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继电保护与安全稳定控制系统隐性故障研究

2020-10-20廖幸

砖瓦世界·下半月 2020年2期
关键词:继电保护装置

廖幸

摘 要:本文针对继电保护与安全稳定控制系统隐性故障诱因进行分析,包括故障理解能力较差、忽视结构之间关联、系统之间不协调配合等,结合隐性故障造成的影响及分析方法,通过研究优化继电保护装置性能、及时更新电力元件、做好故障排查工作、确保系统运行的协调性等措施,目的在于提高系统运行的稳定性,降低系统隐性故障的发生几率。

关键词:继电保护装置;安全稳定控制系统;隐性故障

在社会经济水平不断提升的同时,电能已经成为城市经济发展的重要能源支撑。随着城市用电量的不断增加,为了确保城市供电的稳定性,需要在系统运行的过程添加继电保护系统。不过受到外界环境、设备自身质量等因素影响,有时会发生一些隐性故障,威胁到线路的运行安全性,通过制定合理地措施进行处理,对于提高电力系统运行可靠性有着积极地意义。

一、继电保护与安全稳定控制系统隐性故障分析

(一)故障理解能力较差

在电力系统正常运行的过程中,继电保护与安全稳定控制系统是两道非常重要的安全防线,首先要明确继电保护装置是否处于正常运行状态,是否能够对保护元件的故障进行功能性的判断,这是对继电保护最基本的定义概念。而安全稳定控制系统处于电力系统的第二道防线,它是由输入、输出、通信、测量、故障判别、控制策略等部分组成,能够在出现大波动干扰时对内置的控制设备起到稳定作用,它具有的可靠性直接关系到电网安全。不过在实际应用过程中,部分电力企业容易疏忽对运行故障的理解,同时很容易忽略掉继电保护稳定性,从而导致隐性故障的出现,影响到整个电力系统运行的安全性。

(二)忽视结构之间关联

电力系统的继电保护之间并不是单独的个体,继电保护装置由测量部分、逻辑部分和执行部分组成,它们相互存在一定逻辑关系,在继电保护装置中发挥着不同作用 ,并且在各装置间距离设置也常常出现纰漏,定值间配合不合理,如距离2段或3段定值不满足选择性,主保护与后备保护之间、上下级保护间配合不协调,也是导致隐性故障的重要原因。而当今趋势对继电保护间的配合意识不强 ,面对复杂的电网故障突发时,不能够准确判断故障原因所在,这也是隐性故障产生原因之一,而且此类故障发生之后,如果不能对其进行有效控制,很容易将故障问题扩大,从而给社会经济造成严重的负面影响。

(三)系统之间不协调配合

除了上述影响因素之外,系统之间不协调配合也是导致故障发生的主要原因,具体的不协调部分可以表现为以下两方面内容:一方面,安全稳定控制系统之间的配合出现不协调。随着科学技术的快速发展,我国很多地区已经开始着手建立特高压输电网,这也增加了安全控制系统的管理符合,而且为了确保各个系统运行的稳定性,需要做好安全控制系统的协调工作,若忽略某该内容管理,很容易造成重要事故的发生。例如,在2013年吉林省德惠市所形成的火灾,就是因为安全控制系统相互间不协调所造成的后果。另一方面,继电保护与安全稳定控制系统之间存在不协调问题,此类情况的出现也将直接导致电网系统参数出现明显地不协调,造成结构运行失稳的情况,从而导致隐性故障的产生。

二、隐性故障造成的影响及分析方法

(一)负面影响分析

在电力系统结构中,为了确保电能传输的稳定性,通常会设置三道系统防线,分别为继电保护、安全稳定控制系统、设备自身保障系統。其中继电保护作为第一道防线,其运行稳定性也将直接影响到电力系统整体运行的稳定性。在出现隐性故障时,轻则会导致系统运行失稳,出现电力系统运行故障,重则将引起非常严重的系统瘫痪事故,威胁到社会结构的稳定性。例如,在上世纪六十年代,北美地区曾经发生了重大停电事故,停电周期超过十小时,直接影响到区域三千万人的日常生活,并对企业经济造成了严重的负面影响。

