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【关键词】电力调度;安全操作;事故处理
0 引言
随着电力系统设备自动化水平的不断提高,电力调度装备的技术要求也越来越高,所以要保证电网的安全运行,必须杜绝人为的一切失误,做到零误操作、零误调度事故,要牢固树立安全思想意识,紧紧抓住电力调度操作和事故处理两个关键环节。
1 提高电力调度安全操作的措施
调度人员在下令改变运行方式,接受停电检修工作票和恢复设备及线路送电的倒闸操作过程中,有时会因为调度员自身的原因,造成电气误操作,甚至发生带地线合刀闸事故,误调度的结果,不仅使供电中断,电能损失,设备损坏,而且对社会和客户也有较大影响,有时甚至危及人员的生命安全。杜绝误调度、误操作事故,是搞好安全生产的重要一环,也是电力调度的重要责任。
1.1 切实提高调度人员的安全思想意识
坚持每周一次班组安全活动,经常进行思想品德和职业道德教育,象我公司在调度班开展的创青年文明号和青年文明安全示范岗活动,就收到了较好的效果,增强了职工的责任感和安全意识。
1.2 严格执行规章制度,坚决反对一切习惯性违章现象
电力企业关于安全生产的各种规程、制度,都是以往生产经验血的教训总结出来的。因此,在工作中我们必须养成自觉的、认真贯彻执行规程制度,坚决克服一切习惯性违章现象。如调度员在受理线路工作票时,必须严格把关,仔细认真地进行审查,对工作票所列任务、安全措施及要求,逐项审核,不合格的工作票必须重新办理。
1.3 加强技术培训,进一步提高调度人员的业务素质
随着新技术、新设备的不断应用,电网的现代化水平越来越高,同时对调度人员的业务素质也提出了更高的要求。因此,调度人员应不断学习新技术、新知识,提高业务技能,以胜任本职工作。调度人员必须达到三熟三能的要求。三熟即熟悉本地区电网的一次系统图、主要设备的工作原理;熟悉调度自动化系统的工作原理、电网继电保护配置方案及工作原理;熟悉本地区电网的各种运行方式的操作和事故处理及本岗位的规程制度。三能即能正确下令进行倒闸操作、正确投退继电保护及安全自动装置;能运用自动化系统准确分析电网运行情况;能及时准确判断和排除故障,尽可能缩小事故范围。调度人员只有通过各种形式的培训学习,苦练过硬的本领,才能在处理事故时,做到处变不惊,沉着冷静。
2 提高电网事故处理能力的措施
由于事故的意外性、突发性和不可预见性,将会给电网调度运行人员带来相当大的考验。要提高电力调度人员的事故处理能力,应从以下几个方面加强工作。
2.1 电力调度人员要具备良好的专业素质和较好的心理素质
要了解掌握本专业的技术技能,熟悉电气设备的技术性能、工作原理及其作用,熟悉本地区电网的正常运行方式和特殊运行方式,熟悉本专业要求的规程制度。
2.2 掌握电网继电保护及自动装置整定方案和工作原理,并能正确使用,在电网运行工作中,调度人员要指挥保护装置的正确投退
因此,调度人员必须下功夫学习继电保护知识,了解掌握电网继电保护及自动装置工作原理、整定方案和保护范围。这样,在电网发生事故时,调度员可根据继电保护及自动装置动作情况来分析事故原因,准确判断事故范围,正确处理事故。
2.3 掌握运行方式,做好事故预想
必须认真执行交接班制度,调度员每天接班时,必须查阅各种记录,了解掌握当日电网的运行方式、工作完成情况等。接班后,调度员要对电网运行方式和当班需要完成的工作,做到心中有数,并针对当时天气、电网运行方式和当班的主要工作,做好事故预想,提前做好应对措施,以便在发生异常时,能够及时果断进行处理。特别是重要线路的检修工作,要重点警示,坚决杜绝带地线合隔离开关事故的发生。
2.4 对电网主设备的运行状况要做到心中有数
调度人员在值班时,应该掌握本地区电网电气设备的健康状况。当电气设备发生异常时,指挥变电运行人员及时进行监视和分析,如不能坚持运行时,应及时下令将该设备退出运行。如不能退出运行时,应做好事故预想,提出反事故措施。有条件的可以转移负荷,并密切监视,同时做好事故处理的准备。
关键词:火电厂;继电保护;事故及预防
在火力发电厂中发电机组是最为重要的设备,其安全运行与火电厂的稳定生产息息相关。由于火电厂发电机组造价昂贵、结构复杂,而且火电厂内部仪器仪表众多、管道管线密集,如果发电机发生事故损坏的话,不仅导致机组停产,其检修和维护难度较大时间较长,产生严重的后果和巨大的经济损失。因此采取必要的发电机组继电保护设计,采取监控措施将事故率减到最低程度,是火电厂日常运行维护的重要工作。
一、火电厂继电保护运行原理及发展趋势
1、继电保护工作原理
继电保护主要利用电力系统中原件发生短路或异常情况时的电流、电压、功率等变化来构成继电保护动作。在供电系统运行正常时,继电保护装置的可以安全地、完整地监视各种设备的运行状况,为运行维护人员提供可靠的运行依据。当供电系统发生故障时,继电保护装置可以自动地、迅速地、并有选择地切除故障部分,保证非故障部分继续运行。而当供电系统中出现异常运行工作状况时,继电保护系统能及时、准确地发出信号或警报,通知运行维护人员尽快做出事故处理。
2、继电保护设计的发展趋势
在火电厂主设备保护方面,目前的继电保护设计已经越发细化,目前继电保护向网络化、智能化方向发展,倾向于提供集测量、控制、保护、数据通信、人工智能一体化的继电保护技术。
随着智能化变电站以及无人值守电厂等新型要求,电力系统对于继电保护的要求也在不断提高。除了提供保护的基本功能外,不同主设备的保护、控制装置应与调度联网,以便共享全系统数据。为保证系统的安全运行,各个保护单元与重合装置必须协调工作。因此,在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上是一台高性能的集成控制终端。
二、火电厂继电保护事故类型分析及对策
1、保护装置配置使用不当或不正确动作引发事故或导致事故扩大化,最终造成电气设备损坏,甚至导致电力系统崩溃。
1998年8月17日,华能大连电厂2号机组检修,继电保护人员在对2号机组进行保护校验过程中,走错间隔出现误操作,导致1号机组发电机差动保护动作,1号机组跳闸,甩负荷359MW,导致王南、熊宝线断面潮流由450MW升至750MW,超稳定限额,大连地区拉闸限电1OOMW约73分钟。
以上问题的发生,主要原因是继电保护装置操作人员的动作不当引发的人为事故,表明操作人员对继电保护装置的运行缺乏最基本的操作认识。发电厂平时忽视了忽视专业人员技能和职业素质的培训,也没有认真贯彻各项规章制度及反事故措施。由于操作人员继电保护不正确动作而引发连锁事故,这对供电系统的安全供电和稳定运行造成巨大的危害。2、发电机、变压器保护配置和整定值设置不足,缺乏对相应线路保护的整定配合。
对于发电机、变压器保护的配置和整定计算,要求做到在继电保护装置选型时,通过整定计算来确定继电保护装置的技术范围;对于现场实际应用的继电保护装置,应通过整定计算来确定其运行参数(给出定值)。从而使继电保护装置能够正确地发挥作用,保障电气设备的安全,维持电力系统的稳定运行。
3、继电保护操作电源不可靠,出现二次寄生回路,继电保护装置抗干扰能力不足引发事故。
1999年11月3日,福建省李林变电所220kVl号主变压器CD-2型集成电路差动保护由于装置抗干扰能力差,在现场保护屏后使用对讲机时保护误动,误跳了1号主变压器。
