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电力系统继电保护不稳定的原因分析及事故处理对策

2018-01-31郑建农

中国设备工程 2018年15期
关键词:继电保护装置故障

郑建农

(中国华能集团有限公司,北京 100031)

继电保护是现代化电力系统的核心结构,起到了维修和保护电力系统的作用,在电力系统结构逐渐复杂的形势下,继电保护工作量也在加大,维修人员需要加大对继电保护技术的应用力度。针对电力系统继电保护装置故障,应当加强日常故障原因的分析和总结,不断地完善继电保护的措施。在故障分析和处理的过程中,采取科学的方法,提高故障处理效率。在日常工作中应当加强对继电保护装置的分类,做好故障统计,针对性的维护,掌握继电保护设备的工作规律,提高故障的处理水平。

1 继电保护意义

完善的继电保护是电力系统稳定运行的基础条件,继电保护工作能够通过专门的功能性设备及时切除电力系统中的故障设备,以此来实现对电力系统故障现象的良好控制,避免故障的扩大和蔓延。在安装了继电保护装置后,电力系统和故障现象大幅度的减少。另外,在现代化电力系统中,继电保护是其中最为重要的子系统,其运行水平和保护效率,直接关系到了电力系统的运行质量和安全程度。

2 继电保护不稳定的干扰因素

2.1 雷击干扰

雷击闪电是继电保护中遇到的问题之一,严重阻碍继电保护工作,是变电站二次设备和相应电路受干扰的主要原因。相关数据显示,在闪电发生时,闪电通道内将通过幅度巨大的电流,闪电冲击波可以在其内部总线传输,通过避雷针入地。与此同时,变电站的雷电流将通过一次设备注入到地面电网中,由于在电网电位和不同点之间可能存在的瞬态阻抗差异,导致电流干扰屏蔽电路,降低了保护装置的运行可靠性。

2.2 接地故障造成的工频干扰

电力系统中接地故障是一种常见的故障,它会导致工频干扰,如果在变压器中性点直接接地的变电站发生接地故障,故障产生的障碍电流将直接经过变压器的中性点流入地网。因为地网存在的阻抗作用,障碍电流经过架空地线和大地回流到故障地点,地网的电位就会明显高于大地电位,并且在电缆屏蔽层感应出工频电流,同时,还会在地网的不同点出现电位差,从而使屏蔽回路被干扰。当地网的地电位与大地电位差较大时,受高频保护的通信系统就会受到严重干扰,发生高频电缆屏蔽层被烧坏的现象。

2.3 静电放电的干扰

日常的静电放电很容易干扰继电保护的工作,如果员工身上因为摩擦产生高电压,触及保护装置,该装置的放电电压会达到上千伏,将损坏防护装置。当带有静电的防护人员在保护装置周围放电时将损坏设备。可以说,静电放电同样也是保护装置的干扰源之一。

2.4 辐射干扰

继电保护的工作环境会有很多的辐射,这些辐射信号可以对电力系统继电保护造成干扰。当今,一个移动通信工具就会造成混合弱磁场的电子电路的辐射和磁场的变化。这种变化混合到弱电回路中,回路将感应到高频电,影响继电保护装置工作。

3 电力系统继电保护不稳定的原因分析

在电力系统中,一旦设备产生故障,继电保护装置就能够在短时间内做出反应。为了防止相邻原件损坏,就会根据故障进行自动的选择和判断,对故障元件有选择性的发送指令,切断电路。系统中如果部分元件受到影响被迫停止运行,相关工作人员可以根据系统发出的警报信息及时找到故障元件,寻求合理措施予以解决,确保电力系统可以安全稳定运行。故此,就电力系统继电保护不稳定的原因来看,主要表现在以下两个方面。

3.1 硬件问题

电力系统运行中,继电保护装置中的绝缘装置、数据模块、断路器和通信设备均属于硬件设备范畴。如果继电保护系统运行出现数据模块故障,数据信息显示错误,在错误信息指令下,继电保护装置可能出现错误动作,进而导致电力系统出现故障问题,无法安全稳定运行。如果电力系统继电保护二次回路绝缘器件老化,可能影响到继电保护装置的绝缘性能,无法充分发挥继电保护装置原有功能。断路器是电力系统中的核心元器件,如果器件老化,安全性和可靠性将受到影响,使继电保护系统无法安全稳定运行。

