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关键词:继电保护;状态检修;设备诊断;检修决策
经济和社会的高速发展使得电网规模日益扩大,而继电保护因其能够确保电网可靠安全运行,在电力系统中发挥着举足轻重的作用。在电力系统的正常运行中,如果继电保护发生故障,那么可能带来极大的经济损失和人身伤害。因此,需要通过状态检修等技术来提高电力系统继电保护的可靠性。具体说来,做好电力系统继电保护状态检修工作,要重点从以下几个方面着手:
一、必须重视对继电保护设备初始状态的了解
实现继电保护状态检修首先要做好设备的基础管理工作。继电保护设备状态检修实施的重要基础就是在设备状态特征量的采集上不能有盲区。继电保护状态检修不是单纯的检修环节的工作,而是设备整个生命周期中各个环节都必须予以关注的全过程的管理。需要特别关注的有两个方面的工作,一方面是保证设备在初始时是处于健康的状态,不应在投入运行前具有先天性的不足。继电保护状态检修作为一种设备检修的决策技术,其工作的目标是确定设备检修的恰当时机。另一方面,在设备运行之前,对设备就应有比较清晰的了解,掌握尽可能多的“指纹”信息。包括出厂试验及特殊试验数据、出厂试验数据、及交接试验数据和施工记录、技术协议等信息。
二、注重继电保护运行状态数据的统计分析
要实行继电保护状态检修,必须要有能描述设备状态的准确数据。对继电设备的状态监测将有助于对设备的运行情况、缺陷故障情况、历次检修试验记录等实现有效的管理和信息共享,并为设备运行状况的分析提供了可靠的信息基础。准确的数据将有助于合理地制定设备的检修策略,提高保护装置的可用率,对保证系统和设备的安全是十分重要的。
三、应用新的技术对设备进行监测和试验
开展继电保护状态检修工作,大量地采用新技术是必然的。在目前在线监测技术还不够成熟得足以满足状态检修需要的情况下,只有在线数据与离线数据相结合,进行多因素地综合分析评价,才有可能得到更准确、可信的结论。可以通过建立故障监测系统,实现故障状态的实时监测效果很好。此外,还可以充分利用成熟的离线监测装置和技术,如红外热成像技术、故障信息系统等,对设备进行测试来分析设备的状态,保证设备和系统的安全。
四、状态检修周期的合理确定
根据工作经验,制定以下状态检修周期,为相关工作者提供借鉴。新安装的保护装置1年内进行一次全部校验,以后每6年进行1次全部校验,每3年进行1次部分校验,期间取消每年的部分检验,根据状态评估结果按照设备的实际情况安排检修。微机继电保护装置的使用期限一般为10~12年,当运行时间超过10年,应缩短对保护装置运行情况的评估分析周期,必要时进行检修或更换。对于在一年内,同一保护装置累计发生5次及以上缺陷,应针对缺陷原因制定相应的校验项目对保护装置进行一次检验。对于在一年内,在同一型号保护装置上累计发生3次以上类似缺陷的,要采取必要的纠正预防措施,防止类似缺陷再次发生。
五、继电保护状态检修的准备工作
继电保护状态检修的工作需要建立在一定可靠性和安全性的基础上。可靠性需要从机械设备的设计、安装和调试运行方面进行提高。安全性则需要工作人员拥有娴熟的技术和丰富的经验,在工作过程中最大可能的避免人工失误。总之,继电保护状态检修除了保障电力系统运行的安全可靠之外,还有许多重要步骤需要注意。首先,全面了解继电保护的初始状态,即对出厂产品需要进行严格的质量检测,不管是大型的电力元件还是微小的试验数据等等,只要是关于继电保护状态检修的数据内容就需要进行良好的准备,这样才能保证机械设备运行时安全可靠。其次,要充分考虑继电保护设备的工作位置和环境,要能合理的控制设备的整体布局,工作环境要在一定的安全环境下,设备彼此之间的距离要进行科学合理的控制,只有这样才能杜绝外界因素对继电保护机械设备的正常运行的影响。
六、设备诊断
1.正常状态
指设备资料齐全,硬、软件反措工作执行完毕,运行及各种监测数据正常,个别数据表明可靠性稍有下降,但变化数据趋于稳定,不存在运行安全隐患的设备。
2.注意状态
指设备的某个或几个状态量,接近标准规定限值或存在一般性缺陷;存在缺陷或隐患的一般性反措工作尚未执行完毕,尚不会影响设备的安全运行。
3.异常状态
指设备的某个状态量,达到或超过标准规定限值,已影响设备的性能指标或可能发展成严重异常状态;存在缺陷或隐患的紧急反措工作未执行完毕,设备仍能继续运行。
4.严重状态
指设备的某个状态量,严重超出标准或严重异常;存在严重缺陷或重大隐患的紧急反措工作未执行完毕,设备只能短期运行或立即停役。
七、检修决策
根据状态检修评价导则根据设备的状态提出以下检修策略。首先将检修分为A、B、C、D 类检修,A 类检修主要分为A.1 保护整屏更换、A.2 二次电缆全部更换;B 类分为B.1 单台装置更换、B.2 部分电缆更换、B.3 二次回路更改(执行反措、错误接线的更改)、B.4 端子箱改造;C 类主要分为C.1 按《继电保护设备状态检修检验规程》规定进行例行试验和诊断性试验、C.2 清扫、检查、维修、C.3 图实核对、C.4 插件更换、C.5 继电器更换、C.6 消缺(需停电处理的缺陷)、C.7 软件升级;D 类主要是不停电进行的一些检查项目,共有16 项,这里不再一一列出。根据设备的状态进行不同类型的检修:正常状态的按照正常周期或延长一年进行C 类检修,试验按例行试验项目执行;注意状态按基准周期适当提前安排C 类检修,试验按例行试验项目执行,必要时增做部分诊断性试验项目;异常状态根据继电保护设备实际情况制定B、C 类检修,试验项目除按例行试验项目执行外,还应根据异常的程度增做部分或全部诊断性试验项目;严重状态应尽快停用保护,并及时进行处理,根据实际情况制定A、B、C 类检修,并进行继电保护例行试验和全部诊断性试验。
八、提高电力系统继电保护运行操作的准确性
在掌握保护原理和二次回路图纸后,电力系统继电保护运行人员需要认真核对现场的继电器、二次回路端子、信号掉牌和压板。在电力系统继电保护运行操作的过程中,工作人员要严格按照相关标准和流程来进行操作,每次的投入和退出都必须严格按照设备调度范围的划分,且征得调度的同意。为了确保保护投退的准确,要将各套保护的名称、时限、压板、保护所跳开关和压板使用说明编入运行规程中,使得工作人员能够严格按照规程来操作,减少因操作不当而导致的事故。电力系统继电保护的装置和技术都在不断发展中,故障发生的类型和原因也各不相同,因此我们的运行人员必须不断通过培训和日常工作经验的积累,来掌握特殊情况下的保护操作。
九、结语
电力系统继电保护状态检修是一个系统性、综合性、复杂性的问题,除了以下原则及要点外,高素质检修人员的培养及设备状态评估定级也是重要的因素,需要进行专业性的探究。
参考文献:
【1】高翔.继电保护状态检修应用技术[M].北京:中国电力出版社,2008.