上述事故反映出提高继电保护操作电源质量和保护装置抗干扰能力的重要性。继电保护二次寄生回路是指由二次设备相互连接,构成对一次设备监测、控制、调节和保护的电气回路。在二次设备基建、安装、调试过程中,由于工作不细遗留的二次寄生回路,是危害继电保护装置安全运行的严重隐患,由此造成的保护误动、事故扩大,严重地影响了电力生产的正常进行。
4、厂用电继电保护不足发生的继电保护事故。
1lOkV及以下电网和发电厂厂用系统是电力系统的重要组成部分,其保护装置的安全稳定运行、合理配置以及其与主网保护整定配合是否合理,将直接影响到220kV及以上系统的安全稳定。
1993年10月25日,广西来宾电厂01号高压备用变压器低压侧6kV I段母线发生相间短路着火,由于该变压器低压侧保护总出口连接片在1992年12月份更改接线后,继电保护专业人员未按规定更改图纸,也未向运行有关人员交待,以致1993年1月在整顿保护盘上标识时,贴错总出口连接片标识而错投,真正的总出口连接片没有投入,保护不能出口跳闸,高压220kV侧保护也因变压器阻抗大未能启动,致使故障未能切除,造成夹层内电缆及配电室设备烧损,高压备用变压器高压侧套管爆炸,后备保护跳开500kV主变压器三侧断路器。因短路时间过长,造成故障同时波及220、500kV系统,造成广西地区与主网解列,500kV系统振荡并与广东电网解列。事故暴露出该厂继电保护技术管理薄弱,制度不健全,1lOkV及以下电网和厂用电系统的继电保护工作存在很大漏洞;继电保护装置的设计、配置有待改进。因此,必须加强1lOkV及以下电网和厂用电系统继电保护工作,把它们作为电力系统的一个有机整体统筹考虑,降低继电保护事故的几率。
三、火电厂继电保护事故预防对策
1、充分发挥继电保护专业管理的职能作用,明确责任、权限和防止重大事故发生的关键环节,提高发电系统安全稳定运行水平,防止由于保护不正确动作而引起系统破坏。
2、应重视继电保护队伍建设,加强继电保护人员专业技能和职业素质培训,建立培训制度,保持继电保护队伍相对稳定,并不断培养新生力量。
3、继电保护技术监督应贯穿电力工业的全过程。在发、输、配电工程初设审查、设备选型、设计、安装、调试、运行维护等阶段,都必须实施继电保护技术监督。
4、应进一步加强技术监督工作,供电企业和用户做好继电保护技术监督工作和运行管理工作。
5、继电保护新产品进入试运行,应经所在单位有关领导同意后,报上级调度部门批准、安监部门备案,并做好事故预想。
6、所有继电保护装置的选型和配置,从初步设计阶段至投产运行前都必须经过相应各级调度部门的审核。不符合国家和电力行业相关标准的以及未经技术鉴定和未取得成功运行经验的继电保护产品不允许使用。
7、继电保护的配置与整定都应充分考虑系统可能出现的不利情况,尽量避免在复杂、多重故障的情况下继电保护不正确动作,同时还应考虑系统运行方式变化对继电保护带来的不利影响。
四、结束语
根据火电厂实际的运行状况和部分典型的事故与故障的分析,火电厂机电保护事故大致可以分成设计原因、人为操作原因以及设备自身原因等三个大类。针对这些事故情况,本文在可处理范围内总结了事故处理的思路和方法。随着我国继电保护技术的不断发展,火电厂继电保护技术将向着网络化和智能化发展,其事故类型将呈现多样化状态,因此必须对火电厂运行加强监控和监测,对运行人员定期进行事故演练,加强防反措施的学习,才能将火电厂机电保护事故发生率降到最低程度。
参考文献:
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关键字:变电所信号故障解决
Abstract: in recent years Liaohe Oilfield multiple substation often relay protection refusal of information and false information of fault, the cause of the common failure analysis, proposed the solution, to eliminate the signal relay misoperation, misoperation to unsafe factors brought about by the normal operation of power grid, improve the reliability of signal relay, on effect of relay misoperation, and various factors are estimated and predicted adequately, take technical method and corresponding measures to solve, thus completely eliminating the substation protection signal indicates a fault is not correct.
Keyword:substation fault solution
中图分类号:TE953 文献标识码:A 文章编号:
引言:变电所信号回路包括事故信号、瞬时预告信号和延时预告信号。最终反映的是灯光信号和音响信号。为了掌握电气设备的工作状态,需用信号随时显示其运行情况。当发生事故时,系统应发出各种灯光和音响信号,提示运行人员迅速判明事故的性质、范围和地点,以便做出正确的处理。然而,近些年来辽河油田多个变电所经常发生继电保护拒发信息和误发信息故障。使运行人员很难对设备的状况做出准确的判断。影响检修人员快速对故障进行处理。延长了用电单位恢复送电的时间,给公司带来了经济损失。为了提高变电站提供信息的准确性,保证一次电气设备安全可靠的运行,必须对影响变电站正确发出信息的各种因素加以解决,并采取相应的措施。
常见故障一:继电器性能差,保护动作后拒发信号
引起原因:继电器质量差、使用年限过长、检修质量不高等因素都有可能导致继电器触点压力不足、间隙过大、超行程不满足要求等现象,这些都会造成保护动作后拒发信号。
解决方法:
(1)在购买继电器时,应选择正规厂家生产的产品,并对购进的继电器进行全面的检查及调试试验。
(2)提高检修质量,保证继电器触点压力、动作行程及触点间隙均符合规程要求。
(3)继电器使用年限超过20年后,其机械性能很难得到有效的恢复,应对90年以前生产的继电器进行更换。
常见故障二:二次回路阻抗大,无法满足启动电流
引起原因:
(1)辽河油田地处沿海地带,气候潮湿。二次端子排较容易被氧化及腐蚀,使二次回路每个分支的阻抗增大,回路电流减小。而我们采用的信号继电器是DX-8型,它的动作电流一般都在额定电流的70%-80%之间,回路阻抗的增加使得个别回路的电流满足不了它的启动电流而发生拒动,使之不能正常的发出信息。
(2)由于变电站的60kV线路运行状态的不同,当做电源进线受电运行方式时,保护出口压板处于解除位置,无保护。当60kV线路作为电源端供电运行方式时,保护出口压板处于投入位置有保护。这样,当压板处于解除位置时,其连接部位长期暴露在潮湿的空气中,而油田地区在夏季环境条件差,使连接片极容易遭到腐蚀而被氧化,当改变运行方式压板投入时,因被氧化的连接片有一层氧化膜而使接触电阻增大,导致回路阻抗增加,电流减小。
