电力系统继电保护及故障检测方法分析

发表时间:2021/6/24   来源:《中国电业》2021年6期   作者:边旭
[导读] 在电力系统应用中,继电器保护技术直接决定了整个系统运行的稳定与否
        边旭
        鹤岗矿业集团热电厂  黑龙江省鹤岗 154100
        摘要:在电力系统应用中,继电器保护技术直接决定了整个系统运行的稳定与否。继电器保护系统以及应用情况具有至关重要的作用。继电器工作过程中通常表现为反应迟缓、隐患问题不易发现和潜伏问题多等,当事故发生时,难以在很短的时间内发现问题并采取措施。一旦这些潜在问题积累到一定程度,容易爆发火灾,更严重时,可能会危及人们的生命。如何识别出电力系统中相关控制设备发出异常指令以及保护设备的元件及二次回路等部件自身产生异常故障是及时发现继电保护问题的重要信号。因此,继电器保护的应用问题仍旧是电力系统中居高不下的话题。
        关键词:继电保护;失效检测;检修
中图分类号:TM77     文献标识码:A
引言
        在国内电力事业快速发展的当下,智能电网建设迅速发展,电力运行效率不断提升,相应的国内电力运行压力不断增加,继电保护身为电力系统中的首道防线,应全面发挥保护电力稳定运行的作用。但是实际操作期间,应缺少相应配套设施,很多保护装置均处在失修状态,故而产生了很多不正确动作,面对停电安排困难现状,怎样提升检修工作有效性,逐渐成为继电保护工作的重点
1 电力继电保护概念
        电力继电保护也叫继电保护,主要为电力系统运行期间利用电气量等参数测定电力系统安全运行,或者通过继电器与电力原件保护电力系统的过程。电力系统当中,电力继电保护有重要作用,其作为电力系统中的主要环节,能保证电力系统安全运行。为了充分发挥继电保护装置作用,有必要保证继电保护运行状态,加强继电保护检测仪器检测。电力继电保护失效检测和检修专业性较强,过程较为复杂。电力系统工作体系当中,电力继电保护失效诊断十分复杂,所以,有必要就此展开详细分析,便于解决电力继电保护失效诊断问题。要知道,唯有科学、正确的诊断,方能保证下一环节失效维修顺利开展,从而让电力系统在短期内及时恢复运行状态。
2 继电保护的故障
        2.1 发电机转子出现接地故障
        火电厂发电机组在运行过程中,如果转子出现接地动作的警报,而回路上设置了接地保护,在出现故障后迅速停机进行检查,检查结果表明,其回路绝缘性不存在问题。在进行这方面检查过程中,人为的对接地保护回路控制一定接地动作,接着检查继电器是否正常运行。在研究过程中基于手动的方式而开动机组,在机组空转条件下,没有施加励磁电流,单纯的通过摇表对其绝缘性进行检测,这种情况下转子接地的绝缘电阻为零。此条件下选择电桥法来对磁极进行检查,这个时候我们应该把机组的运行暂停下来,并且打开机组的六号磁极和盖板来检查分析,所得结果表明六号、七号磁极外连接铜片端产生开焊;这种情况下机组在开机运行过程中,受到离心力的作用,而导致软铜片和挡板有一定接触,进而使得转子接地。
        2.2 电力继电保护失效
        继电保护不正确动作会引起继电保护失效。安装调试质量,运维检修与运行环境好坏,这些必然因素都会引起设备事故产生。另外,针对一些偶然性因素引起的设备异常,也需要引起人们注意。通过加强竣工检验与维修、人网管理等,可以合理控制必然性因素,减少继电保护失效。对于一些先天失效情况而言,继电保护设备需要经过制造厂家与出厂双重检测,专业检测机构正式参与动模试验,运维单位积极开展竣工验收。自保护投人之后,不管是先天性失效或是后天失效,都离不开运维单位检修维护,当前可以使用的检测方法包含运行巡检、保护自检、停电检验等。微机保护拥有一定自检能力,可以实时检测继电保护软件设备性能。