(1.广东电网有限责任公司佛山供电局,广东 佛山 528000;2.广东昂立电气自动化有限公司,广东 广州 510400)
摘要:基于长期继电保护工作实践,创新提出了一种继保定检标准化作业新方法。设计了新的保护定检测试思路和流程,同时基于昂立继电保护测试仪二次开发了线路保护、主变保护智能化试验模板,将《继电保护作业指导书》标准内容应用于该试验软件模板,作业指导书的全部流程在该试验软件模块中顺序贯穿,使作业指导书的流程变得可视化和标准化。根据定检所需的标准化步骤,系统能自动提示需要输入的定检数据,自动执行相应测试模块、自动记录结果、自动生成测试报告,为实现继电保护定检规范化、标准化及流程化提供了较完善的解决方案。
关键词 :继电保护;定检;标准化;作业指导书;模板
0引言根据《继电保护及电网安全自动装置检验条例》的要求,目前,我国继电保护装置的校验主要分为三类:新安装装置的验收检修、运行中装置的定期检验、运行中装置的补充检验。继电保护装置在设备投产后一年进行一次全面校验,以后每六年进行一次全面校验,每一至两年进行一次部分检验。继电保护装置定检已经成为运行管理单位一项重要的日常工作。
目前,常规的电磁型保护装置已全面被微机继电保护装置取代,微机保护的软件编程可标准化、模块化,灵敏性高,互换性好;具有可靠的通信接口,接入厂站的微机可使信息分析处理后集中显示和打印。
常规定检方法中每套保护各种试验数值、标准量等参数需要根据操作界面重复性输入;各保护模拟量采样检查需要逐步逐项进行,而且频繁更换试验接线;常规手动测试易产生人为测量误差的缺陷,容易出现人为试验漏项、误判情况,与标准化作业存在差距。此外常规定检完成后需要手动记录定检测试结果和相关参数,手动添加到作业表单文档形成试验报告,费时费力,占用继保工作者大量时间和精力。为解决上述问题,本文提出了一种基于昂立继电保护测试仪二次开发的保护定检新方法。
1新方法
本文克服了常规继电保护测试仪在定检过程需要大量手动输入各种参数的不足,创新提出了一种基于昂立试验仪的继保定检标准化作业新方法。本文依托昂立继保测试仪的联机调试接口,二次开发了一套适用于作业表单本地化应用的定检测试软件。该软件包括了测试模板的编辑平台和测试平台。用户在编辑平台可以事先依据作业表单或者作业指导书编辑标准作业流程,定检过程中在测试平台根据定制好的标准流程按照步骤执行检验步骤,同时通过运行过程中的信息提示(如接线提示、告警提示等),帮助继保工作者方便地完成定检任务。借助昂立测试仪对继电保护相关测试功能和测试仪控制接口的标准化处理,通过在笔记本电脑上运行定检测试软件,继电保护装置及测试仪之间可以实现相关电气量逻辑的全自动测试;通过Word接口调用和标签技术,能自动生成标准格式的试验报告。
通过笔记本电脑控制昂立测试仪进行逻辑试验的全自动测试,将定检过程中需要手动输入的定值和参数时间关口前移,将作业表单中的危险点提醒和注意事项固化到作业流程,定检完成自动生成试验报告。本文成果能应用于多个电压等级的主变、线路继电保护装置定检,可大大缩短保护定检时间,节约综合停电时间,减少主网非正常运行方式的失电风险。
2主要功能
2.1自动测试功能
本文基于昂立继电保护测试仪平台二次开发设计了一套适用于各个电压等级的保护的标准化定检软件。标准化定检软件根据《继保定检作业表单》所列各种电气量逻辑测试分别制作了子模块,各子模块可以方便地排列组合,构成特定设备定检所需的全部逻辑。定检测试子模块编辑完成后,点击软件的测试按钮,系统将自动激活相应测试模块,避免了测试项目的遗漏,整个过程可自由搭配项目并自动执行。
通过测试模板编辑平台能将作业表单的工作内容转换成为顺序排列的测试项目(包括测试仪装置控制参数描述,保护信息采集装置的控制命令描述,对动作信息进行处理的脚本代码等),再通过测试模板运行平台解析运行,从而实现自动定检的目的。
测试模板的核心内容是与作业表单对应的测试项目,因而测试模板开发平台的主要功能都围绕测试项目的编辑而设计。测试模板中所有的测试项目包括:通用项目如分组、提示信息、安全措施、统计本文等;电气量项目如保护的逻辑测试项目,该类项目的主要特征是控制测试仪输出测试量给被测保护,并通过与被测保护的通讯获取保护的相关动作事件;测试仪控制项目,该类项目的主要特征是只需要和测试仪通讯,下达相关配置信息;保护装置控制——保护装置的相关通讯命令项目,该类项目的主要特征是只需要和保护通讯,如读写定值、投切压板。
2.2自动生成试验报告功能
通过程序设定Word文档加载界面,用于用户建立“报告数据映射”,即确定测试模板中定义的数据与报告文件中填入位置的对应关系。测试模板的项目编辑完成后将生成一个与测试模板项目同名的报告模板项目。该项目可以下次打开直接使用,也可以导入后编辑修改。
3测试系统设计
3.1系统设计
本文通过对继电保护测试功能和测试仪控制接口的标准化处理,形成相关的标准功能数据和控制接口技术;通过保护通讯模块,继电保护装置及测试仪之间可以形成真正的闭环,实现相关电气量项目的全自动测试。
整个保护定检测试系统分为三层体系结构,如图1所示。
(1) 测试平台层:提供测试模板的开发平台和自动测试运行平台(主控中心),用于测试模板的开发,控制整个智能闭环校验的执行过程。
(2) 设备控制层:外围设备控制模块,包括测试仪控制模块和保护通讯模块等。测试仪控制模块为真实的继电保护测试仪装置的驱动程序,用于接收试验数据,并根据试验要求驱动测试仪输出对应的模拟量,完成真正的测试。保护通讯模块为可选,如果闭环测试,则通过该模块与被测保护装置执行数据交互,获取定值和动作事件信息等;对于开环测试,则测试仪通过保护的相关出口接点获取动作结果,此时不需要保护通讯模块也可以实现保护的自动测试。
(3) 硬件过程层:包括各种智能化的外围硬件设备,如测试仪、被测设备。
3.2测试模板
用于根据作业表单或作业指导书编制对应的测试模板(图2)。通过测试模板编辑平台将作业指导书的检测内容转换成为一系列的测试项目(包括测试仪装置控制参数描述、保护信息采集装置的控制命令描述、对动作信息进行处理的脚本代码等),再通过测试模板运行平台解析运行,从而实现自动执行检测的目的。
测试模板的执行过程如下:
(1) 设备数据配置:测试模板的编写通常不针对被测设备的具体型号,测试前,用户必须首先根据具体的保护型号完成测试模板的实例化,即设备数据的设置(图3)。
(2) 信息提示:测试过程中,可能会涉及保护压板和控制字的投切控制,测试模板编辑时以提示信息的方式予以配置,测试执行过程中,程序将弹出对话框,提示用户执行相关操作。确认后,点击“下一步”继续。