解决方法:
(1)对二次回路各个核实,主要是长期暴露在外的端子进行防腐蚀处理,并调整继电器的触点压力,使之符合规程要求。
(2)适当减小继电器的触点压力,以减小继电器的动作阻力,达到减小继电器动作电流的目的,(调试继电器接点压力时,要遵照规程要求,保证继电器动作时有足够的动作行程及触点压力)。
(3)对各继电器触点应做除氧化处理,并调整继电器的接点压力使之符合规程要求。
(4)改变继电器衔铁线圈磁极截面的角度(角度越大,衔铁离线圈磁极截面距离越远,继电器的动作电流越大,使继电器的动作电流越小),来达到减小继电器动作电流的目的,改变继电器衔铁角度要适当,应保证继电器的动作电流在合格的范围内,并保证继电器动作时触点有足够的行程和压力。
(5)当改变运行方式将出口连接片由解除转换为投入时,应将连接片及固定连接片的接触部位进行打磨,清楚氧化膜,并将连接片拧紧,保证接触良好。
常见故障三:信号继电器的误动:
引起原因:继电器的调整不当,会使继电器动触点的动作行程过小,动静触点距离太近使动静触点瞬间导通,在电动力的作用下接点粘连,造成误发信息。
解决方法:认真执行继电保护检修调试规程,使继电器触点的动作行程及动静触点距离符合规程要求,对于继电器动静触点桥臂强度不符合要求的应更换。
结论:
综上所述,为了消除信号继电器拒动、误动给电网正常运行所带来的不安全因素,提高信号继电器动作的可靠性,保证电网安全可靠的运行。检修人员应对影响继电器误动、拒动的各种因素有着充分的估计和预想,并采取相应的技术方法和措施加以解决,从而彻底消除变电站保护信号指示不正确的故障。
参考文献
[关键词]电网 继电保护 发展 综合自动化 作用特点 系统功能
中图分类号:TU621 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)13-0287-01
一、 概述
电网是一个不可分割的整体,对整个电网的一、二次设备信息进行综合利用,对保证电网安全稳定运行具有重大的意义。近几年,计算机和网络技术的飞速发展,使综合利用整个电网的一、二次设备信息成为可能。电网继电保护综合自动化系统就是综合利用整个电网智能设备所采集的信息,自动对信息进行计算分析,并调整继电保护的工作状态,以确保电网运行安全可靠的自动化系统,它可以实现以下主要功能。
1.实现继电保护装置对系统运行状态的自适应。
2.实现对各种复杂故障的准确故障定位。
3.完成事故分析及事故恢复的继电保护辅助决策。
4.实现继电保护装置的状态检修。
5.对线路纵联保护退出引起的系统稳定问题进行分析,并提供解决方案。
二、系统构成
站在电网的角度,我们来分析电网继电保护综合自动化系统获取信息的途径。电网的结构和参数,可以从调度中心获得;一次设备的运行状态及输送潮流,可以通过EMS系统实时获得;保护装置的投退信息,由于必须通过调度下令,由现场执行,因此可以从调度管理系统获得,并从变电站监控系统得到执行情况的验证;保护装置故障及异常,可以从微机保护装置获得;电网故障信息,可以从微机保护及微机故障录波器获得。
服务器设在调度端,可由一台或多台高性能计算机组成,主要实现以下功能:
1.向客户机发送指令,接收并回答客户机的请求。
2.接收客户机传送的事故报告。
3.控制对EMS系统共享数据库的存取。获得一次设备状态、输送潮流及客户机通过远动主站上送调度端的信息。
4.通过调度运行管理信息系统获得调度员对保护的投退命令、设备检修计划等信息。
5.与继电保护管理信息系统交换保护配置、定值、服役时间、各种保护装置的正动率及异常率等信息,实现继电保护装置的可靠性分析。
6.执行故障计算程序、继电保护定值综合分析程序、事故分析程序、保护运行状态监测程序、稳定分析程序等应用软件。
在实现了变电站综合自动化的厂站,客户机可在保护工程师站的基础上进行功能扩充,并成为变电站综合自动化系统的组成部分。在没有保护工程师站的厂站,可通过保护改造工程,建立变电站保护信息处理系统,使之成为客户机。
三、功能分析
1.实现继电保护装置对系统运行状态的自适应。
电网继电保护的整定计算十分复杂,由于传统的继电保护以预先整定、实时动作为特征,保护定值必须适应所有可能出现的运行方式的变化。假如一个变电站有15个元件,仅考虑本站检修2个元件的组合方式就已经达到100多个,而周围系统机组停运、500KV自耦变的检修及系统开环对短路电流和分支系数的影响甚至可能比本站元件检修还要大,它们均需做为组合方式加以考虑,这就使组合方式之多达到难以想像的数量。
为提高可靠性,保护定值的自适应可与调度系统的检修申请相结合。当电网继电保护综合自动化系统从调度管理系统获得计划检修工作申请后,即通过计算分析,事先安排定值的调整,并做相应的事故预想(如在检修基础上再发生故障时保护的配合关系计算),从而大大提高系统继电保护装置的效能和安全水平。
2.实现对各种复杂故障的准确故障定位。
目前的保护和故障录波器的故障测距算法,一般分为故障分析法和行波法两类。其中行波法由于存在行波信号的提取和故障产生行波的不确定性等问题而难以在电力生产中得到较好的运用。而故障分析法如果想要准确进行故障定位,必须得到故障前线路两端综合阻抗、相邻线运行方式、与相邻线的互感等信息,很显然,仅利用保护或故障录波器自己采集的数据,很难实现准确的故障定位。另外,对于比较复杂的故障,比如跨线异名相故障,单端分析手段已经无法正确判断故障性质和故障距离,因此,往往出现误报。通过电网继电保护综合自动化系统,可以彻底解决这个问题。调度端数据库中,已经储备了所有一次设备参数、线路平行距离、互感情况等信息,通过共享EMS系统的数据,可以获得故障前系统一次设备的运行状态。故障发生后,线路两端变电站的客户机可以从保护和故障录波器搜集故障报告,上送到服务器。调度端服务器将以上信息综合利用,通过比较简单的故障计算,就可确定故障性质并实现准确的故障定位。
3.完成事故分析及事故恢复的继电保护辅助决策。
系统发生事故后,往往有可能伴随着其它保护的误动作。传统的事故分析由人完成,受经验和水平的影响,易出现偏差。由于电网继电保护综合自动化系统搜集了故障前后系统一次设备的运行状态和变电站保护和故录的故障报告,可以综合线路两端保护动作信息及同一端的其它保护动作信息进行模糊分析,并依靠保护和故录的采样数据精确计算,从而能够迅速准确的做出判断,实现事故恢复的继电保护辅助决策。
4.对系统中运行的继电保护装置进行可靠性分析。
通过与继电保护管理信息系统交换保护配置、服役时间、各种保护装置的正动率及异常率等信息,电网继电保护综合自动化系统可以实现对继电保护装置的可靠性分析。特别是当某种保护或保护信号传输装置出现问题,并暂时无法解决时,通过将此类装置的可靠性评价降低,减轻系统对此类保护的依赖,通过远程调整定值等手段,实现周围系统保护的配合,防止因此类保护的拒动而扩大事故。
四、实现本系统的难点分析
1.管理问题
