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中图分类号TM77 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)100-0077-02
对于电网系统而言继电保护装置的检修工作十分重要,为了能够更好的开展继电保护装置状态检修工作,就得确定系统运行时的状态,并同时使用多种检修方法。本文将从基本的检修方法出发,探索有针对性并实际有效地检修策略。
1继电保护状态检修含义
继电保护状态检修的相关内容是,对继电保护装置进行常规的维护工作,以确保能够及时有效的对装置进行检修处理。状态检修是依据设备目前状态信息基于先进的状态监测和故障分析的一种诊断技术,通过确定运行设备出现的异常,预测设备故障和使用寿命,并安排检修计划,根据设备现状的健康状况,安排和确定设备不定期检修和维修项目。状态检修也可称为预测检修,对状态监测的方法确定工作设备的检修现状,通过诊断和检测设备,就能够确定设备是否有检修的需要和安排最佳的检修时间。由于维护条件以防止危险事故的发生,保护装置可以有一个全面的监测和监测结果,形成诊断集成模型。
继电保护状态维修涉及到设备选型,设计,安装,调试,验收,维护,等方面,另外检测手段和检测水平需要达到专业要求和规定的标准,从而能真正的检测装置的运行状况,才能制定出最为适合的检测策略,统计保护动作的正确率,这种统计方法则是沿用前苏联的,在继电保护装置一年内动作的总数量和装置正确动作的次数进行详细记录,从记录的数据中观察继电保护系统每年的动作趋势,将不同的继电保护装置进行比较,找出最为薄弱的环节。一次设备规定不能在无保护状态下运行,因此当继电保护装置检修时,一次设备必须退出运行,但在实施继电保护设备状态检修之后,会大大降低电网设备的停电时间,提高供电的可靠性,从而减轻一、二次设备检修之间存在的矛盾。为了能够有效地发挥出状态检修中的的条件优势,继电保护装置维修工作就必须制定相关评价方法和标准。
2 继电保护状态检修方法的策略
在检修时,我们利用继电保护装置对断路器进行分、合闸试验,要对应断路器的检修周期。如断路器此时有临时检修工作,可对断路器进行必要的传动试验。在条件允许的情况下,也可进行断路器分、合闸的补充试验。继电保护装置在维护时,必须要充分了解其基本情况,不能单项的开展检修工作。这种周期性的维护工作使我们更加明确了解设备情况,才能完全确定装置的状态,比较大的电网继电保护装置都必须由两套不同原理且相互独立交、直流输入,输出回路组成,继电保护装置和各自不同的控制保护断路器进行对应。当其中一套继电保护装置或某一组开关拒动时,可以由另外一套不同逻辑的继电保护装置操作另一组开关迅速的切除故障。
状态检修的应用主要是考虑到继电保护装置的老化和损坏是缓慢的,一般是有规律的,在不同的条件和环境下,有化学量的变化,有物理量的变化,有电气参数的变化,其他的参数的变化,以及设备的运行时长,投运开始和停止使用的时间,负载变化,越限的数据和时间、环境条件等。所以要加强对继电保护装置的历史状态数据的分析。周期状态检测设备的分析,根据分析结果,随后记录故障点,统计后的结果有利于衡量继电保护设备维修各方面信息,确保在日常检修中尽早发现问题设备,从而控制设备的运行状态,以确保电网稳定运行。
这些设备使用在线监测试验时,能够更好的确保继电保护装置的正常运行,实现全面综合的监测。因此监测继电保护装置需要高科技含量的支持,包括绝缘耐压测试设备,变压器测试设备,电能表检定装置,互感器计量监控设备。监控设备维护人员的测试技术对电网运行中能够提供一个便捷,安全的监测装备。我们通过对这些设备的监测可以实现样机检验、样机主要参数和基本数据测量、安全保装置试验、性能试验、连续作业试验等监测工作。
3 继电保护状态检修方法及未来分析
断电保护状态检修方法在电网的状态检修中经常使用,不但能提高设备的健康水平,还能提高电网供电可靠性,有效缓解紧张的人力资源,提高检修工作效率。同时促进维护方法应注意所提出的“维修策略的实施,提高维护效率“全面的工作要求,开展试点工作状态检修。基于状态的维修应完成继电保护规划,综合规划的总体规划需要修理和维修时间,地点,完整的状态维修。再对分布的试点检查工作,试点的分布则是监测新技术的试验,能够确保技术的有效性和可行性。分步检修则是要合理分配检修人员,使继电保护装置进行全面而有步骤的维护。
继电保护的维护和管理工作,积极探索创新,不断总结新方法和新技术的研究,一直是标准操作规范流程的方法,使用标准化管理实现检修作业的技术管理,进行科学的设备维护工作。继电保护技术监督则需实行分级管理,分类管理,划分原则和调度管辖协议。
开展继电保护设备状态维修工作必须确定维修计划,继电保护设备的管理及运行维护部门应按照月、季、年的保护装置检测计划,配合调度部门,并作统筹安排。继电保护装置检验工作需制定标准化作业指导书及标准化的实施方案,其检测用仪器、仪表的准确级及技术特性必须符合要求,并定期进行校验。实行状态检修后,才能保证继电保护装置和自动装置的安全运行。
继电保护技术未来的分析是随着计算机硬件不断的发展,硬件部分也在不断的更新中进行的,因此电力系统的微机保护要求也在不断提高。微机保护不仅可以连续的工作,使本身有更高的可靠性,也能通过相同的硬件实现不同的保护原理,使设备制造简单化和标准化,除了有保护功能,还具有事故的分析和事故处理,故障记录等一系列功能。所以继电保护技术的快速发展,正在从较为传统的模拟式、数字式探索着进入到计算机信息技术的领域中。
参考文献
[1]程理丹,朱峰.浅谈电力系统中继电保护的安全运行的措施[J].华章,2012,No.30834:336.