(3) 逻辑测试:保护的逻辑测试项目为自动执行过程,测试系统自动驱动测试仪输出,并从测试仪获取保护的出口动作信息作为测试结果。
(4) 结果评估:当前测试项目执行完成,系统自动执行结果处理脚本,根据需要执行相关处理后给出测试的结果评估,如“合格”或“不合格”等。
(5) 报告填写:测试项目的结果数据经过处理后,根据报告数据的书签映射,自动填写到测试报告,生成用户指定格式的测试报告文件。
4应用前景
佛山地区若干变电站线路及主变保护定检的实践验证了该标准化定检方法的可靠性和可行性。实践表明,定检时可以自动顺序执行所有测试项目,也可以针对某个逻辑单独调试,大大简化了保护定检的操作步骤,又兼顾了特殊项目调试的灵活性。
本文提出的基于昂立试验仪的继保定检标准化新方法,为继保定检工作的标准化提供了一套可行的解决方法和现场试验实施方案,实现了继电保护定检自动化、标准化和流程化,具有很强的推广应用价值。
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参考文献]
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关键词:继电保护;二次回路;正确性;分析
Abstract: the relay protection and its secondary circuit is an important part of the power system, to ensure the safe and economic operation of the power system, prevent accidents and expand plays an important role of the decision. In view of the current relay the secondary circuit protection existing problems, the paper analyzes the impact of relay protection, the correctness of the secondary circuit, on how to enhance the correctness of the secondary circuit relay protection were put forth.
Keywords: relay protection; The secondary circuit; Correctness; analysis
中图分类号:TM77 文献标识码:A 文章编号:
1前言随着微机保护的发展以及激烈的市场竞争,继电保护技术日趋成熟,继电保护装置的可靠性得到了很大的提高,通过继电保护装置自身的自检功能以及比较完善的闭锁措施,以及保护装置的双重化配置要求,相对于晶体管、集成电路型继电保护装置,微机保护装置由于装置本身引起的故障而引起的误动、拒动越来越少。但由于新电厂、新变电站的继电保护装置安装以及一些厂站旧保护装置的更换改造的增加,由于二次回路接线的不正确而引起的事故日渐增多,因此有必要对如何提高继电保护二次回路正确性进行分析,以避免设备以及电网事故的发生。
2可能导致继电保护拒动、误动的二次回路问题
(1) 基建项目、技术改造管理、施工及验收工作不到位。继电保护二次回路涉及电流、电压、控制、信号等很多回路,继电保护二次回路的正确安装是继电保护正确动作的基础。由于基建项目、技术改造管理、施工及验收工作不到位,设备在安装过程中存在的缺陷不能及时发现,各类安全隐患不能及时消除,必将造成继电保护在正常运行中的误动或拒动。如某电厂线路开关在安装时由于项目管理、施工及验收管理工作中存在重大漏洞,相关人员违章麻痹,责任心不强,在二次回路核查、开关分相传动等施工和验收阶段的诸多环节均未能发现就地汇控柜至A、C相机构箱第二组跳闸线圈的电缆接反,造成当线路出现A相故障时保护出口跳A相开关实际跳C相开关,线路重合闸不成功,线路开关三相跳闸,线路停电。
(2) 端子松动,接触不良,二次回路有寄生回路、接线错误、标识错误引起继电保护装置不正确动作。二次接线端子松动,接触不良,二次回路有寄生回路、二次回路接线错误、标识错误引起继电保护装置的不正确动作是继电保护二次回路的主要问题。厂家配线错误和现场安装过程中的接线错误、标识错误都可能给设备的安全运行带来很多的安全隐患。某电厂线路的光纤通道和载波通道标识贴反,有一天因发现光纤通道中断,调度下令退出线路保护、辅助保护的光纤通道,由于光纤通道和载波通道标识贴反,实际退出了载波通道,线路光纤、载波通道均被退出,线路纵联保护处于无通道运行状态,因此,当线路故障时,两侧主保护中的纵联保护发生拒动。
(3) 继电保护二次回路接地不满足要求。继电保护反措对继电保护用电流互感器、电压互感器二次回路接地有严格的要求。电流互感器的二次回路必须分别并且只能有一点接地,并且接地可靠。电压互感器只应在控制室将N600一点接地,对于各电压等级N600分别接地的情况,必须确保各电压等级的电压互感器二次回路间无任何电联系,电压互感器接地点必须可靠。电流互感器、电压互感器二次必须有可靠的接地点,如由于电压互感器接地点所在接地网接地不良,接地电阻过大以及接地线锈蚀严重等原因造成接地线断线,电压互感器接地点将接触不良,中性点对地电位有偏移,将引起三相电压不对应,将会造成测量阻抗的保护误动作。电流互感器、电压互感器二次必须只有一点接地点,因为一个厂站的接地网并非实际的等电位面,因而在不同的两点间会存在电位差,电位差将窜入连通的回路,可能将这个在一次系统并不存在的电压引入继电保护的检测回路中,或因分流引起保护装置在故障过程中的拒动或误动。
(4) 二次回路电缆绝缘损坏。继电保护的控制、信号传输均通过电缆来进行,很多电缆连接的距离较远,有的在室外,雨淋日晒,极易造成电缆损坏;有的地方防虫措施不足,电缆被老鼠咬断;有的因为电缆长期发热,绝缘下降。所有这些都将影响控制、信号的传输,造成设备事故。
(5) 由于工作人员误碰、误动而引起保护误动。工作人员安全意识差,经验不足,技术能力不够,现场安全技术措施不到位,都可能造成误碰、误动事故的发生,由于误碰、误动而引起保护误动事故每一年都有发生,需要我们加强对现场工作的管理,加强对人员的安全意识、技术能力的培训。
(6) 继电保护技术资料不全,图纸与现场不符而造成现场错接线,漏接线。继电保护工作专业技术性强,一根线一个触点的问题可能造成重大事故,所以,正确的图纸资料是现场正确接线的前提,我们施工时强调按图施工,如果图纸本身就与现场不符,那么正确的接线就无从谈起,必将造成继电保护的误动或拒动。