从技术上说,实现电网继电保护综合自动化系统的条件已经成熟,无论是变电站客户机对保护信息的搜集、信息的网络传输还是调度端服务器对EMS系统共享数据的读取、故障及稳定分析计算,都可以得到解决。主要的实施难度在于此系统需要综合继电保护、调度、方式、远动、通信以及变电站综合自动化等各个专业的技术,并且涉及到控制运行设备,其它专业一般不愿牵扯其中,因此只有解决好管理问题,才可能顺利实施。例如,目前变电站客户机对信息的搜集,完全可以也应该纳入到变电站综合自动化系统,但是,由于管理界面的划分,有些运行单位希望保护专业独立组网搜集信息,这样就造成资源的分割和浪费,不利于今后对系统的扩展。为了保证电力系统的安全运行,希望在将来的保护设计导则中,对此类问题统一予以规范。
2.安全性问题
由于电网继电保护综合自动化系统的功能强大,并且可以控制运行设备,与电网的安全稳定运行息息相关,因此在设计之初,就必须对系统的安全性问题给予足够重视。可以说,安全性解决的好坏,将是本系统能否运用的关键。初步设想,调度端服务器必须采用双机热备用方式保证硬件安全;通过远方修改保护定值时,客户机必须通过加密的数字签名核实调度端传送定值的可信度,并通过校验码及数据回送保证定值的可靠性。并且,当客户机向保护传送定值时,必须不能影响保护的正常性能。在这方面,还需要做大量的工作。
3.规约问题
由于本系统将全网所有微机保护及故障录波器联系到了一起,如果能够解决好信息的组织及传输规约,将对系统实施起到事半功倍的作用。因此,希望参照国外标准,尽快建立国内继电保护信息组织规约。
五、结束语
通过以上分析,我们可以看到电网继电保护综合自动化系统的实现,将给电网继电保护工作带来一次质的飞跃,它将能大大加强继电保护的效能和可靠性,对保证电网安全稳定运行具有重大的意义。希望今后科研、运行、设计人员加强对综合利用整个电网的一、二次设备信息的研究,争取尽快将此类系统投入电网运行。
参考文献
【关键词】继电保护装置;性能;电力系统;检验
在电力系统发生故障的时候,继电保护装置能自动将发生故障元件从电力系统中切除掉,从而避免继续遭到损害。以减少停电的范围,并自动迅速地、有选择性地动作于断路器将故障设备从系统中切除,继电保护装置也是电力系统的监控装置,可以及时测量系统电流电压,从而反映系统设备运行状态。继电保护装置是电力系统中可靠运行的基本保证,所以必须应给予高度的重视。
1 电力系统继电保护装置故障的危害
1.1 运行中的不安性
由于大量在用的电磁式继电器使用年限长,绝缘下降金属触点疲劳,灵敏度降低误差增大动作时间延长继电保护和自动装置的拒动和误动频繁,从而不能提前预知感应,从而为整个电力系统提供高效的保护措施以及正当的运行安全,一些隐藏隐患会对电力系统中的继电保护产生一定的不良影响,使得其在运行中存在一定的不安性。
1.2 出线电缆出线多架空线少
负荷种类多有线路、变压器、电动机、电容器等存在着多级配电问题。由于这种电力系统中存在故障,导致继电保护装置的运行出现一定的损伤,使得电力系统中许多设备和很可能出现严重的运行极限问题,使得整个电力系统不能够顺利的运行,给各个事业单位以及居民带去了用电困难。
1.3 对电力电网的危害严重
没有统一的继电保护配合规定,不同的部门的继电保护值不一致,各电压备用电源缺乏选择性,有效控制系统继电保护配置不合理不能准确切断事故段扩大事故范围甚至造成大面积停电。由于整个电力系统的运行都是主要以电力系统中的继电保护不控制整个电力系统的的正常运行,运行障碍造成电力电网出现被分割成每个独立的发电区的现象发生,最终导致了整个电力电网系统的能力出现被削弱的现象发生。
2、继电保护装置的处理策略
2.1 线路中励磁涌流问题
励磁涌流是变压器所特有的,是由于空投变压器时出现非周期分量磁通,励磁涌流最大值可以达到变压器额定电流的6~8倍,衰减的时间与变压器容量大小有关,容量越大,时间常数越大,涌流存在时间越。在线路投入时,产生的励磁涌流在线路上来回反射,出现较大的涌流,如果励磁涌流值大于装置整定值,出现 10kV 线路由于涌流而无法正常投入的问题。因此必须对保护装置进行改造,流过保护装置的电流为线路负荷电流,利用涌流这个特点加入一短时间延时,为了保证可靠的躲过励磁涌流,在加速回路中加入了0.15~0.2s的时限,可以有效避免由于线路中励磁涌流造成保护装置误动作。
2.2 常见的继电保护故障的处理措施
(1)替换法:用完好的元件代替有故障的元件,独立电路之间, 要经常检验各导电回路之间的绝缘情况, 避免电路之间在设计、生产、装配等各环节可能存在的绝缘隐患来判断它的好与坏,可以快速缩小故障的查找范围;
(2)参照法:通过对正常设备和非正常设备的相关技术参数对比,找出不正常设备的故障点。这个方法主要用于检查接线错误、定值校验过程中测试值与预想值有比较大差异的故障。在进行改造和设备更换之后二次接线不能正确恢复时,可参照同类设备的接线。并在继电器定值校验时,如果发现某一只继电器测试值与整定值相差得比较远,此时,不可以轻易做出判断,判断该继电器特性不好,应当调整继电器上的刻度值,可用同只表计去测量其他相同回路同类继电器进行比较;
(3)检验法:继电保护装置的绝缘电阻大小将影响到继电保护装置的工作性能。影响绝缘电阻的因素很多, 这些都与与绝缘材料导体间的绝缘间隙有关。任何绝缘材料都不是绝对的绝缘体, 里面都有“自由的”带电粒子, 运动方向是杂乱无章的。当有电场作用时, 这些自由的带电粒子就形成传导电流。在绝缘电阻测试中, 不同电压等级的电路所对应的试验电压。继电保护装置在运行中, 由于绝缘材料老化, 都会造成绝缘材料的击穿或出现闪络现象, 介质强度试验可以及时排除由于绝缘材料不佳, 或绝缘间隙过小而可能存在的事故隐患,,绝缘材料的击穿在外加电压的作用下, 发生放电现象。 有的绝缘材料内部带电离子剧烈运行,增加电导, 以致最后击穿。 将回路用短接线短接,来进行判断故障是否存在短接线范围内或者其他地方,进而判断控制等转换开关的接点是否完好。在电力系统中, 继电保护装置电压除了负载切除而产生的短时间工频过电压外, 也会通过不同途径传人到继电保护装置中, 也可检验装置固体绝缘承受冲击电压的能力。
2.3 增强电力系统的监测评价工作。
电力事业部门要组建一个完善的管理运行体系,最大程度的减少电力系统的隐形故障的发生率。 提高电力系统维修工作人员的综合素质水平,以期在继电保护装置发生隐形故障的时候,会以最快的速度找到隐形故障的脆弱区,做到顺利解决问题的目的。同时也要增强自身的维护工作,不断减少电力系统中继电保护的隐形故障的安全性与运行的可靠性。
2.4 控制电路断路保护装置的缺陷处理
找出控制回路断线原因,主要是接线松动,继电器损坏或其他锁定接触不关闭,操作箱位置继电器损坏。处理措施就是不允许用电缆芯两端同时接地的方法作为抗干扰措施。保护装置的箱体,必须经试验确证可靠接地,所有隔离变压器必须有良好的屏蔽层,保护装置的空触点,进入保护后应经光电隔离。半导体型、集成电路型的保护装置只能以空触点或光耦输出。用于集成电路型保护的信号触点引入线,应分别置于同一电缆内。然后从终端机构箱跳闸回路完好,清除装置内部接线松动问题,那么问题的操作箱。更换插头;高频同轴电缆应在两端分别接地。动力线等强电线路不得与二次弱电回路共用电缆。电流互感器及电压互感器的二次回路,要根据控制回路图,分别有且只能有一点接地。
随着电力系统的快速发展,继电保护技术也会面临新的挑战和机遇,继电保护装置在实际运行中的各种条件会更复杂,对保护装置绝缘性能的影响可能会更大,我们将不断总结继电保护技术,推动新技术的不断发展。
参考文献:
[1]国际标准:IEC 60255-5:2000最度继电器和保护装里的绝缘配合一要求和试验.