结合相关统计显示,在保护自检期间产生的失效原因主要是电子元器件发生的失效。例如,采集系统出错及RAM出错等。然后结合模拟量与开关量情况进行分析,微机保护检测二次回路失效,例如常见的CT断线与PT断线等。在运行中发现,微机保护经过自检可以找到其中偶发失效与老化失效,然后向外发出预警信号封锁其保护功能。
3 故障检测方法
        3.1 细化继电保护装置运维内容
        在继电保护装置实际运维过程中,需要结合电力系统实际运行要求,选择顺序检测或逆序检测手段,分析可能会影响到期间运行稳定性的各类因素,针对这些因素制定出专项解决对策。在电力系统继电保护装置检测期间,应当注重检测电力系统开关电源与接口处部位,调试检测设施,确保检测设施数据精准,能够直观展现出装置运行问题。着重做好拒动故障检测工作,在必要时及时更换无法修复的继电保护装置,保障电力系统正常运行。能够影响继电保护装置运行效果的因素诸多,可以增加继电保护装置整体运维水平,还需要对继电保护状态进行检测,借助技术参数判断继电保护装置运行状态及故障发生区域,缩短故障影响时间。增加微机保护设施,对继电保护装置内电源,电流,输出电压等数据进行校验,确保数据通信高效流畅,对继电保护装置运行状态进行可靠性检测。
        3.2 事故检修
        事故检修有两种维修模式,分别针对不同的故障现象,一种是自检报警维修,一种是故障维修。自检报警维修是在继电保护运行过程中,相关监测系统检测到设备中存在的问题,然后自检报警系统会自动发出警告。与此同时,还会停止继电保护装置运行,展开对故障处的维修。事故维修与自检报警维修不同的一点就是,事故维修的维修工作是被动的,只有在设备出现故障而无法运行时,才会进人维修状态。
        3.3 检修决策期间FMECA方法的应用
        现阶段,设备检修模式主要包含三种,即故障、定期、状态等方面检修模式。对于特殊检修对象,应分析部件故障模式、原因、后果、危险度等方面,便于合理选择检修模式。一般情况下,可以使用多种风险评估工具,这些在故障模式与后果分析期间效果显著。FMECA核心为分析检修对象频度、可测难度、严重性,便于确定故障实际危险度。这里,故障严重性主要是对设备功能、可靠性、安全性、经济性等方面因素而言。故障检测难度能充分反映故障检测可能性与预警时间。另外,FMECA应关注故障产生原因、方法与解决对策。结合实际检测结果,针对频度较低和后果不严重的,可以采用故障后检修,便于及时采取措施改进频度高、可测难度高等问题,对于其他故障检修,还应结合故障可测难度合理选择检修方式。结合故障产生的影响,继电保护故障严重性主要分为三档,即高、中、低。故障的出现可能引起保护拒动,此时可以将其划分为高档;故障对保护运行操作产生影响但并不会对保护功能产生影响,此时严重程度为中等;若不会对保护操作与功能产生影响的,严重性视为低。结合相关数据统计分析,故障频率分为高、中、低三个档次。一般情况下,继电保护故障频率都是低档。结合继电保护动作原理与自检性能,可以将故障检测难度也分为三个档次,即高、中、低。
结束语
        为了能够及时对电厂继电保护故障进行诊断并且处理,促进电厂的稳定运行,要对继电保护进行动态监测以及静态监测,这是重点内容,并且还要根据实际的运行情况来对安全隐患问题进行处理,在这基础上提出更为针对性的措施,尽可能消除影响设备正常运行的隐患和故障,推动电厂平稳运行。
参考文献
[1] 王璐,贾琳玮.继电保护失效概率及对输电系统运行可靠性的影响[J]科技与创新,2015(20):117-118.
[2] 刘洋,黄宏刚,吴彦伟.电厂继电保护故障诊断与现场处理方案探讨[J].电工技术,2019 (18):107-108.
[3] 陈志光,黄明辉,王峰,等.一种新型继电保护硬件失效率的计算方法[J].电力系统及其自动化学报,2015(S1):68-71.
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