3如何提高继电保护二次回路正确性
(1) 加强对设备安装、改造过程施工方案的管理。继电保护施工方案是现场施工质量的保证,是现场工作的指导。为了让施工进程顺利开展,保证现场的施工质量,需要制定合理的施工程序、顺序与工艺流程。开工前,项目负责人对各级组织进行生产、技术会议和技术交底,制订对关键部位的操作工艺、规程与保证措施,做到有组织、有计划、有步骤的实施。在工程施工过程中,施工方案是直接影响施工质量的关键,项目负责人组织工作成员,按既定的施工方案,突出重点,具体、详细地组织切实可行的方法和有效措施,实行质量控制管理,履行岗位责任制,科学、合理地组织并实施项目施工的程序、步骤、施工方法、施工机械及技术措施,认真按照施工图施工,依照现行的施工技术操作规程、施工规范及验收规范、质量检测评定标准进行检查和验评。施工方案的实施,将极大纠正现场施工的随意,确保各项施工质量符合要求。
(2) 加强规程、规定及规章制度的学习、理解和执行。《继电保护检验规定》、《继电保护和电网安全自动装置现场工作保安规定》、《继电保护及安全自动装置运行管理规程》等规程、规定及规章制度是继电保护二次回路的安装、改造、调试过程中的指导性标准。继电保护二次回路的安装调试,首先必须在规程、规定及规章制度的学习、理解和执行上要到位,哪些是应该做的,哪些是不能做的,都要认真对待;规程、规定及规章制度所要求做的,都要严格执行。在平时的工作中,我们有些班组、有些成员之所以发生这样那样的事故,原因之一,就是明明知道规程、规定及规章制度是要求那样做的,可就是没有严格地去执行,抱着若无其事或侥幸心理,自觉不自觉地违反了规程、规定及规章制度,结果导致了事故的发生。这些事故往往有一个共同的特点,作业人员说起规程、规定及规章制度头头是道,可工作时却把这些规程、规定及规章制度当成了“耳旁风”,抛到一边,真是“说起来重要,干起来次要,忙起来不要”,结果导致了事故的发生。因此,加强对全体员工严格执行规程、规定及规章制度意
识的培养,牢固树立员工按章作业的自觉性,在施工及日常维护管理工作中,显得十分重要。
(3) 加强对二次回路整组试验的管理。继电保护二次回路施工完后,必须进行保护装置及二次回路的整组试验,这是设备送电前的一道最重要的工序。整组试验就是除了由电流及电压端子通入与故障情况相符的模拟故障量外,保护装置应处于与投入运行完全相同的状态,检查保护回路及整定值的正确性,不允许用卡继电器触点、短接触点或类似的人为手段做保护装置的整组试验。为确保继电保护装置正确、可靠地动作,必须在投入运行前进行整组试验。按规定每套保护装置的整组试验,都应该作用于断路器,为了减少断路器的跳、合闸次数,在有公共出口继电器的情况下,可由一套保护装置操作断路器,其余的保护装置的整组试验可只作用到公共端出口继电器。整组试验的内容对新安装保护的试验是继电保护调试中进行最全面的一次试验,以校验保护回路设计正确性及其调试质量,很多二次回路上的接线错误,都可以通过整组试验来发现。
(4) 加强对二次回路绝缘电阻的测量。测量电气设备绝缘电阻是检查其绝缘状态最简便的辅助方法。由所测绝缘电阻能发现电气设备导电部分影响绝缘的异物,绝缘局部或整体受潮和脏污,绝缘油严重劣化、绝缘击穿和严重热老化等缺陷。继电保护回路绝缘测量,是保护检验项目中的一个重要内容。随着微机保护的广泛使用,由于怕损坏保护插件,现场对二次回路的绝缘检测工作有所放松。实际上与二次回路相连的变压器本体上的二次端子箱,断路器控制箱、电流互感器、电压互感器等很多设备,由于安装在户外、运行环境差,很容易发生绝缘降低的情况。现场继电保护人员有必要加强对保护定检中绝缘检查项目的重视程度,不让检查流于形式。另外在绝缘检查过程中,要断开相应装置的电源,拔出对应的插件,避免损坏设备。
(5) 严格执行继电保护反事故措施要求。继电保护反事故措施,是针对继电保护及二次系统设备在电力系统运行中存在的普遍性问题而制定和颁布的行之有效的技术改进措施,是保护装置安全运行方面的经验总结,也是事故教训的总结,继电保护反事故措施对于防止保护不正确动作而引起系统事故有着极其重要的作用。执行继电保护反事故措施,对提高继电保护运行的可靠性和保证电网的安全稳定运行起着重要作用,反措管理是继电保护
技术管理的重要组成部分。我们很多的继电保护二
次回路引起的事故就是由于继电保护反措执行不到位而引起的。
(6) 抓好继电保护图纸资料的管理工作。继电保护图纸、资料应分类归档、摆放整齐,图纸、资料与现场接线相符。《继电保护和电网安全自动装置现场工作保安规定》明确指出:现场工作应按图纸进行,严禁凭记忆作为工作的依据。如果图纸资料与现场实际接线不一致,就会给继电保护人员的维护工作带来较大的麻烦和安全上的隐患。造成图纸资料和现场不符主要原因有:一是工程安装调试阶段,设计上有修改,技术人员按照设计修改通知单完善接线后,没有在相应的竣工图上进行修改。二是在技改工作后没有对原图纸进行修改。所以必须重视图纸资料的管理,如发现图纸与实际不符时,应查线核对,如有问题应查明原因,并按正确接线修改更正,然后记录修改理由和日期。如改动较大,在原图纸上修改已不清晰,须尽快绘制新图以符合实际情况,同时,班组留用资料及档案资料也须作相应修改。二次施工,没有图纸和非正式图纸不能进行。同时应积极建立图纸、资料的电子化管理,及时进行图纸、资料的更新。
(7) 加强对继电保护人员的技术培训。电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的发展又为继电保护技术发展注入了新的活力。继电保护未来的趋势是向计算机化,网络化,智能化,保护,控制,测量和数据通信一体化的发展。因此,电力系统对微机保护的要求不断地提高,不但要具备保护功能,还要有大容量的故障信息、数据的存储,快速处理数据及强大的通信功能。面对电网发展和新技术应用带来的继电保护的复杂性,必须加强技术培训,加强专业管理,以适应新技术、新时代的要求。
关键词:继电保护;装置;运行;电力系统;
继电保护与安全自动装置(以下简称保护装置)是保证电网安全运行、保护电气设备的主要装置,是组成电力系统整体的不可缺少的重要部分。保护装置配置使用不当或不正确动作,必将引起事故或使事故扩大,损坏电气设备,甚至造成整个电力系统崩溃瓦解。
1 对继电保护装置的基本要求
对供电网络的继电保护装置有以下几点要求:
(1)选择性。当供电系统发生事故时,继电保护装置应能有选择地将事故段切除,即断开距离事故点最近的开关设备,从而保证供电系统的其他部分能正常运行。