关键词:电网继电保护 综合自动化系统 研究
一、 概述
随着微机继电保护装置的广泛应用和变电站综合自动化水平的不断提高,各种智能设备采集的模拟量、开关量、一次设备状态量大大增加,运行人员可以从中获取更多的一、二次设备的实时信息。但是,由于目前的微机型二次设备考虑较多的是对以往设备功能的替代,导致这些设备基本上是独立运行,致使它们采集的大量信息白白流失,未能得到充分利用。
电网是一个不可分割的整体,对整个电网的一、二次设备信息进行综合利用,对保证电网安全稳定运行具有重大的意义。近几年,计算机和网络技术的飞速发展,使综合利用整个电网的一、二次设备信息成为可能。电网继电保护综合自动化系统就是综合利用整个电网智能设备所采集的信息,自动对信息进行计算分析,并调整继电保护的工作状态,以确保电网运行安全可靠的自动化系统,它可以实现以下主要功能。
1.实现继电保护装置对系统运行状态的自适应。
2.实现对各种复杂故障的准确故障定位。
3.完成事故分析及事故恢复的继电保护辅助决策。
4.实现继电保护装置的状态检修。
5.对线路纵联保护退出引起的系统稳定问题进行分析,并提供解决方案。
6.对系统中运行的继电保护装置进行可靠性分析。
7.自动完成线路参数修正。
二、系统构成
站在电网的角度,我们来分析电网继电保护综合自动化系统获取信息的途径。电网的结构和参数,可以从调度中心获得;一次设备的运行状态及输送潮流,可以通过EMS系统实时获得;保护装置的投退信息,由于必须通过调度下令,由现场执行,因此可以从调度管理系统获得,并从变电站监控系统得到执行情况的验证;保护装置故障及异常,可以从微机保护装置获得;电网故障信息,可以从微机保护及微机故障录波器获得。
通过以上分析,可以看出,实现电网继电保护综合自动化系统的信息资源是充分的。为了更好的利用信息资源,应建立客户/服务器体系的系统结构,按此结构将系统分解成几个部分,由客户机和服务器协作来实现上述七种主要功能。这样就可以实现最佳的资源分配及利用,减少网络的通信负担,提高系统运行的总体性能。
客户机设在变电站,主要实现以下功能:
1.管理与保护及故障录波器的接口,实现对不同厂家的保护及故障录波器的数据采集及转换功能。在正常情况下巡检保护的运行状态,接收保护的异常报告。在电网发生故障后接收保护和故障录波器的事故报告。
2.管理与监控系统主站的接口,查询现场值班人员投退保护的操作。
3.管理与远动主站的接口,将装置异常、保护投退及其它关键信息通过远动主站实时上送调度端。
4.执行数据处理、筛选、分析功能。实现对保护采集数据正确性的初步分析,筛选出关键信息。
5.管理及修改保护定值。
6.向服务器发出应用请求,并接收服务器反馈信息。
7.主动或按服务器要求传送事故报告,执行服务器对指定保护和故障录波器的查询。
服务器设在调度端,可由一台或多台高性能计算机组成,主要实现以下功能:
1.向客户机发送指令,接收并回答客户机的请求。
2.接收客户机传送的事故报告。
3.控制对EMS系统共享数据库的存取。获得一次设备状态、输送潮流及客户机通过远动主站上送调度端的信息。
4.通过调度运行管理信息系统获得调度员对保护的投退命令、设备检修计划等信息。
5.与继电保护管理信息系统交换保护配置、定值、服役时间、各种保护装置的正动率及异常率等信息,实现继电保护装置的可靠性分析。
6.执行故障计算程序、继电保护定值综合分析程序、事故分析程序、保护运行状态监测程序、稳定分析程序等应用软件。
在实现了变电站综合自动化的厂站,客户机可在保护工程师站的基础上进行功能扩充,并成为变电站综合自动化系统的组成部分。在没有保护工程师站的厂站,可通过保护改造工程,建立变电站保护信息处理系统,使之成为客户机。
由以上功能划分可以看出,客户机与服务器之间的数据交换量并不大,仅在电网发生故障后,由于与故障设备有关联的厂站的客户机需要向服务器传送详细的故障报告,才会出现较大的信息量。因此,客户机和服务器之间的联络,在目前条件下,完全可以采用调制解调器进行异步通信。将来如有条件,建议尽量采用广域网交换数据。
转贴于 三、功能分析
1.实现继电保护装置对系统运行状态的自适应。
电网继电保护的整定计算十分复杂,由于传统的继电保护以预先整定、实时动作为特征,保护定值必须适应所有可能出现的运行方式的变化。假如一个变电站有15个元件,仅考虑本站检修2个元件的组合方式就已经达到100多个,而周围系统机组停运、500KV自耦变的检修及系统开环对短路电流和分支系数的影响甚至可能比本站元件检修还要大,它们均需做为组合方式加以考虑,这就使组合方式之多达到难以想像的数量。
为使预先整定的保护定值适应所有可能出现的运行方式的变化,必然出现以下问题:
A. 缩短了保护范围,延长了保护动作延时。
B. 被迫退出某些受运行方式变化影响较大的保护。如四段式的零序电流保护仅能无配合的使用其最后两段。
C. 可能还存在由于运行方式考虑不周而出现失去配合。
D. 被迫限制一次系统运行方式。
电网继电保护综合自动化系统可以彻底改变这种局面。只要在调度端的服务器安装故障计算及继电保护定值综合分析程序,依靠从EMS系统获得的系统一次设备的运行状态,就可以迅速准确的判断出当前继电保护装置整定值的可靠性,如出现部分后备保护定值不配合时,根据从调度管理系统获得的线路纵联保护及母差保护的投入情况,确定是否需要调整定值。如需要调整,可通过调度端服务器向变电站的客户机下达指令,由客户机动态修改保护定值,从而实现继电保护装置对系统运行状态的自适应。以上所有计算分析工作,均依靠调度端服务器实时自动完成,这样,继电保护整定值就无需预先考虑那些出现机率很小的组合方式,从而解决困扰继电保护整定计算工作的不同运行方式下可靠性与选择性存在矛盾的问题。
目前,系统中运行的保护装置可分为三类:第一类为非微机型保护;第二类为具备多个定值区并可切换的微机保护,一般不具备远方改定值的功能;第三类为新型微机保护,具备远方改定值的功能。对非微机型保护,在调度端可以将其设置为不能自动调整定值的保护,依靠周围保护装置的定值调整,实现与此类保护的配合。对第二类保护,可以事先设置多套整定值,调度端只是通过变电站客户机,控制其在当前运行方式下采用那套整定值来实现定值的自适应。
为提高可靠性,保护定值的自适应可与调度系统的检修申请相结合。当电网继电保护综合自动化系统从调度管理系统获得计划检修工作申请后,即通过计算分析,事先安排定值的调整,并做相应的事故预想(如在检修基础上再发生故障时保护的配合关系计算),从而大大提高系统继电保护装置的效能和安全水平。
2.实现对各种复杂故障的准确故障定位。
目前的保护和故障录波器的故障测距算法,一般分为故障分析法和行波法两类。其中行波法由于存在行波信号的提取和故障产生行波的不确定性等问题而难以在电力生产中得到较好的运用。而故障分析法如果想要准确进行故障定位,必须得到故障前线路两端综合阻抗、相邻线运行方式、与相邻线的互感等信息,很显然,仅利用保护或故障录波器自己采集的数据,很难实现准确的故障定位。另外,对于比较复杂的故障,比如跨线异名相故障,单端分析手段已经无法正确判断故障性质和故障距离,因此,往往出现误报。
我们知道,得到的系统故障信息愈多,则对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确,因此,通过电网继电保护综合自动化系统,可以彻底解决这个问题。调度端数据库中,已经储备了所有一次设备参数、线路平行距离、互感情况等信息,通过共享EMS系统的数据,可以获得故障前系统一次设备的运行状态。故障发生后,线路两端变电站的客户机可以从保护和故障录波器搜集故障报告,上送到服务器。调度端服务器将以上信息综合利用,通过比较简单的故障计算,就可确定故障性质并实现准确的故障定位。
3.完成事故分析及事故恢复的继电保护辅助决策。
系统发生事故后,往往有可能伴随着其它保护的误动作。传统的事故分析由人完成,受经验和水平的影响,易出现偏差。由于电网继电保护综合自动化系统搜集了故障前后系统一次设备的运行状态和变电站保护和故录的故障报告,可以综合线路两端保护动作信息及同一端的其它保护动作信息进行模糊分析,并依靠保护和故录的采样数据精确计算,从而能够迅速准确的做出判断,实现事故恢复的继电保护辅助决策。
