电力系统继电保护及故障检测方法分析 赵海洲

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:赵海洲
[导读] 摘要:随着社会经济的不断发展,我国已经成为一个综合国力较为强大的国家,电力资源的发展非常迅速,也为国家发展做出了巨大的贡献,对于社会生产和人民群众的日常生活都产生了一定的影响。
        独山子石化公司塔里木石化分公司乙烯工程建设项目经理部  新疆库尔勒市  841000
        摘要:随着社会经济的不断发展,我国已经成为一个综合国力较为强大的国家,电力资源的发展非常迅速,也为国家发展做出了巨大的贡献,对于社会生产和人民群众的日常生活都产生了一定的影响。电力系统对社会生产的发展具有一定的推动作用,继电保护设备维持着电力系统的正常运行,所以要对继电保护重视起来,除了日常维护外,还要定期对各种设备进行检查,对设备有一个全方面的了解,对存在的隐患要及时解决。
        关键词:电力系统;继电保护;故障检测
        引言
        随着现代化发展进程的加快,传统的电力系统构成已经难以无法为生产生活提供稳定、优质的电力供应和配送,为有效解决这一问题,电力系统中必须要加强对继电保护技术的应用,以充分借助于继电保护装置来对系统起到重要的保护作用,维持电力系统的可靠运转。电力继电保护技术应用时,也常常会存在诸多的问题,各个电力企业均需要加强对继电保护各类故障的处理。
        1电力系统继电保护故障
        1.1电流互感器故障
        如果在电力系统继电保护装置的运行过程中,电流互感器出现了饱和情况,继电保护装置的功能和作用将难以维持正常水平。现阶段,随着各个电力配网规模的逐步扩大,各种电力设备在运行的过程中,终端负荷处于不断增加的情况下,一旦出现了电力系统的短路故障,系统内短路电流的出现势必会使得在继电保护装置的出口位置处出现严重的短路情况,而在这种状态下,短路电流会远远高于电流互感器的额定电流。当处于稳态电流短路情况下时,伴随着短路电流的逐步变大,电流互感器的综合误差也会随之而逐步变大,当在电力系统的运行过程中出现了保护出口故障,为避免对正常供配电的影响,往往会用主变压器后备保护装置切除短路电流的处理方式,而这一处理方式下,故障将会持续很长时间,故障范围相对较大。
        1.2开关设备故障
        继电保护装置的有效安装,能够为电力系统的运行提供良好的保障,如果在安装继电保护装置时,存在其与电力系统不相匹配的情况,肯定会对开关设备的使用产生不良影响,使其出现故障问题,进而对整个电力系统的稳定运行造成一定的阻碍。结合电力系统往常的建设情况来看,其自身在输送电力时,都是借助配电变压器进行电力输送的,也因此,开关设备就成了电力输送的重要板块,这就使得开关设备运行受到严格的要求。但是,就实际情况来看,部分变电站的开关设备并不具备自动化的功能,这就会导致开关设备在运行过程中出现超负荷的现象,进而对开关设备产生较大的破坏。另外,若是电力系统的输电量不断增加,会致使开关系统处于长时间的运行状态,长此以往,就会使开关设备呈现出老化的问题,最终出现开关设备故障。
        1.3电源故障
        针对电力系统的继电保护工作来讲,电源是对其运行质量、电力系统综合应用质量进行维持的关键,为了能够对相关问题进行有效分析,需对实际存在的问题进行监督与管理,保证其运行成效与实际运行中的管控工作。如果整个电力系统的电源产生故障问题,会直接导致电力系统运行的停止,需对影响继电保护系统的诸多因素进行着重探析。线路实际运行中如果电流超出了额定的范围,线路就会产生损坏问题,电源的工作线路产生断路现象同样会对供电质量产生影响,如果运行质量无法满足相关要求,就会出现停电的问题。在对供电装置进行实际管理时,不同供电装置的工作电压也是不同的,如果存在人为的电路错接情况,会致使电压无法在规定电路中充分发挥作用,同样会对电力系统实际运行的安全性等产生不良影响,会对应用管理的实际作用产生影响,致使处理工作中的应用成效备受影响。在对继电保护装置进行实际选择时,如电源材料存在质量问题,会出现运行时间严重不足情况,特别是运行一段时间后,由于故障问题导致供电过程被影响、供电终止的情况出现。