(2)快速性。一般要求继电保护装置应快速切除故障,以尽量减少事故的影响。在有些情况下,快速动作与选择性的要求是有矛盾的。在6~10kv的配电装置中,如果不能同时满足以上两个要求时,则应首先满足选择性的要求。但是如果不快速地切除故障会对生产造成很大的破坏时,则应选用快速但选择性较差的保护装置。
(3)灵敏性。继电保护装置对其保护范围内发生事故和不正常运行状态的反应能力称为灵敏性,它可用灵敏系数来衡量。
(4)可靠性。继电保护装置必须运行可靠。
2 继电保护的可靠性
继电保护装置的可靠性主要是指解决装置的拒动作和误动作两大问题。继电保护是电力系统的重要组成部分,是保证电网安全稳定运行的重要技术手段,电力系统的事故速度快,涉及面广,会给国民经济和人民生活造成很大影响。影响继电保护可靠性的因素主要有以下四个方面:
(1)继电保护系统软件因素。软件出错将导致保护装置误动或拒动,目前影响微机保护软件可靠性的因素有:需求分析定义不够准确、软件结构设计失误;编码有误;测试不规范;定
值输入出错等。
(2)继电保护系统硬件装置因素。继电保护装置、二次回路、继电保护辅助装置、装置的通信、通道及接口、断路器。这些电力网络的重要元件,其可靠性不仅关系到继电保护的可靠性,还关系到电力系统主接线的可靠性。继电保护系统硬件的质量和可靠性直接影响了系统保护的可靠性。
(3)人为因素。安装人员不按设计要求接线或者误接线问题和检修、运行人员的误操作问题在不少电网中都曾发生过。
(4)微机保护装置运行中存在的问题。微机设备的接入能够给电网运行人员提供更多的数据,进一步提高现场系统的自动化程度,保证系统安全、有效、稳定的运行。但是,由于目前的微机设备考虑得较多的是对以往设备功能的替代,在数据的综合利用方面考虑的较少。因此这些微机设备基本上是独立运行,数据综合分析水平不高。
3 继电保护装置的校验周期和内容
根据《继电保护及电网安全自动装置检验条例》,所有继电保护装置与电网安全自动装置及其回路接线(以后简称装置),必须按条例的要求进行检验,以确定装置的元件是否良好,回路接线、定值及特性等是否正确。
检验分为3种:
①新安装装置的验收检验。
②运行中装置的定期检验(简称定期检验)。
③运行中装置的补充检验(简称补充检验)。
④对新型的装置(指未经部级鉴定的产品),必须进行全面的检查试验,并经网(省)局继电保护运行部门审查,其技术性能满足电网安全要求时,才能在系统中试用(投入跳闸)。(2)定期检验分为3种:
①全部检验(A.B类检验)。
②部分检验(C类检验)。
③用装置进行断路器跳合闸试验。
(3)补充检验分为4种:
①装置改造后的检验
②检修或更换一次设备后的检验事故后检验
③运行中发现异常情况后的检验。
④事故后检验。
定期检验应根据本检验条例所规定的期限、项目及部颁的或各网(省)局批准执行的试验规程所规定的内容进行。检验期限如表1。
表1 定期检验期限
编号 装置名称 定期检验的种类及期限
1 所有装置(包括自动重合闸、备用电源自动投入、强行励磁、自动减负荷、故障录波器等) 新投入运行后的第一年内需进行一次全部检验。以后、 每3~5年进行一次全部检验。每年进行一次部分检验。
2 由值班人员改变定值及特性的装置 与第1项规定相同,但允许改变的范围需变动时,应先进行补充检验。
3 各种类型的电流互感器 每5年进行一次部分检验。其变比变更时,即时进行一次部分检验。
4 变压器瓦斯保护装置 每年进行一次部分检验。每3~5年进行一次全部检验(可以用替换继电器的方法进行)。
5 高频保护的通道(包括与通信复用由通信部门维护的通道)设备:(1)高频电缆,连接滤波器;(2)高频阻波器;(3)光纤通道
对通道设备本身,每3~5 年进行一次全部检验。每年进行一次部分检验。每日应以收发信机 “交换信号” 的方式监测通道设备工作的正常性
6 操作信号回路中的设备 结合所属装置的检验进行
7 回路绝缘试验 每年进行一次绝缘测定。每5 年进行一次绝缘耐压试验。
(5)基层局、厂继电保护机构可以根据具体情况列表报请所属单位的总工程师批准后,可适当缩短或延长其检验期限。
(6)利用装置进行断路器跳闸合闸试验,一般每年不宜少于一次。
4 对继电保护装置运行维护要求
运行人员必须按继电保护运行规程,对保护装置及其二次回路进行定期巡视、检测、对试或按规程规定更改定值;监督交流电压回路,使保护装置在任何时候不失去电压;按保护装置整定所规定的允许负荷电流或允许负荷曲线,对电气设备或线路的负荷潮流进行监视。如发现可能使保护装置误动的异常情况时,应及时与继电保护部门联系,并向调度汇报,紧急情况下,可先行将保护装置停用(断开压板),事后立即汇报。发现保护装置及二次回路所存在的缺陷及不正常情况,应作出记录,通知及督促有关部门消除及处理。对继电保护动作时的掉牌信号、灯光信号,运行人员必须准确记录清楚,及时向有关调度汇报。
传统的变电站二次设备检修,依据《继电保护及电网安全自动装置检验条例》的要求,对继电保护、安全自动装置及二次回路接线进行定期检验,以确保装置完好、功能正常,确保回路接线及定值正确。若保护装置在两次校验之间出现故障,只有等保护装置功能失效或等下一次校验才能发现。如果这期间电力系统发生故障,保护将不能正确动作。因此,电气二次设备同样需要进行状态监测,实行状态检修模式。
对传统的继电保护装置来说,它不提供自检或状态监视的功能,因此需要严格执行定期检修,以发现保护装置潜在的缺陷或故障,减少误动或拒动的几率。在其元器件已选定的条件下可靠性的提高在很大程度上依赖于最佳检修周期的确定。如果不管设备的状态如何,只要到期就修,不仅加重了现场的劳动强度,而且对设备的健康、供电的可靠性和人身的安全未必有好处。状态检修是建立在设备状态有效监测基础上,根据监测和分析诊断的结果安排检修时间和项目,主要包含设备状态监测、设备诊断、检修决策三个环节。状态监测是状态检修的基础,状态监测是设备诊断的依据,检修决策就是结合在线监测与诊断的情况,综合设备和系统的技术应用要求确定具体的检修计划或策略 因此,实行状态检修将成为保护继电设备的一种必然的选择。
5 变电站二次设备的状态监测
(1)变电站二次设备的状态监测内容。状态检修的基础是设备状态监测,要监测二次设备工作的正确性和可靠性,进行寿命估计。站内二次设备的状态监测对象主要有:交流测量系统,包括TA、TV二次回路绝缘良好、回路完整,测量元件的完好;直流操作、 信号系统,包括直流电源、操作及信号回路绝缘良好、回路完整;逻辑判断系统,包括硬件逻辑判断回路和软件功能;通信系统;屏蔽接地系统等。与一次设备不同的是二次设备的状态监测对象不是单一的元件,而是一个单元或一个系统。监测的是各元件的动态性能,有些元件的性能仍然需要离线检测,如TA的特性曲线等。因此,电气二次设备的离线检测数据也是状态监测与诊断的依据。