[2]骆必锋.分析继电保护系统最优检修周期的优化算法[J].广东科技,2012,v.21;No.29519:37+27.
关键词:微机保护;母联充电保护;母差保护;母联断路器保护
中图分类号:TM910.6文献标识码: A
220kV母联充电保护主要是为了空母线在转入运行时,进行母线充电的操作过程中投入的一套保护装置,使被充电母线在合于故障点时能够可靠且快速动作断开母联开关,同时确保母差保护不误动切除运行母线,使故障范围扩大。目前,随着计算机技术在继电保护行业的广泛应用,老旧的电磁式保护装置已逐渐退出了历史舞台。在这里,仅以南瑞继保生产的微机型母线及断路器保护装置对母联充电保护进行探讨和分析。
一、母联充电保护的应用
目前,各继保设备厂家均有自己的产品应用于电力系统的各个环节,且都有各自的优缺点,唯一相同的就是保护的原理和保护极高的集成度。
母联充电保护作为空母线充电过程中必须投入的主保护,一般不设置单独的保护装置,像南瑞继保的RCS-915AB型及BP-2B型母线保护装置均具备母线充电保护功能,另外,一般母联断路器单独设置的断路器保护装置也具备这样的功能。
如下图是某发电厂220kV升压站的主接线形式:
其母线配置了RCS-915AB型和BP-2B型母线保护装置各一套,母联断路器保护采用的是南瑞继保生产的RCS-923C型断路器失灵启动及辅助保护装置。这两套母线保护装置均可以通过对装置控制字的整定和硬压板的投入来对母联充电保护进行投退。如图示,当某一母线检修退出运行时,通过母线连接元件的刀闸位置开入,母线保护装置自动调整母差保护形式。母线检修结束投入运行时,通过母联开关对其充电,在这一过程中可通过起用母联充电保护的两种保护配置方案闭锁母差保护,从而确保当母联合于被充电母线故障点时,仅通过母线充电保护迅速跳开母联开关,而不至于导致母差保护误动作切掉运行母线上的连接元件,造成事故范围的扩大。
1、通过RCS-915AB型母线保护装置中母联充电保护实现对母差保护的闭锁。
如下图为RCS-915AB型母线保护装置中母联充电保护逻辑框图:
由上图可见,在RCS-915AB装置内将“母联充电保护”控制字置1并投入“母联充电保护”硬压板,当母联开关合闸为母线充电时,保护通过母联TWJ、两母线有压检测和母联有流检测来展宽300ms闭锁母差保护,此时若母联充电电流大于整定值Ichg,则“母联充电保护”将不需复压闭锁直接迅速跳开母联开关,将故障点切除。此处需注意母联充电保护延时设定在考虑断路器分断时间后应小于300ms。
2、通过“RCS-923型断路器失灵启动及辅助保护装置”投入充电保护亦可实现对母联合于被充电母线故障的切除,但需将母线保护装置“投外部闭锁母差保护”控制字置1,且充电保护开放的同时亦需将开入信号送至母线保护装置对母差保护进行闭锁。
通过上述两种保护的配置方法和手段,可确保母联开关合于被充电母线故障点时故障的可靠切除。
二、母联充电保护在应用中的几个需要注意的问题
1、充电保护的起用:
当双母线中一段母线停电检修后,通过母联开关对检修母线充电时,应起用充电保护,以恢复双母线运行。充电过程中,当检修母线有故障,不经复合电压闭锁,瞬时跳开母联开关,切除故障。
2、充电保护闭锁母差保护的必要性:
由于母线充电正常时,经母联开关流向空母线的一次电流很小,其反映到母线差动保护二次回路中的电流量,不足以影响到母差保护的正常运行。因此,我们只需考虑充电时,空母线上存在故障的情况。