当系统发生较大的事故时,由于在较短时间内跳闸线路较多,一般已经超过了继电保护能够适应的运行方式,此时保护可能已经处于无配合的状态。此时进行事故恢复,不仅需要考虑一次运行方式的合理,还需要考虑保护是否能够可靠并有选择的切除故障。借助电网继电保护综合自动化系统,可以分析当前运行方式下保护的灵敏度及配合关系,并通过远程改定值,完成继电保护装置对系统事故运行状态的自适应。
4.实现继电保护装置的状态检修。
根据以往的统计分析数据,设计存在缺陷、二次回路维护不良、厂家制造质量不良往往是继电保护装置误动作的主要原因。由于微机型继电保护装置具有自检及存储故障报告的能力,因此,可以通过电网继电保护综合自动化系统实现继电保护装置的状态检修。具体做法如下:
A. 依靠微机保护的自检功能,可以发现保护装置内部的硬件异常。变电站的客户机搜集到保护的异常报告后,立即向相应的调度端发出告警,从而使设备故障能够得到及时处理,缩短保护装置退出时间。
B. 保护的开入量一般有开关辅助节点、通讯设备收信、合闸加速、启动重合闸、其他保护动作等几种,这些开入量对保护的可靠运行起关键作用。变电站的客户机可以监视保护装置的开关量变位报告。当发现保护的开入量发生变位时,可以通过查询变电站一次系统状态以及其他保护和录波器的动作信息确定变位的正确性。这样,就可以及早发现问题,预防一部分由设计缺陷或二次回路维护不良引起的误动作。
C. 为防止由于PT、CT两点接地、保护装置交流输入回路异常、采样回路异常等引起保护误动作,可以由变电站的客户机将保护启动以后的报告进行分析,首先可以判断取自同一CT的两套保护采样值是否一致,其次,可以判断本站不同PT对同一故障的采样值是否一致。另外,还可以将从保护故障报告中筛选出的故障电流基波稳态值及相位等信息上传到调度端,与线路对侧的数据进行比较,以发现PT两点接地等问题。
通过以上措施,可以加强状态检修,相应延长定期检修周期,使保护装置工作在最佳状态。同时,还可以提高维护管理水平,减轻继电保护工作人员的劳动强度,减少因为人员工作疏漏引起的误动作。
5.对线路纵联保护退出引起的系统稳定问题进行分析,并提供解决方案。
随着电网的发展,系统稳定问题日益突出。故障能否快速切除成为系统保持稳定的首要条件,这就对线路纵联保护的投入提出较高要求。但是,在目前情况下,由于通道或其它因素的影响,导致线路双套纵联保护退出时,只能断开线路以保证系统稳定和后备保护的配合。这种由于二次设备退出而影响一次设备运行的状况是我们所不愿意看到的。
借助电网继电保护综合自动化系统,我们可以完成以下工作。
A. 根据系统当前运行状态校验保护的配合关系。
B. 根据线路两侧定值确定不同点故障保护的切除时间。
C. 根据系统当前的运行方式、输送潮流、系统及机组的参数,结合故障切除时间,判断线路不同点故障时系统能否保持稳定。
D. 判断能否通过控制输送潮流保持系统稳定。
E. 反推系统保持稳定需要的故障切除时间。
F. 通过远程改定值,保证系统稳定及周围系统后备保护的配合。
这样,我们就可以大大减轻纵联保护的退出给系统一次设备的运行带来的影响,并提供纵联保护的退出的整体解决方案。
6.对系统中运行的继电保护装置进行可靠性分析。
通过与继电保护管理信息系统交换保护配置、服役时间、各种保护装置的正动率及异常率等信息,电网继电保护综合自动化系统可以实现对继电保护装置的可靠性分析。特别是当某种保护或保护信号传输装置出现问题,并暂时无法解决时,通过将此类装置的可靠性评价降低,减轻系统对此类保护的依赖,通过远程调整定值等手段,实现周围系统保护的配合,防止因此类保护的拒动而扩大事故。
7.自动完成线路参数修正。
由于征地的限制,新建线路往往与原有线路共用线路走廊,线路之间电磁感应日益增大,造成新线路参数测试的不准确以及原有线路参数的变化。现在,依靠电网继电保护综合自动化系统,可以将每次故障周围系统保护的采样数据进行收集,利用线路两端的故障电流、故障电压,校核并修正线路参数,实现线路参数的自动在线测量,从而提高继电保护基础参数的可靠性,保证系统安全。
四、实现本系统的难点分析
1.管理问题
从技术上说,实现电网继电保护综合自动化系统的条件已经成熟,无论是变电站客户机对保护信息的搜集、信息的网络传输还是调度端服务器对EMS系统共享数据的读取、故障及稳定分析计算,都可以得到解决。主要的实施难度在于此系统需要综合继电保护、调度、方式、远动、通信以及变电站综合自动化等各个专业的技术,并且涉及到控制运行设备,其它专业一般不愿牵扯其中,因此只有解决好管理问题,才可能顺利实施。例如,目前变电站客户机对信息的搜集,完全可以也应该纳入到变电站综合自动化系统,但是,由于管理界面的划分,有些运行单位希望保护专业独立组网搜集信息,这样就造成资源的分割和浪费,不利于今后对系统的扩展。为了保证电力系统的安全运行,希望在将来的保护设计导则中,对此类问题统一予以规范。
2.安全性问题
由于电网继电保护综合自动化系统的功能强大,并且可以控制运行设备,与电网的安全稳定运行息息相关,因此在设计之初,就必须对系统的安全性问题给予足够重视。可以说,安全性解决的好坏,将是本系统能否运用的关键。初步设想,调度端服务器必须采用双机热备用方式保证硬件安全;通过远方修改保护定值时,客户机必须通过加密的数字签名核实调度端传送定值的可信度,并通过校验码及数据回送保证定值的可靠性。并且,当客户机向保护传送定值时,必须不能影响保护的正常性能。在这方面,还需要做大量的工作。
3.规约问题
由于本系统将全网所有微机保护及故障录波器联系到了一起,如果能够解决好信息的组织及传输规约,将对系统实施起到事半功倍的作用。因此,希望参照国外标准,尽快建立国内继电保护信息组织规约。
五、结束语
【关键词】电力系统;继电保护;故障;维修
1 电力系统中继电保护的意义概述
1.1 保障电力系统的正常运行
继电保护装置可在电力系统元件出现故障时迅速地发出跳闸指示,将发生故障的元件与电力系统分离开,从而最大程度地降低元件受到的损害,对电力系统的安全供电形成一定的保障[1]。如在发生变压器温升过高、变压器轻等情况时,继电保护装置能够在一定程度上避免发生故障的元件对电力系统产生影响,有助于保障安全供电。
1.2 对电气设备的非正常工作情况作出反应
继电保护装置可根据非正常工作情况及设备运行条件的不同来作出提示与反应,并自动进行调整,将可能引起事故的电气设备切除,同时提示维修人员在收到信号之后对出现问题的部分进行维修[2]。因此,继电保护装置对于事故的预防以及设备的正常运行都能够起到良好的保障作用。
1.3 实现电力系统的自动化
继电保护装置对于降低人力资源的投入也有着重要的意义,这是由于继电保护装置可实现电力系统的自动化及远程操作,在遥控、遥测、自动重合闸等方面均可实现自动控制,节约了大量的人力、物力资源[3]。
2 电力系统中继电保护的常见故障
2.1 产源故障
继电保护装置出现故障的概率与生产质量的达标情况成正比,在继电保护装置运行的过程中,生产质量达标的装置出现故障的概率明显偏低,生产质量未达标的装置出现故障的概率明显偏高[4]。继电保护装置是一种对于生产材质、部件精确度要求较高的一种装置,这些因素从根本上决定了继电保护装置的整体性能,生产质量较差的继电保护装置在运行的过程中容易出现运行不协调的情况,甚至出现误动及拒动等故障。
2.2 运行故障
运行故障作为继电保护装置中出现的概率最为频繁的一种故障现象,对于电力系统也有着较大的危害。例如,经过长时间的运行,电路网络出现局部温度过高的现象,继电保护装置由于受到影响而导致失灵,出现保护开关拒合等现象的发生。电压互感器作为继电保护装置的起始点,二次电压回路故障是目前继电保护工作中较为薄弱的一个环节,在故障原因中也占据了较大的比例[5]。
2.3 电流互感饱和故障