        1.4电压互感器故障
        电压互感器实际上是一种容量很小的降压变压器。其工作原理,构造及连接方式都与电力变压器相同。正常运行时,应有均匀的轻微“嗡嗡”声,运行异常时常伴有噪声及其他现象。如线路单相接地时,因未接地两相电压升高及零序电压产生,使铁芯饱和发出较大的噪声,主要是沉重且高调的“嗡嗡”声。铁磁谐振,发出较高的“嗡嗡”或“哼哼”声,这声音随电压和频率的变化而变化。充油式和充胶式的互感器有下列故障征象之一时应立即停用:高压熔断器熔体连续熔断2—3次;互感器本体温度过高;互感器内部有“噼啪”声或其他噪声;在互感器内部或引线出口处有漏油或流胶的现象;从互感器内发出臭味或冒烟;绕组与外壳之间有火花放电;如果发现电压互感器高压侧绝缘有损伤(如已冒烟等)的征象时,应使用断路器将故障的互感器切断,禁止使用隔离开关或取下熔断器等方法停用故障的电压互感器,因为它们都没有灭弧装置。
        2电力系统继电保护故障检测方法
        2.1直观法
        直观的检测与维修方式主要是应用功能多种基础性检修方式实现对继电保护故障的判断,这一种检测与维修方式具备快速、操作简单等多方面优势。在继电保护故障处理方面,并不是所有的故障问题都可以借助技术装备达到解决目的,此时便需要经验丰富的人员对检修工作进行处理,并对继电保护故障进行对应的处理。检修人员可以借助对继电保护装置外观的检查判断,观察装置的外表从而实现对故障的处理,例如高温而导致的颜色改变以及局部短路问题,在观察时如果存在烧焦气味或者是明显的结构改变,可以借助肉眼直接观察的方式实现对继电保护故障的位置评价与判断。
        2.2替换法
        替换检测方式的应用优势与缺陷比较突出,这一种方式的检测效果虽然好但是效率并不高,在工作期间的工作量相对比较大,一般不会应用。在继电保护故障发生的同时,检测人员需要预先做好对故障位置的判断,并将故障点逐渐明确在某一个元件或者是装置当中。检修人员需要按照疑似的故障装置,准备相同型号的装置设备,并拆除掉疑似元件替换准备好的无故障元件,假设电力系统可以正常运行,则证明原本系统元件存在故障,假设电力系统仍然无法正常运转,则需要对其他疑似的元件进行替换并检测,指导明确故障元件为止。
        2.3逐项拆除法
        逐项拆除法同样是电力继电保护装置故障处理中最为常用的方式,这种方式对于故障判定非常有效,在具体的应用过程中,必须要由专业人员来完成。专业人员需将原先并联在一起的二次回路顺序脱开,随后再依次放回,一旦在此过程中出现了故障,就可以直接判定故障位置,在这一路故障内用同样的方式来进行分支路故障的判定,直到找对最终的故障点。在继电保护装置的处理方面,逐项拆除法更适宜用在直流接地故障的查找。比如,如果在继电保护装置上存在直流接地故障,需首先通过拉路法,根据负荷的具体情况,分别短时拉开直流屏所供直流负荷的各个回路,并将切断时间控制在3s以内,一旦在切除某一回路时故障消失,就说明在此回路中存在故障,随后,再次通过拉路法来进行故障支路的判定。逐项拆除法下的故障处理虽然非常有效,但是,其在具体的应用过程中往往需要耗费较长的时间。
        结语
        继电保护装置若是能够一直处于正常的运行状态,其自身保护电力系统的积极作用则能够得到充分的发挥,因此,相关部门需要意识到继电保护对电力系统的重要性,并且要提高对继电保护的重视程度,对于其中存在的故障问题,要明确产生原因,及时解决相关故障问题。
        参考文献:
        [1]王孝彬,尹波,朱姣,等.面向电力系统的继电保护故障建模研究[J].计算技术与自动化,2019,38(03):43-47.
        [2]周胜.浅谈高压继电保护系统的原理及其常见故障处理[J].南方农机,2018,49(07):206.
        [3]刘天晓,晁岳振,杨绍辉.浅谈当前电力系统继电保护运行维护与应用[J].山东工业技术,2019(07):209.
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