(2)对站内二次设备的状态监测方法。随着微机保护和微机自动装置的自诊断技术的发展、变电站故障诊断系统的完善为电气二次设备的状态监测奠定了技术基础。对综合自动化变电站而言容易实现状态监测,保护装置内各模块具有自诊断功能,对装置的电源、CPU、I/O接口、A/D转换、存储器等插件进行巡查诊断。可以采用比较法、编码法、校验法、监视定时器法、特征字法等故障测试的方法。对保护装置可通过加载诊断程序,自动测试每一台设备和部件。然而,对常规保护进行状态监测较难实现,因为二次回路是由若干继电器和连接各个设备的电缆所组成,点多、又分散,要通过在线监测继电器触点的状况、回路接线的正确性等则很难,也不经济。一方面应从设备管理环节入手,如设备的验收管理、离线检修资料管理,结合在线监测来诊断其状态。另一方面在不增加新的投入的情况下,应充分利用现有的测量手段。如TA、TV的断线监测;直流回路绝缘监测、二次保险熔断报警等。
6 开展继电保护状态检修应注意的问题
6.1 严格遵循状态检修的原则
实施状态检修应当依据以下原则:①保证设备的安全运行。在实施设备状态检修的过程中,以保证设备的安全运行为首要原则,加强设备状态的监测和分析,科学、合理地调整检修间隔、检修项目,同时制定相应的管理制度。②总体规划,分步实施,先行试点,逐步推进。实施设备状态检修是对现行检修管理体制的改革,是一项复杂的系统工程,而我国又尚处于探索阶段,因此,实施设备状态检修既要有长远目标、总体构想,又要扎实稳妥、分步实施,在试点取得一定成功经验的基础上,逐步推广。状态检修的实施可先从实施设备点检定修制和检修作业标准化、规范化入手,全面落实设备管理的责任制,规范、完善检修基础管理,强化检修质量管理,提高设备健康水平,保持设备处于良好水平,这样就可以从思想上、制度上、人员上、技术上为全面实施设备状态检修奠定良好的基础。在实施过程中,也要注意及时总结经验,必要时可调整规划。③充分运用现有的技术手段,适当配置监测设备。6.2 重视状态检修的技术管理要求
状态检修需要科学的管理来支撑。继电保护装置在电力系统中通常是处于静态的但在电力系统中,需要了解的恰巧是继电保护装置在电力系统故障时是否能快速准确地动作,即要把握继电保护装置动态的“状态”。
6.3 状态检修的经济性要求
状态检修的一个重要特点就是依靠技术经济分析进行决策。有针对性地按项目和诊断结果的检修取代了以往的带有盲目性的强制计划检修,其结果是减少了不足维修带来的强迫停运损失和事故维修损失,减少了过剩维修,提高了维修工作的效率,增加了设备可用率,节约了大量检修费用。在状态检修的实践中,没有经济效益的技术是不适用的。解决这个问题的办法除了研究更加廉价的技术手段外,必须发挥人的力量,更加有效地采用管理的手段,使检修决策工作能够适合实际的需要和可能。
6.4 高素质检修人员的培养
状态检修对检修人员技术素质的要求主要体现在掌握状态监测和故障分析的手段,能综合评价设备的健康状态;参与检修决策,能制定优化检修计划和检修工艺;有丰富的检修经验和高超的检修技术等方面。高素质检修人员是状态检修能否取得成功的关键。在传统的检修模式中运行人员是不参与检修工作的。状态检修要求运行人员与检修有更多联系,因为运行人员对设备的状态变化非常了解,他们直接参与检修决策和检修工作对提高检修效率和质量有积极意义。其优点是可以加强运行部门的责任感;取消不必要的环节节约管理费用;迅速采取检修措施,消除设备缺陷。
6.5 二次设备状态检修与一次设备状态检修的关系
一次设备的检修与二次设备检修不是完全独立的。许多情况下,二次设备检修要在一次设备停电检修时才能进行。在作出二次设备状态检修决策时要考虑一次设备的情况,做好状态检修技术经济分析,既要减少停电检修时间,减少停电造成的经济损失,减少检修次数,降低检修成本,又要保证二次设备可靠正确的工作状况。
6.6 二次设备状态检修与设备管理信息系统(MIS)的关系
要搞好继电保护设备状态检修,建立每套保护装置的“设备变更记录”是非常重要的基础技术管理工作。“设备变更记录”应详细记载设备从投运到报废的整个使用过程中设备软、硬件发生的变化,包括软件的版本升级、硬件插件的更换、二次回路的变更、反事故措施的执行情况及检验数据的变化情况。这样的“设备变更记录”实际上就是该保护装置所有检修记录的摘要和缩影,因此可以作为设备状态评估的依据。现在许多供电企业建立了设备管理信息系统(MIS),对设备的运行情况缺陷故障情况、历次检修试验记录等实现计算机管理、实现信息共享,这些信息是作出状态检修决策的重要依据之一。要实现设备状态检修,需要完善设备管理信息系统(MIS)。
7 状态检修与周期检修的关系
现在,大部分供电局的检修班组都依照定检周期表进行检修维护。这也是省网公司对检修班组的要求。而有些供电局的二次设备新旧种类繁多,有的老旧设备因为种种原因需要经常维护,使得还没到达检修的周期就需要进行多次的检修。因此,有部分供电局对一些老旧设备实行“逢停必维”的政策,意思是只要设备有机会停下来,就进行维护,这种做法有效地降低老旧设备的运行风险,也减少了申请停电的次数。但是,这种做法不可能面对众多的二次设备。这样工作量会非常大。由于设备的稳定性受很多因素影响,所以,以固定的检修周期对所有设备进行检修也不尽合理。因此提出状态检修的的概念,这也符合设备全生命周期管理的理念。设备的稳定运行特性多年来受很多专家学者的关注,大多数例子证明设备在新安装一段时期内是故障的高发期,然后进入一个很长的稳定运行期,然后发生故障的概率不断上升,进入设备老化期。这种设备稳定特性为状态检修提供了很好的指导价值。在设备新安装一段时间后进行详细检修。当设备进入稳定运行期时,尽可能不对其进行检修。当设备进入老化期则进行“逢停必维”的检修策略。这种对设备进行分类对待,按需检修的方式正是状态检修的根本目的。
结 语
相信随着时代的进步,随着电力系统的在线监测技术和计算机通信技术的进步,继电保护技术会逐渐向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展,这对继电保护工作者提出了新的挑战。只有对继电保护装置进行定期和按需相结合的检查和维护,按时巡检其运行状况,及时发现故障并做好处理,保证系统无故障设备正常运行,方能提高供电可靠性。
参考文献:
[1]王翠平.继电保护装置的维护及试验[J].科苑论坛.
