电力系统继电保护的故障分析及处理方法探讨

发表时间:2021/7/9   来源:《中国电业》2021年第8期   作者:赵程
[导读] 电力系统的稳定安全运行关系到整个城市的正常电力供应以及居民生活和工商业、政府机关的日常运营。

        赵程
        国网湖南省电力有限公司湘潭供电分公司 湖南省湘潭市 411100
        摘要:电力系统的稳定安全运行关系到整个城市的正常电力供应以及居民生活和工商业、政府机关的日常运营。继电保护装置作为电力系统主设备的关键保护和防止电力事故扩大的关键环节在电力系统日常运维中占据重要位置,作为系统提供高质量供电服务的基础保障,做好继电保护故障分析与处理至关重要。下面文章对电力系统继电保护故障进行分析,并探讨相应的处理措施。
        关键词:电力系统;继电保护;故障分析;继电故障
        引言
        近年来,随着电力行业的不断发展,传统的继电保护技术或装置已不能满足当前的实际应用,目前所运用的都是在技术上经过不断改进的装置,对电力系统中继电保护运行的维护技术也在持续不断升级中。因此,当前时代对电力系统的运行维护工作也有了更高的要求。继电保护作为保障电力系统正常运行的重要装置,其故障则会影响到电能的可靠供应,这就需要相关电力部门加以重视,及时明确继电保护故障产生的具体原因,尽快完成继电保护装置的消缺处置,增强对电力系统的保护力度。
        1继电保护装置的重要意义
        电力系统的稳定运行对于社会生产和群众的日常生活都有着重要的影响,继电保护装置通过采样插件采集电流电压量通过CPU计算对比整定值上限并通过设定的延时发出动作信号启动相关断路器跳闸,从而实现准确隔离故障停电范围,避免故障发生时间过长对设备造成损害,保障了电力系统的安全稳定运行。另外,继电保护装置可以通过发送相关遥信信号远传至监控中心,及时反映电力系统的运行状况,使得运营单位可以及时对事故跳闸情况有所了解,并针对设备的现状做出一定的措施。
        2电力系统继电保护装置常见故障分析
        2.1元件损害故障
        继电保护装置内部结构是由多种元件组成,如采样插件、电源插件、CPU和开入开出模块等,任何元件的损坏都将造成继电保护装置异常甚至拒动、误动,因此加强对元件质量的保护,就能够减少继电保护装置的故障问题。在日常运维中可以通过红外测温及时发现元器件的异常发热情况,通过故障、异常遥信及时掌握元器件的损坏情况,如“装置异常”、“装置失电”、“采样异常”等。运维人员在巡视中可通过对比后台间隔电压、电流遥测值与保护装置电压、电流采样值及时掌握采样插件的运行情况。当远方收到“电压开放”时对比遥测电压值能初步判断是否存在采样插件损坏。
        2.2直流电源方面
        继电保护装置电源采用站内直流电源,站用直流系统一般采取蓄电池、充电整流模块并联运行方式。正常运行状态下由充电整流模块将站用380V交流整流为220V直流供电,蓄电池保持浮充状态。充电整流模块一般按“N+1”要求并联运行,当整组充电装置损坏或站用交流失电时继电保护装置的直流电源由蓄电池提供。因此蓄电池应定期做好维护和电压、内阻测量以及核对性充放电试验,及时排查蓄电池开路、电池损坏、容量不足等情况,保证极端情况下继电保护装置电源可靠性。同时站用直流系统出现正极接地可能导致保护装置误动,负极接地可能导致保护装置拒动。
        2.3继电保护三误
        在对继电保护装置进行检修期间需要重点防范人员误碰、误接线、误整定。特别是检修设备与在运设备同屏运行的情况,若发生人员误碰、误接线则可能导致在运设备误跳闸,造成大规模停电,对社会舆论和公司形象造成不良影响。误整定则可能造成继电保护拒动,在发生局部短路故障时可能导致因无法正确隔离故障造成大规模停电事件。


