则激发装置保护动作。继电保护动作具有多种表现:在电力系统数据异常条件下,装置会发出警报,警报会通过信号传输路径进入电力工作站终端,激发故障预警装置,以通知人工前来维修;针对故障线路,对电闸进行控制使其跳开,实现断电隔离操作,在无电力传输的条件下,故障无法持续进行影响,且如果电力故障属于暂时性故障,则重新合闸后恢复供电即可,如果属于永久性故障,则待人工进行处理即可,由此保障电力系统的安全。
2、电力系统继电保护常见的事故分析
        2.1开关保护设备问题
        电力系统人员通过控制开关站向用户提供正常电源。在没有继电保护自动化的开关站运行中,电力工作人员必须使用负荷开关作为主开关保护设备。一般来说,在开关站入口柜的运行中,电力企业切断负荷电流,对带变压器的插座柜采用负荷开关和熔断器相结合的方式。但是,如果负荷开关和熔断器的组合应用到带配电变压器的插座柜上,会引起电力系统的输出故障,从而导致开关站的过跳和大规模停电。
        2.2运行中存在的问题
        对于整个电力系统继电保护工作,电力系统的安全稳定运行会受到各种因素的影响,如继电保护装置高温和继电保护装置长时间工作等。同时,在开关保护和二次电压回路中会经常出现电力系统继电保护运行故障,影响整个电力系统的安全平稳的运行。
        2.3系统及装置硬件老化
        我国现有的智能变电站投运时间不一,一些投运较早的智能变电站其外部装置硬件受到环境的侵蚀,开始老化,影响了智能变电站保护装置的稳定运行。而其系统也落后于新建或在建的智能变电站,在外部链接或者内部增加新设备的时候,系统往往无法胜任工作,极大地影响了智能变电站的未来发展。
3、继电保护动作常见故障管理对策
        3.1参照法
        参照法就是对继电保护运行中的技术、设备等的参数进行对比和分析,以准确、快捷地找到继电保护中存在的问题和位置,并有针对性地及时解决所出现的事故。特别是在处理接线问题上,参照法发挥了极其重要的作用。

在电力系统执行继电设备更换或者回路改进时,一旦产生二次接线,就会加剧工作人员的处理难度。对于同种设备的接线,参照法能明确其接线的位置和编码等,能很快地完成错线的寻找工作。当继电设备定值验证时,如果某一电气的测试值严重偏离整个定值,不能立即对这个设备进行否定,也不能不经过检查而调整继电器的刻度值,要先查看测量表计是否准确,其准确与否直接影响检测结果。
        3.2做好继电保护装置版本及软压板的校对工作
        针对智能变电站继电保护系统及装置硬件老化的情况,有必要做好继电保护装置版本及软压板的校对工作,以确保设备的硬件和软件版本符合当前国家电网系统检测的版本。与此同时,对机电保护装置软压板要加强其校对工作。基本上,在优化方案中,除置检修状态外,其余全部功能都必须转变为软压板形式。为此,在智能变电站继电保护优化方案中,有必要核对软压板的正确性,从而实现继电保护装置的稳定运行。
        3.3就地化间隔保护
        随着就地化保护技术的成熟,在智能变电站中安装继电保护装置时,就可以依照“就近原则”,在目标设备的附件上安装继电保护装置。在应用了就地保护技术后,实现了缩短继电保护装置的反应时间,降低了智能变电站运行故障的目的。有效消除了现行智能变电站继电保护设备接口连线不合理,光线联系不稳定存等的问题。以线路间隔保护为例。通过GOOSE网络发布装置自身的跳合闸信号,通过电缆采集必要的一次设备信息,直接传输保护的跳合闸命令。同时,线路间隔保护一体化装置还具备SV+GOOSE共口输出功能,供予其他站域其他保护使用。
        3.4加强继电保护装置的调试及维护工作
        无论采取任何保护措施,必要的日常检查不能少。但是实际工作中日常检查经常被忽视。需积极组织员工完成日常检查工作,一般检查包括两个方面。第一,清查连接件是否稳固。当前,保护屏后面设置的螺丝非常多,尤其是新安装的、经过搬动或者运输的,后面的螺丝已经有所松动,布置好现场后,一定要依次检查,以保证螺丝的稳固,避免留下较大的安全隐患。第二,对设备装置上的插件进行逐个检查,并将所有的内部零件进行检查,确认是否有松动或焊接不牢的情况。实际检查中,还必须注重对各个原件的保护屏和控制屏等的检查。
        3.5目视法
        通常的说,在对继电器进行维修时,要使用最直接的方法,因为在维修中有非常的问题不能采用先进的仪器进行处理,或者相关的插件故障没有相同的备用产品可供选择。目前,国内继电器设计人员在维修设备时,采用这种方法分别处理开关拒动和拒动问题。在工作人员发出指令时,假如说全部指标能够正常,那么就能够可以发现装置内部存在设备问题。另外,观察继电器的颜色和气味是判断是否有故障的另一个重要指标。当继电器相关部件变黄或发出部件燃烧气味时,可以识别故障。用这种方法更直接地观察设备故障,有利于直接处理继电器故障。
结语:随着我国电力系统改革的不断深入,继电保护动作已经成为电力行业所关注的重点问题。继电保护装置运行的过程中,经常会因为一些主观和客观因素的限制,导致事故的增加。因此,加强对继电保护动作故障的原因分析,是电力部门应该考虑的重点工作,只有这样,才能从根本上降低事故的发生几率,确保系统的正常运行。
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