[2]周培华.浅谈电力系统中继电保护的发展趋势[J].科技咨询导报,2007.
[3]中华人民共和国水利电力部.《继电保护及电网安全自动装置检验条例》,1987.
[4]中华人民共和国水利电力部.《继电保护及安全自动装置运行管理规程》,1982.
关键词:继电保护技术改造
可靠性是指元件、设备或系统在预定时间内,规定的条件下完成规定功能的能力。继电保护是保障电网安全的第一道防线,其快速、可靠的动作,将有效遏制系统状态恶化,起到保障电网安全可靠运行的作用;反之,可能加速系统崩溃过程,导致大面积、长时间的停电。近年来,电网由于继电保护拒动、误动引起的大面积停电事故时有发生,给国民经济与人民生活带来极大危害。对此,防止继电保护不正确动作,提高继电保护的运行可靠性,具有十分重要的意义。
1、继电保护的特点
继电保护装置是一种机电设备,一般来说,继电保护装置包括测量部分和定值调整部分、逻辑部分和执行部分。与一般的机电或电子设备甚至是电力系统的一次设备比较,继电保护的工作性质决定了其自身的一些特点,这些特点在其可靠性研究中必须予以注意:
(1)继电保护尤其是静态式保护装置中所用的元件种类很多,元件的制造工艺复杂,影响其质量和寿命的因素很多,因而其故障更具有随机的性质,更宜用概率的方法和可靠性理论进行研究;
(2)继电保护在电力系统中所处的地位极为重要,其不正确工作可能引起极为严重的后果和巨大的经济损失。但是,继电保护是经常处于准备工作状态而非连续工作的设备,只有在系统故障的极短暂时间内需要继电保护工作。如果在准备工作状态下,发生影响其正确工作的缺陷而能及时发现和消除,则仍应认为是可靠的。因此,及时发现故障并快速消除之是提高保护工作可靠性的重要措施;
2、抓好继电保护的验收工作
继电保护调试完毕,严格自检、专业验收,然后提交验收单由组织检修、运行、生产3个部门进行保护整组实验、开关合跳试验,合格并确认拆动的接线、元件、标志、压板已恢复正常,现场文明卫生清洁干净之后,在验收单上签字。
保护定值或二次回路变更时,进行整定值或保护回路与有关注意事项的核对,并在更改簿上记录保护装置变动的内容时间、更改负责人,运行班长签名。保护主设备的改造还要进行试运行或试运行试验,如:差动保护取用CT更换,就应作试验合格,方可投运。
3、严格继电保护装置及其二次回路的巡检
巡视检查设备是及时发现隐患,避免事故的重要途径,也是值班人员的一项重要工作。
除了交接班的检查外,班中安排一次较全面的详细检查。对继电保护巡视检查的内容有:保护压板、自动装置均按调度要求投入;开关、压板位置正确;各回路接线正常,无松脱、发热现象及焦臭味存在;熔断器接触良好;继电器接点完好,带电的触点无大的抖动及烧损,线圈及附加电阻无过热;CT、PT回路分别无开路、短路;指示灯、运行监视灯指示正常;表计参数符合要求;光字牌、警铃、事故音响情况完好;微机保护打印机动作后,还应检查报告的时间及参数,当发现报告异常时,及时通知继保人员处理。
4、提高继电保护运行操作的准确性
(1)运行人员在学习了保护原理及二次图纸后,应核对、熟悉现场二次回路端子、继电器、信号掉牌及压板。严格“两票”的执行,并履行保护安全措施票,按照继电保护运行规程操作。每次投入、退出,要严格按设备调度范围的划分,征得调度同意。为保证保护投退准确,在运行规程中编入各套保护的名称、压板、时限、保护所跳开关及压板使用说明。由于规定明确,执行严格,减少运行值班人员查阅保护图的时间,避免运行操作出差错。
(2)特殊情况下的保护操作,除了部分在规程中明确规定外,运行人员主要是通过培训学习来掌握的。要求不能以停直流电源代替停保护。用旁路开关代线路时,各保护定值调到与所代线路定值相同;主变差动、重瓦联跳闸保护;线路开关保护等应及时将出口压板退出。。
(3)发现继电保护运行中有异常或存在缺陷时,除了加强监视外,对能引起误动的保护退其出口压板,然后联系继保人员处理。
5、搞好保护动作分析
保护动作跳闸后,严禁随即将掉牌信号复归,而应检查动作情况并判明原因,做好记录。
在恢复送电前,才可将所有掉牌信号全部复归,并尽快恢复电气设备运行。事后做好保护动作分析记录及运行分析记录,内容包括:岗位分析、专业分析及评价、结论等。凡属不正确动作的保护装置,及时组织现场检查和分析处理,找出原因,提出防范措施,避免重复性事故的发生。
6、加强技术改造工作
(1)针对直流系统中,直流电压脉动系数大,多次发生晶体管及微机保护等工作不正常的现象,将原硅整流装置改造为整流输出交流分量小、可靠性高的集成电路硅整流充电装置。针对雨季及潮湿天气经常发生直流失电现象,首先将其升压站户外端子箱中的易老化端子排更换为陶瓷端子,提高二次绝缘水平。其次,核对整改二次回路,使其控制、保护、信号、合闸及热工回路逐步分开。在开关室加装熔断器分路开关箱,便于直流失电的查找与处理,也避免直流失电时引起的保护误动作。
(2)对缺陷多、超期服役且功能不满足电网要求的110 kV、220 kV线路保护的要求时应时更换微机线路保护。从而保证了保护装置的正常运行,达到提高系统稳定的作用。
(3)技术改造中,对保护进行重新选型、配置时,首先考虑的是满足可靠性、选择性、灵敏性及快速性,其次考虑运行维护、调试方便,且便于统一管理。