电流互感饱和对于继电保护装置也有着一定的影响,这是由于随着设备终端负荷的增大,当出现短路现象时,产生的电流也出现相应的增强,并由此对继电保护装置形成了一定的影响。当系统终端设备周围出现短路现象时,将会产生巨大的电流,甚至到达电流互感器单次额定电流的100倍左右。由于电流互感器的误差和短路电流倍数之间保持着相互关联的关系,因此随着电流速断、灵敏度的降低将会出现相应的阻止动作。当由于短路而出现电流互感器电流饱和现象时,二次电流也由于受到影响而不再发生反应。同时,过流保护装置也出现拒动现象,致使配电所的进口线自动形成保护反应,由此导致断电现象的发生。
2.4 开关保护设备选择不合理
由于当前大部分配电建立起的开关站均在高负荷密集区域进行,供电及输电的模式基本以变电所至开关站,再由开关站至配电变压器的形式为主,因此开关保护设备对于继电保护工作也有着重要的意义。因此,在进行开关保护设备的选择时,应尽可能以负荷开关及同组合的继电器设备系统为主。
2.5 继电保护的隐性故障
(1)继电保护中部分隐性故障的产生是由于不正确的整定所引起,一方面是管理失误及整定失误等人为因素所造成;另一方面是由于保护定值无法适应电网的结构及运行模式,从而在成电网出现故障时保护定值无法根据实际情况来进行相应调整,导致隐性故障的形成。(2)设备所引发的软件故障及硬件故障也属于隐性故障的一种,软件故障可定义为软件版本错误、程序逻辑错误等软件系统内出现的故障,该类型故障的涉及范围较广,与软件的开发、维护与使用等因素都息息相关,需引起足够的重视;硬件故障可定义为热解、氧化、水解等外部因素所导致的硬件设备磨损与消耗,过冷或过热的气候环境、人员的不当操作等外在因素均可成为导致硬件故障出现的直接因素。
3 对继电保护故障进行处理的相关策略
3.1 参照法
参照法主要用于接线错误的处理中,具体概念为以正常的设备技术参数与非正常的设备技术参数进行对比参照,并找出故障点。在定值校验的过程中,如测试值与预想值出现较大偏差,且无法进行正确恢复时,可与同类设备接线的定值进行参照。
3.2 替换法
替换法主要用于缩小查找故障的范围,是一种处理继电保护装置内部故障中的常用方法,具体概念为利用相同的正常元件来替换出现故障的元件。当出现内部回路较为复杂的元件出现故障,或是微机保护出现故障时,可利用周围备用的元件进行替换,替换后再次检查故障是否已经消失,如尚未消失则表明故障并不存在于替换的元件中,而应继续向其他范围排查。
3.3 短接法
短接法主要用于判断接点是否完好,是一种判断故障存在范围的常用方法,具体概念为通过将某一部分回路进行短接,来判断端接线的范围内是否存在故障。如在切换继电器不动作、电流回路开路、电磁锁失灵等现象发生时,可利用短接法来检查接点是否完好。
3.4 直观法
直观法主要用于快速确认故障所在,具体概念为通过处理部分无法进行故障排除的情况,来明确故障是否存在于机构内部,如继电装置内部存在明显泛黄迹象,或是某元件有明显焦味产生,便可直接对故障所在之处进行确认,并及时更换元件。
4 提高继电保护技术的策略
4.1 掌握电子技术知识
对于继电保护操作人员而言,电子技术知识的掌握是至关重要的一个环节,这是由于在电网系统中微机保护的使用日益增多,只有不断巩固自身电子技术知识及微机保护知识,才能够为实际操作提供足够的理论依据。
4.2 具备足够的技术资料
对于继电保护事故的处理,技术说明书、调试大纲、检修规程等相关的计数资料是其中不可或缺的一个部分,只有具备足够的技术资料才能够对继电保护事故进行完善的处理。
4.3 以正确的方法进行检查
在继电保护事故发生时,如通过简单的方法未能明确找出故障发生原因,便应利用逆向检查法从故障暴露点着手对发生原因进行分析,如仍未得出确切结果则利用顺序检查法对装置进行全面的排查。
5 结束语
继电保护是电力系统中重要的环节,当继电保护装置发生故障时,只有以科学合理的方式对故障发生原因进行排查,并予以对症下药的维修,避免盲目与大意,才能够保障继电保护装置的恢复与电力系统的正常运行。
参考文献:
[1],陈建民,韩学军,倪腊琴,骆敬年.基于继电保护故障信息处理平台的故障回放系统的开发与应用[J].华东电力,2014(03).
[2]张瑞晓.基于继电保护隐性故障的电力系统连锁故障分析[J].电源技术应用,2014(03).
[3]陈仁辉.继电保护隐性故障下的电力系统连锁故障浅谈[J].科技与企业,2013(17).
关键词:继电保护;故障处理方法;微机化管理;技术监督职能
[中图分类号]TM77 [文献标识码]A [文章编号]1009-9646(2012)4-0077-02
当系统出现意外情况时,继电保护装置会自动发射信号通知工作人员,有关工作人员就能及时处理故障,解决问题,恢复系统的安全运行,同时,这种装置还可以和其他设备相协调配合,自动消除短暂的故障。因此,加强继电保护管理是供电系统安全运行的可靠保障。
一、继电保护管理的重要性及任务
1.重要性。继电保护工作作为电网工作中的一个重要组成部分,其工作责任大、技术性强、任务繁重。继电保护工作人员每天面对诸如电网结构、保护配置、设备投退、运行方式变化及故障情况等各种信息,对它们进行正确的分析、处理和统计,工作十分繁重,并且上下级局之间、局与各厂站之间存在着许多重复性数据录入及维护工作。为了减轻继电保护工作人员的工作强度,提高劳动生产率,开发继电保护信息管理系统已成为电网发展的一个必然要求。
2.主要任务。电力系统继电保护管理系统的主要任务是对继电保护所涉及的数据、图形、表格、文件等进行输入、查询、修改、删除、浏览。由于管理对象层次多、结构复杂、涉及几乎所有一、二次设备参数、运行状态、统计分析、图档管理甚至人事信息等事务管理,各层保护专业分工较细,这使得数据库、表种类很多,利用管理系统可大大提高工作效率和数据使用的准确性。
在电力系统中,存在如保护装置软件设计不完善、二次回路设计不合理、参数配合不好、元器件质量差、设备老化、二次标识不正确、未执行反措等诸多原因,导致运行的继电保护设备存有或出现故障,轻则影响设备运行,重则危及电网的安全稳定,为此,必须高度重视继电保护故障排除,认真、持久地开展好继电保护信息管理工作。
二、继电保护管理中的不足
纵观目前电力系统各发、供电单位的继电保护管理情况,会发现各单位继电保护管理中存在的问题形式多样、记录内容不尽相同、记录格式各异、填写也很不规范;另外,几乎所有单位对管理漏洞的发现和处理往往只是做记录,存在的故障消除后也没有再进行更深层次分析和研究。更严重的是个别单位甚至对故障不做任何记录,出现管理上的不足后往往只是安排人员解决后就算完事。由于各单位对管理程度不同程度的重视,最终造成运行维护效果也很不相同:有的单位出现故障,可能一次就根除,设备及电网安全基础牢固;而有的单位出现同样的故障,可能多次处理还不能完全消除,费时费力又耗材,而且严重影响设备及电网的安全稳定运行;甚至有些故障出现时,因为专业班组人员紧张,不能立即消除,再加上对故障又不做相应记录,从而导致小故障因搁浅而变成大损失。针对此种现象,为了减少重复消缺工作,不断增强继电保护人员处理故障的能力和积累经验,提高继电保护动作指标,确保电力设备健康运行以及电网安全稳定运行。切实将故障排除管理工作做好,并通过科学管理来指导安全运行维护工作。必须对故障及漏洞要实行微机化管理,借助微机强大的功能,对出现的故障存贮统计、汇总、分类,并进行认真研究、分析,寻找设备运行规律,更好地让故障管理应用、服务于运行维护与安全生产。
三、排除故障的措施
1.对继电保护故障按独立的装置类型进行统计。对目前系统运行的各种线路保护装置、变压器保护装置、母差保护装置、电抗器保护装置、电容器保护装置、重合闸装置或继电器、备用电源自投切装置、开关操作箱、电压切换箱,以及其他保护或安全自动装置等,将其故障按照装置类型在微机中进行统计,而不采用罗列记录或按站统计等方式。