        3电力系统继电保护故障问题的解决对策
        3.1元件替换
        当判断出插件损坏时,继电保护运检班组应及时联系厂家或在仓库准备备用插件进行更换,检修时应退出相应保护压板,对于单套保护运行间隔应通过运维人员及时汇报调度,判断是否应将间隔转为热备用进行处理,以避免间隔无保护运行。
        3.2直流电源故障排查处理方法
        通过对直流蓄电池进行周期性电压、内阻检测和核对性充放电试验能及时发现蓄电池开路、容量不足等问题。当出现单节蓄电池开路时可采用短路搭接法将问题蓄电池前后相邻两节搭接,将问题蓄电池短路并取出,更换新蓄电池后按相反顺序将蓄电池组恢复。当出现单极直流正接地或负接地时可采取以下方法进行处理:若直流监控装置功能较为完善则可通过查阅装置信息查询接地支路,并使用万用表沿该回路排查;若监控装置功能不完善,则可使用拉路法按照先次要后重要、先室外后室内的原则进行逐一拉路排查;若配备专用直流接地检测仪则可使用该仪器逐个回路检测排查。对于经常随季节性发生直流接地的情况应重点对室外端子箱、断路器机构箱加热趋潮装置进行维护,避免二次电缆受潮短路。
        3.3加强人员管理
        相关技术人员只有具备高水平检修技术及丰富操作经验,才可以第一时间将问题排除,保证继电保护系统稳定运行。因此,技术人员应主动结合实际需要,主动参与到继电保护设备及其辅助设备选型设计、安装过程监督检查、调试、运行维护等多个环节,在可研初设评审阶段、设备监造阶段、设备安装调试验收阶段及时发现并督促设计、厂家、施工人员将继电保护问题整改到位,保证继电保护可靠运行。继电保护运维检修人员和专业管理人员应根据自身工作职责,构建发现问题-优化方案-改造实施-技术总结的闭环管理机制。在闭环管理机制运行过程中,按时完成装置定值、维护、检验作业,避免因人为操作不当导致的电力系统继电保护事故。比如在定值调整和核对过程中,应明确由检修人员整定、运维人员核对,再核对后及时在定制单上签名盖章,并按要求存档,切实履行双方安全责任。在闭环管理体系运行的基础上,技术人员可以跟随电力系统继电保护信息化发展趋势,学习以移动互联网技术、物联网技术、人工智能技术、传感器技术为支撑的继电保护信息化单兵装备及移动式检验平台技术。比如利用保护信息子站实时将保护装置采样、信号、故障录波和定值上传至上级调控中心提供远程监控稽查。提升继电保护巡检项目完整率、巡检数据合格率,全面提升继电保护检修现场的安全、质量、效率,从根本上避免因人员责任造成的继电保护安全事件的发生。
        3.4继电保护设备的日常维护
        对于继电设备进行日常的维护和管理是为了确保机电设备的正常工作,不对电力系统的运行产生影响,使得电力维护工作人员可以提前发现一些隐藏的问题,还可以及时的检测设备的运行状况,制定合理的维护计划,确定维护工作的标准及相关规定,结合专业巡视、全面巡视、特殊巡视和一次设备红外测温工作同步开展继电保护装置和二次回路红外测温。在设备停电检修期间应严格按照规程要求采取加量的方式对保护和开关进行传动试验,同步开展控制回路防跳试验等,及时发展装置内存在的故障并采取措施进行控制,同步对检测维护的过程进行详细的记录,为之后出现相似的情况提供参考作用,保证继电保护设备的正常运行。
        结语
        综上所述,当前经济发展和人民日益增长的生活质量对电能的可靠供应提出了更高的要求,这一现实需求正推进继电保护运维管理和故障处置分析技术进一步发展,继电保护技术智能化、自动化成都逐渐提高。针对继电保护故障问题进行分析,并采取有效的处理措施,能够保证继电保护装置的运行质量,提高电力系统运行水平。
        参考文献
        [1]王渲栋.电力系统继电保护故障原因及处理技术分析[J].电力系统装备,2020,(3):104~105.
        [2]王萍.电力系统继电保护故障原因分析及处理技术[J].中国新技术新产品,2019,(21):39~40.
        [3]郭晓宽.电力系统继电保护故障原因分析及处理技术[J].城镇建设,2019,(6):264.
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