(1)母差保护动作跳闸的基本原理:母差保护通过正确的TA二次接线形成进出母线的大差电流回路,用于对区内、外故障进行判别,开放保护正电源;通过连接于每条母线上元件TA二次电流与母联TA的二次电流形成小差电流回路,用于对故障母线的选择,再结合电压闭锁的解除开放跳闸出口。
(2)在对空母线进行充电的倒闸操作中,当母联开关合于空母线短路或接地等故障时,在未投入“母联充电保护”的情况下,母联开关的过电流保护和零序电流保护将动作切除故障。但同时,对于母差保护来讲,大差比例差动元件首先判定为区内故障,开放保护正电源;小差回路通过差流选择故障母线后经电压闭锁解除跳开母联和故障母线上所有的元件。而此时,母线的运行方式由保护装置自动判定为单母线运行,若“单母线运行硬压板”已经投入,那母差保护将无选择性的动作跳开连接于运行母线的所有元件,造成保护误动,扩大了事故范围。
(3)在母差保护中,若母联开关断开时,会通过辅助触点向保护装置送去一个开入量,保护装置会根据这一开入量来确认母联开关已断开,从而在计算差流进行故障母线选择时不将母联电流计入。而在通过母联向空母线充电时,存在母联开关辅助触点延迟打开的情况。这样一来,当母联开关合于被充电母线的故障点时,若辅助触点延时打开,母联电流将不被计入母差保护的小差回路,保护自动认为母线处于单母线运行方式,经电压闭锁条件解除后开放跳闸出口,跳开运行母线上所有的连接元件,造成事故范围的扩大。
综合以上分析可知:在空母线充电过程中,若母差保护起用且未被闭锁,当空母线上存在故障且复压闭锁条件解除时,母差保护或动作于母联开关及故障母线上其他连接元件跳闸,或因辅助触点滞后打开、“单母线运行硬压板”投入等原因,将运行母线上连接的元件及母联开关全部跳开。因此,充电过程中,若差动保护起用,此时专为母线充电而设的、具有闭锁母差功能的充电保护必须投入,待充电结束后及时开放母差出口并退出“充电保护投入”硬压板。
3、各厂家在保护的控制字和硬压板设置上各有不同。如:南瑞继保的RCS-915微机母线保护装置中同时设有“充电保护”与“过流保护”投入的控制字和硬压板;深圳南瑞的BP-2B微机母线保护装置中“充电保护”与“过流保护”只通过硬压板进行控制;母联开关电流保护中,南自厂PSL631断路器保护中设有“充电保护”控制字,过流保护通过硬压板进行控制;而南瑞RCS-923C断路器保护装置中,“充电保护”与“过流保护”均由硬压板控制。所以,运行人员应根据现场所用厂家的保护装置,对照继电保护定值单,仔细核对控制字和压板的具体配置及投退要求,才能保证倒闸操作的正确无误。
4、在进行母线检修的倒闸操作中,要严格按照正确的操作票一步步执行,避免“画蛇添足”的操作行为发生。如RCS-915AB型母线保护装置的“单母线运行硬压板”,因为保护装置具备根据刀闸位置自动调整保护方式的功能,所以没有必要再对该压板进行操作(建议直接取消),以防止增加母差保护误动作的可能性。
三、结束语
通过全文对母联充电保护的论述,应该能够让我们电气专业人员充分认识到在日常的操作和维护工作中对细节把控的重要性,任何一点的疏忽都可能造成不可挽回的损失。作为一个继保专业技术人员,应该对继电保护原理、保护装置的组成和配置以及具体应用情况等有一个比较深入的了解,并对工作中发现的任何异常都要认真分析、总结,从传统的运维思路中寻找现代继电保护技术在实际应用中的特点,只有这样,才能在日常的继保工作中掌握主动,有效防止误操作事故的发生,全面提高突发性事故的处理水平。
【参考文献】
1、继电保护原理/刘学军主编.—2版.—北京:中国电力出版社,2007
2、国电南瑞RCS-915AB型母线保护装置技术和使用说明书