2.对继电保护故障分类。除了按故障对设备或电网运行的影响程度分为一般、严重、危急类外,还可按照故障产生的直接原因,将故障分为设计不合理(包括二次回路与装置原理)、反措未执行、元器件质量不良(包括产品本身质量就差与产品运行久后老化)、工作人员失误(包括错误接线、设置错误或调试不当、标识错误、验收不到位)4个方面。对故障这样统计后,一方面可以根据故障危害程度,分轻重缓急安排消缺;另一方面,便于对故障进行责任归类及针对性整改,从根本上解决故障再次发生的可能性,也确保了排除故障处理的效果。
四、继电保护故障管理的对策
1.跟踪继电保护设备运行情况,及时、合理安排消缺。通过故障管理,可以随时掌握设备运行情况,做到心中有数:哪些设备无故障,可以让人放心,哪些设备还存在故障,故障是否影响设备安全运行,并对存在故障的设备,按照故障性质,分轻重缓急,立刻安排解决或逐步纳入月度生产检修计划进行设备消缺或结合继电保护定期检验、交接性校验、状态检修进行设备消缺,以确保设备尽可能地健康稳定运行。
2.超前预防,安全生产。通过故障管理,对掌握的故障数据,在其未酿成事故之前,就要及时分析,制定对策。对能立刻消除的故障,立刻组织安排人员消缺;对不能立刻消除的故障,进行再次分析,制定补救措施,并认真做好事故预想。
【关键词】电力系统;继电保护技术;电力损耗;发展趋势
前言:在现代化的电力需求中,家电设备增多、企业用电机器增多、发电机容量增大等多种客观方面的原因使得电力系统中正常工作电流和短路电流都不断增大。这就需要一种既能够保护机器正常运转,又能够对短路等用电现象提出及时警报的技术。无疑,继电保护技术便应运而生。电力系统继电保护是保证电力系统安全运行、提高经济效益的有效技术。计算机控制技术成功运用到电力系统继电保护中,使得未来继电保护技术发展趋势具有计算机化、网络化、智能化等特点。我国继电保护学科、技术、继电器制造和人才队伍培养从无到有,在小活吸收国外先进继电保护设备和运行技术的基础上,建成了一支具有深厚理论功底和丰富运行经验的继电保护队伍。经过6O年的发展和探索,我国已经建成了继电保护研究、设计、加工制造、运行维护和教学的完整体系。
一、电力系统继电保护组成与工作原理
1、继电器的分类
在继电保护中继电器根据其发挥的作用可以分为两大类,分别是辅助与测量继电器。测量继电器可以对电气量产生的变化直接反映,根据不同电气量,还可以分为电流、电压、功率、阻抗、频率继电器等;辅助继电器发挥了改进与保护完善的功能,根据不同的作用,可以分为中间、事件、信号继电器等。
2、继电器组成与原理
继电器保护有很多种类,可是一般组成包括测量、逻辑、执行模块、输入信号,具体是指源自于保护电力传出系统对象的信号,采集测量模块源自于被保护对象有关的运行信号特点,测量信号的获取需要比较给定的整定数值,传输比较结果到逻辑模块。逻辑模块按照测量模块传输的对比数值特点、大小以及出现的顺序或者是各种上述参数的融合,实行逻辑计算,得出的逻辑数值也是动作是否进行的重要根据。
二、确保维电保护安全运行的措施
1.做好继电保护装置检验。在继电保护装置检验过程中必须注意:将整组试验和电流回路升流试验放在本次检验最后进行,这两项工作完成后,严禁再拔插件.改定值,改定值区改变二次回路接线等工作电流回路升流和电压回路升压试验,也必须在其它试验项目完成后最后进行。
2.努力做好一般性检查。不论何种保护,一般性检查都是非常重要的。首先清点连接件是否紧固焊接点是否虚焊机械特性等。其次是应该将装置所有的插件拔下来检查一遍,将所有的芯片按紧,螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中,还必须将各元件保护屏、控制屏、端子箱的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。
3.接地问题。继电保护工作中接地问题是非常突出的,大致分以下两点:首先,保护屏的各装置机箱屏障等的接地问题,必须接在屏内的铜排上,一般生产厂家已做得较好,只需认真检查。最重要的是,保护屏内的铜排是否能可靠地接入地网,应该用较大截面的铜辫或导线可靠紧固在接地网上,并且用绝缘表测电阻是否符合规程要求。
4.跟踪继电保护设备运行情况,及时、合理安排消缺。通过故障管理,可以随时掌握设备运行情况,做到心中有数: 哪些设备无故障,可以让人放心,哪些设备还存在故障,故障是否影响设备安全运行,并对存在故障的设备,按照故障性质,分轻重缓急,立刻安排解决或逐步纳入月度生产检修计划进行设备消缺或结合继电保护定期检验、交接性校验、状态检修进行设备消缺,以确保设备尽可能地健康稳定运行。
5.超前预防,安全生产。通过故障管理,对掌握的故障数据,在其未酿成事故之前,就要及时分析,制定对策。对能立刻消除的故障,立刻组织安排人员消缺; 对不能立刻消除的故障,进行再次分析,制定补救措施,并认真做好事故预想。
6.微机保护 。微机线路保护装置要能正常工作起来,还需要有一套完整的指挥和控制软件,微机的保护装置软件大致可分为保护软件和接口软件两大部分。保护软件是根据线路保护原理编写的以实现其保护功能的程序,包括初始化程序、调试程序、自检监视程序、采样管理程序、模拟量测量程序、故障记录程序、定值管理程序、故障滤波程序、事件记录程序等(基础软件),继电器软件“模块”和程序逻辑软件(保护软件)。接口软件是指能响应工作人员在控制面板上的可操作指令的软件,即人机接口软件。其程序一般分为管理监控程序和运行程序,操作者像操作电脑一样可通过保护装置的控制面板的功能键或功能菜单来选择执行某一部分程序。
7变压器后备保护措施
针对变压器后备保护中存在的设备烧毁问题,应从提高设备瞬时大电流耐受能力、强化低侧保护性能等方面着手从而使故障得以预防,定期对短路灵敏器进行检修,确保其在事故发生时能及时切断电流。同时,应延长过流保护延时时间,在事故发生后为故障排除留出充分时间。此外,还应注意科学选取合理的CT安装位置,并确保各继保对象均有持续的直流电供应。
三 电力系统继电保护发展趋势
继电保护技术向计算机化、网络化、智能化、保护、控制、测量和数据通信一体化方向发展。随着计算机硬件的飞速发展,电力系统对微机保护的要求也在不断提高,除了保护的基本功能外,还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能,强大的通信能力,与其他保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力,高级语言编程等,使微机保护装置具备一台PC的功能。为保证系统的安全运行,各个保护单元与重合装置必须协调工作,因此,必须实现微机保护装置的网络化,这在当前的技术条件下是完全可行的。在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上是一台高性能,为了测量、保护和控制的需要,室外变电站的所有设备,如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆投资大,且使得二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置,就地安装在室外变电站的被保护设备旁,将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后,通过计算机网络送到主控室,则可免除大量的控制电缆。
结束语:
随着计算机技术在电力系统继电保护的深入应用,各种故障信息处理都可以通过网络传输给保护装置各个终端,并进行适时的处理。为了提高继电保护装置应用效能,未来的发展在单一装置上的继电保护一体化将更加深入,通过收集信息继电保护装置能够实现从测量、控制到数据通讯的一体化操作,这大大提高了继电保护的可靠性。 电力系统可靠性运行不仅关乎电厂的有效运行,更关乎着国家经济的发展,了解和把握继电保护技术现状对提高电机系统稳定性具有现实的意义。随着计算机技术进一步发展,电力系统继电保护技术也将随之更新,这为提升电力系统稳定性运行具有重要作用。
参考文献
[1] 杨国富.简述电力系统继电保护技术[J].电力技术,2010(7).
[2] 许建岸.电力系统继电保护整定计算[J].电力系统自动化,2012(7).