(二)常用分析方法

在对隐性故障发生原因进行分析时,需要采用对应的分析方式来进行,在具体分析过程中,常用的分析方法如下:第一,故障树分析法,该分析方法的应用原理是在已确定故障问题基础上,对故障所形成的连锁反应进行分析,从而判断该故障的影响范围,及时采取措施进行应对,起到经济止损的作用。第二,元件分析法。电力系统由多组系统元件构成,通过分析元件所占比重来确定系统的可靠性,从而明确系统运行过程中的关键性元件,对其进行综合评测,确定其运行状态是否满足现阶段发展需求。 第三,仿真模拟分析法。该方法主要借助计算机技术来模拟目前电力系统的运行情况,确定可能出现的隐性故障内容,提前制定应急处理方案和防治措施,从而降低运行故障所带来的负面影响。

三、系统隐性故障的防治措施

(一)优化继电保护装置性能

通过优化继电保护装置性能,能够提高系统运行过程的安全性,降低隐性事故的发生几率。在具体操作过程中,电力企业的首要任务便是做好继电保护装置采购质量的控制,在采购活动开始之前,电力企业需要结合电网实际运行功率、服务目标数量、电网下阶段拓展模式等内容,合理制定继电保护装置的采购体系,选择质量高、性比价高的产品作为系统组成结构。并且在正式应用之前,需要借助无损探伤技术进行再次检测,确保所安装的继电保护装置能够满足实际需求。另外,在系统运行过程中,对于临近使用寿命的保护装置,也需要及时进行更换,从而确保系统整体运行的稳定性[1]。

(二)及时更新电力元件

通过及时更新电力元件,可以确保电力系统运行状态的稳定性,确保整个运行过程的有序性。电力企业应制定科学性的检修计划,合理安排检修工作的时间间隔,及时发现受损严重或已经无法再使用的电力元件,对其进行及时更换,降低电力系统的运行负担。除了外观受损严重的元件需要及时调换外,检修人员还需要对其他元件进行检测,检查结构内部是否存在着损坏,若有此类元件的存在,也需要对其进行更换。对于更换的新零件,技术人员也需要提前进行性能检验,严格按照相应安装标准进行操作,从而提升系统运行的可靠性。

(三)做好故障排查工作

通过做好故障排查工作,能够及时消除潜在的隐性故障,减少多样化故障的存在。在故障排查工作开展过程中,可以借助仪器检测技术来完成相应的检查工作,主要排查内容为电流经过情况、水汽饱和状态等。在电流经过情况的检测过程中,可以借助电流表或全能表对系统中的瞬时电流进行数据采集,分析最大瞬时电流对系统运行的影响,确定隐性故障的发生几率。水汽饱和状态过高的情况下会加快绝缘皮老化速度,需及时进行空气干燥操作,降低隐性隐患的发生几率。

(四)确保系统运行的协调性

通过确保系统运行的协调性,可以减少突发运行故障的发生几率,提升系统运行的可靠性。电力企业在完善系统协调状态的情况下,需要对系统结构进行逐个排查。统计各个结构的运行的相关数据信息,实现数据的精准查找,然后将继电保护过程进行优化,根据传感器采集到的相关数据信息来完成系统磨合,从而有效提升整个继电保护效果,使其达到更加协调的运行状态。

四、结语

综上所述,优化继电保护装置性能,能够提高系统运行过程的安全性,及时更新电力元件,可以确保电力系统运行状态的稳定性,做好故障排查工作,能够及时消除潜在的隐性故障,确保系统运行的协调性,可以减少突发运行故障的发生几率。通过采取相关措施来防治系统运行的隐性故障,对于提高系统运行安全性有着积极的作用。

参考文献:

[1]李文学.继电保护与安全稳定控制系统隐性故障研究综述及展望[J].现代工业经济和信息化,2018,8(06):80-81+97.

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