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变电站继电保护缺陷分析及消缺措施研究

2021-10-30陈艳芳

科学与生活 2021年19期
关键词:研究

陈艳芳

摘要:电力是保障民生建设,社会经济发展的重要能源。伴随着社会用电需求量持续增加,国内电网规模不断扩大,电网运行管理设备越来越多,电网结构复杂度也越发凸显,这极大地增加了电网运行管理的难度,也增加了电网运行中质量及安全事故的发生概率。为了有效确保电网运行的可靠性,及时解决电网运行故障,降低电网运行故障的危害程度,当下电网运行中都专门性设置了继电保护装置。基于此,以下对变电站继电保护缺陷分析及消缺措施进行了探讨,以供参考。

关键词:变电站继电保护缺陷分析;消缺措施;研究

引言

继电保护作为电力系统的重要组成部分,发挥着快速隔离故障设备与控制事故影响范围重要作用,是保障电力系统安全稳定运行的关键。与此同时,继电保护装置运行受到多方面因素影响,容易产生出现误动、拒动现象,其稳定性需进一步提升。

1变电站继电保护的作用

在电力系统的运行管理系统中,继电保护系统是非常关键的构成部分,具体就是结合电力系统的运行管理需求来科学设置继电保护装置电力系统中的电力元件出现故障问题后,相应的故障参数量会按照流程进行处理,并且最终选择跳闸或发出信号脉冲。对变电站继电保护系统而言,主要可以分成子站系统与监控系统两大部分。其中继电保护是监控系统的一个重要组成部分。通过科学设置继电保护系统,主要的作用体现如下:①有利于确保变电站安全运行。在变电站内部的电力系统中被保护的相关电力元件出现运行故障问题后,所设置的继电保护装置可以有选择地将故障元件所在线路段进行切断,以此可以避免故障元件的故障范围进一步扩大,力求最大程度确保变电站内部电力系统运行安全性。②有利于及时警示变电站内部出现异常运行状态的各种类型的电气元件。如果变电站内部电力系统在运行中的某个电气元件存在异常运行工况,那么所设置的继电保护装置就会及时发出警告,并提醒值班的检修工作人员及时排查及解决相关故障问题,或者可以由继电保护装置进行自动化调整。③有利于实时监控变电站内部电力系统的运行工况。基于变电站内部继电保护系统的科学构建,不仅可以及时出现它们运行中存在的故障电力元件,也可以对电力系统运行是否可以持久保持稳定、正常工况进行实时监控,提高了变电站内部电力系统运行管理的水平。

2变电站继电保护缺陷分析

2.1对时同步系统出现问题

卫星信号是继电保护系统获取时间信息的主要途径,但经常会由于天气、环境、经纬度等因素受到干扰,出现时钟信号输出不同步的情况[3]。若发生故障,则意味着各个单元不能同步,从而影响继电保护系统的可靠性。保护装置时间不同步的情况下,如果电压数据也不能同步,则线路保护会发生闭锁,导致本应推出的元件会发生断线过流等情况。

2.2事故分析

由于变电站继电保护控制回路断线、保护装置异常引起的误动、拒动等发生频率较高,事故性质较为恶劣,故本文主要从以上两项出发,分析变电站继电保护消缺中的关键点。(1)断线缺陷。某220kV甲线主保护装置升级及本体三相不一致回路整改项目过程中发现,防跳试验开关跳开后,合闸灯与分闸灯同时灭,报控制回路断线告警,手合开关无法闭合。初步检查后,各继电保护装置正常。(2)保护异常。某110kV变电站断路器跳跃处理中增加保护装置后发现151开关无防跳功能。初步检查各控制回路及元件均正常,厂家人员认为是开关分合闸线圈阻值太大致使无法启动,但剪去操作板上的LX3和LX6电阻增大线圈电流后仍无法达到保护效果。