3.2 软件问题

计算机技术和电子技术的快速发展,电力系统继电保护装置科技含量不断提升,相应得到了应有的程序设计。这些程序对于电力系统安全稳定运行具有重要的作用,直接控制继电保护装置做出反应。如果继电保护软件运行中出现程序错误,在后续继电保护系统运行中可能出现不稳定现象,制约保护功能发挥。从当前继电保护系统软件来看,存在需求分析不准确、编码错误和软件机构设计不完善的问题,严重影响着继电保护系统稳定运行。

4 电力系统继电保护不稳定事故的处理对策

4.1 故障信息收集和分析

电力系统出现不稳定事故后,应该借助计算机系统将数据信息收集和记录下来。由于系统故障,故障录波图是主要的参考指标,应收集此类信息进行分析,判断故障类型,有针对性选择措施予以解决,确保电力系统可以安全稳定运行。继电保护系统和故障信息处理系统之间联系较为密切,存在多个模块联系,主站收集事故信息,实时监控图形平台,将收集得到的故障信息归档存储。如果继电保护系统出现故障,相关工作人员应该及时做出反应,将故障问题上报给相关部门和负责人员,报告中应该包括故障录波形态、继电保护动作、跳闸动作时间等信息,确保管理人员可以获得充分、可靠的信息,在此基础上做出准确的判断和决策。

4.2 人为因素故障处理

计算机系统可以自动化排除大部分故障问题,在这个过程中要求工作人员具备丰富的故障处理经验和专业能力。一旦发现继电保护系统故障,但是断路器跳闸并未自动规划运作提示,难以准确判断事故类型,可以通过正确检修方法对继电保护系统运行情况进行全方位评估,如果是操作失误可以寻求合理措施予以解决。与此同时,计算机系统可以实时监控继电保护装置运行状态,配合故障灯光显示信号,为工作人员提供正确的事故记录和录波图,寻求合理措施予以解决。

4.3 提高检修方式的规范程度

在电力系统继电保护装置事故处理中,经常应用的故障检测方式有整组实验法、顺序检查法、逆序检查法,其中整组实验法可以检测继电保护装置逻辑性的准确程度,即此检查方式可以检查继电保护装置的保护设置时间和设置动作的逻辑性,进而判断和查找出电力系统中的问题。顺序检查方式检查故障主要通过检验和调试操作,具体的检查顺序是绝缘装置、保护装置、设备外部结构、输入的定值,该方式主要被应用在微机保护逻辑故障的查找和分析。逆序检查方式主要应用在故障无法被清晰和准确判断的情况下,此时,维护人员和检修人员可以以故障的结果和表现形式作为检查和分析故障原因的切入点,检查方式是由后向前逆顺序检查,此检查方式主要应用在继电保护装置出现错误动作的情况下。另外,维修人员需要提高继电保护系统的可靠性。首先,维修人员需要做好对继电保护装置的质量审核工作,加大对设备保护和安装工作的监管力度,挑选应用质量较好且使用寿命较长的设备。其次,需要提高继电保护装置的抗干扰能力,通过安装变压器、设置接地装置、增设闭锁线路的方式来改善继电保护装置的性能。

4.4 选择合理的检查方式

电力系统继电保护运行中,应该定期进行维护和检修,主要通过顺序检查法和整组试验法开展工作。顺利检查法主要是根据设备调试顺序进行检查。外部检查、绝缘检查后,进行定值检查和电源性能测试,判断系统的保护性能。整组试验法则是检查电力系统继电保护装置的逻辑动作和动作时间,从而快速判断故障类型和故障位置,寻求合理措施予以解决。此外,还要从日常工作着手,注重连接件机械特性的维护和管理,检查器件连接牢固程度和焊接情况,及时解决故障问题。

5 结语

电力事业建设和发展中,电网规模进一步扩大,电力系统内部结构越来越复杂,如何能够在满足社会用电需求同时,保证电力系统安全稳定运行,提升供电服务质量成为当前首要任务。为了实现这一任务,需要对电力系统继电保护不稳定问题有效分析和解决,优化继电保护装置,借助现代化技术解决电力系统故障问题,可以及时切除故障设备,避免相邻电力设备受到不良影响,降低安全事故出现,提升供电服务质量。

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