2.3设备出现故障

在继电保护系统中,设备故障一般表现为软件故障和硬件故障两种形式。首先,由于软件系统的结构比较复杂,并且隐蔽性较强,在软件开发、测试、使用等多个环节均有可能产生隐性故障,同时这种现象与厂家对软件的设定和用户操作也有一定的联系。针对这种情况,则需要生产商和用户重视对软件系统的质量维护,尽量避免出现隐性故障。其次,硬件设备出现的故障很大一部分原因是環境所导致的,如剧烈撞击、存放环境不合理等造成的严重磨损,或者材料出现严重老化和操作不当造成的损毁,这些均有可能成为发生隐性故障的诱导因素,最终影响到电力系统的稳定运行。

3变电站继电保护的消缺措施

3.1继电保护装置故障诊断及检修

首先,在监测到继电保护装置处于异常运行状态时,及时开展装置故障诊断与检修工作,准确判断装置故障类型与产生原因,并要求工作人员全面掌握各类常见故障类型的相关信息,以此提高故障诊断效率,保证诊断结果真实准确。例如,电压、电流互感器二次电压回路故障的主要产生原因包括PT二次中性点接地方式不当、二次回路短路等。而电磁系统元件变形故障的产生原因包括零件过长与过短、用力不均、模具设计与装配不合理。与此同时,灵活应用各项故障诊断方法,如替换法、对比参照法、目视检查法、回路拆除法。以替换法为例,使用性能正常的元件逐一替换装置中的原有元件,如果元件更换后装置故障问题得到解决,表明所更换元件存在质量缺陷,以此来缩小故障查找范围,或是直接确定故障点。

3.2优化电力继电保护故障处理措施

为提升电力系统运行的稳定性,保证继电保护装置正常运行,针对常见装置故障,要采用参照处理法、对比处理法、置换处理法和分段处理法,快速找出系统故障位置,准确分析故障原因,尽快恢复系统工作,减小故障影响范围,保证电力系统稳定、安全运行。

3.3广域保护

从眼下来看,广域保护在我国电力工程中具有非常可观的发展前景,未来电力系统的发展也必会将以广域保护为重点,借助于广域保护所具备的完善的保护功能来优化继电保护系统的综合性能。但同时,软件和硬件的涵盖范围也会进一步扩大,定值保护随之而发生变化,这时隐性故障的类型也会再度增加,故障发生概率同样会有所提升,破坏性也变得更强。不仅如此,由于广域保护的保护和控制性能十分优越,其中所包含的复杂算法会大幅度增加隐性故障的检修难度,这时只有采取有效的手段缓解整定计算的压力,才能降低继电保护隐性故障的发生概率,确保系统稳定运行。

3.4提升设备的装备水平,建立合理的继电保护系统

设备技术水平的提升,对继电保护系统性能的改善具有重要作用。在电力系统继电保护工作中,应当不断提高元器件的装备水平,满足继电保护的要求。从实际情况出发,需确保元器件满足技术指标的要求。同时,与继电保护相关的各项制度需要不断完善,如运行、维护和检修方面,需要有明确的规章制度,确保设备检修和维护工作有序展开,从而保证继电保护装置正常工作。

结束语

变电站继电保护消缺过程中应根据不同原因对症下药,形成合理的处理方案,这样才能够从根本上提升继电保护系统的安全性、稳定性和可靠性,实现继电保护效益的最大化。尤其是在控制回路断线和保护装置异常时,要有效查找事故原因,分析造成缺陷的内在和外在因素,针对实际继电保护需求合理优化和改善处理方案,避免变电站继电保护二次故障。

参考文献

[1]王剑,邓勇.电力系统继电保护自适应消缺方法的建模分析[J].电工技术,2021(04):64-66+69.

[2]徐洁.继电保护二次回路的缺陷与对策[J].科技资讯,2020,18(22):51 -52+56.

[3]朱飞,叶佳.继电保护二次回路的缺陷与对策[J].通信电源技术,2019,36 (11):281-282.

[4]梁欢.关于电力系统继电保护检修策略的相关研究[J].科学技术创新,2019(22):162-163.

[5]朱迪.继电保护二次回路缺陷及故障处理研究[J].设备监理,2019(07):47-48.

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