参考文献
论文关键词:继电保护;可靠性;电力系统
继电保护是指在正常用电的情况下,对电路故障等情况进行及时报警,从而保证电子元器件的安全。随着我国经济的持续发展,各类用电设备急剧增加,电力系统中的正常工作电流和短路电流也随之不断增大,继电保护技术就是在这一背景下发展起来的。目前,我国不少地区继电保护还不能可靠运行,保护动作失灵和大面积停电的事故时有发生,严重影响着人民群众生产生活的顺利进行。因此,提高继电保护运行的可靠性无疑具有重要的意义。
一、确保继电保护的可靠运行
1.确保继电保护的验收和日常操作能够合理进行
(1)做好继电保护的验收工作。在继电保护装置安装完成后,要对其进行调试和严格的自检,将安全隐患消灭在萌芽状态。工厂方面可组织检修部、运行部和生产部等部门对整个装置进行整组、开关合跳等试验,在继电保护设备生产人员的指挥下运行有效时间,在验收合格后方可投入使用。
(2)科学操作、定期检查。在与继电保护装置有关的情况出现变更时,负责人要对包括变更具体内容和时间在内的变更情况进行详细记录,并与注意事项进行核对。交接班时要对装置的运行情况进行检查。如果条件允许,还应在早晚班中间安排一到两次全面、系统的检查。检查的内容主要包括:开关、压板位置是否正确;各个回路接线处是否正常;继电器接点是否完好,线圈及附加电阻的温度是否适宜,是否被高温损坏;保护压板是否开始使用;指示灯、运行的监视灯指示是否准确;光字牌、警铃、事故音响是否出现故障等。
(3)加强对操作人员的业务培训。除了要求操作人员有丰富的理论知识外,还要对他们进行适当的岗前培训,让他们了解继电保护的原理。在对装置进行例行检查前,操作人员要预先对二次回路端子、继电器、信号掉牌及压板等进行熟悉和了解,以便使操作能够按设备调度范围的划分进行。在编写设备使用说明书时,应该做到详细、准确、规范,使值班人员能够更好地理解说明书中的内容,避免因不了解而导致误操作现象发生。
另外,企业在对员工进行培训时要注意对可能出现的特殊情况进行说明,以免发生不必要的事故。例如,某110kV变电站发生110kV母PT失压,备自投动作,主供跳开,备供未合,导致全站失电。在分析事故原因后发现,二次电压线A630凤凰端子排扣反,导致PT失压,跳主供开关的线接在手跳回路中,手跳将备自投闭锁,致使备供没有合上,全站失电。凤凰端子排扣反是肉眼无法观察到的,定值是负责定值管理的工作人员下发的,而现场实际负荷电流的大小只有保护人员才知道,继电保护装置的运行有时不具有稳定性,应对可能出现的情况加以说明和重视。因此这次事故主要因为工作人员对继电保护装置的运行不够重视,没有对其运行进行准确操作造成的。
2.转变继电保护事故处理的思路
在做好继电保护设备的验收、日常检查工作,并能准确操作后,继电保护事故的发生概率将明显下降。然而,若继电保护运行过程中出现了事故,对其进行有效处理,并深入了解事故发生的原因,总结经验教训,才能及时地发现继电保护装置及其运行过程中存在的问题,以便对其进行及时处理和整改,从而确保设备的可靠运行。
(1)加强对相关数据的利用。通常,继电保护装置运行中存在工作的连续性和隐蔽性,即在保护操作结束后设备可能还会连续工作一段时间,这样就容易对用电设备造成一定的危害。同时,继电保护装置的运行还存在一定的隐蔽性,在日常操作中不易察觉,当出现故障的时候才会被发现。而利用故障录波、时间记录、微机事件记录、装置灯光显示信号等信息来还原故障发生时设备的有关情况,则能有效地找到事故发生的原因,消除连续性和隐蔽性所带来的不利影响。
(2)对故障原因进行有效区分。继电保护运行过程中出现故障的种类很多,原因也很多,有时很难界定是人为事故还是设备事故,因此对于事故原因的判定绝不能仅凭以往的经验作为依据,而是要有原则、有依据地一步步进行检查。对于设备存在的问题,操作和值班人员要如实向技术人员反映,以便技术人员对装置运行可靠性进行更加准确的判断,将问题消灭在萌芽状态。
(3)对事故处理采用正确的方法。在对事故进行处理之前,要保证所使用的继电保护测试仪、移相器等具有较强的稳定性,万用表、电压表、示波器等具有高输入阻抗性能,同时要按照有关方面的要求确保试验所用的电源为直流单独供电电源。除了要做好事故处理的准备工作外,还要采取与事故类型相适应的检查方法。常用的检查方法有:整组试验法、顺序检查法和逆序检查法。
转贴于
整组试验法主要通过检查继电保护装置的动作时间、动作逻辑等是否正常来判明问题产生的根源。这种方法的主要优点就是能在较短的时间内再现故障,缺点是不能有效查找故障发生的原因。通过这种检查方法发现问题后,经过处理,能提高整个装置的可靠性。
顺序检查法按照外部检查、绝缘检测、定值检查、电源性能测试、保护性能检查等依次进行,通过检验调试的手段来寻找故障。针对继电保护装置在运行中微机保护出现拒动或者逻辑出现问题等不可靠性来对设备进行检查和调试。
逆序检查法则是从事故发生的结果出发,一级一级往前查找,直到找到根源。针对继电保护装置在运行中出现误动的不可靠性,可利用这种方法进行检查。
3.提高继电保护的技术水平
提高继电保护的技术水平,可以使对继电保护的验收、日常管理和操作等工作更加便捷有效,也能减少相关事故的发生,更是确保继电保护可靠运行的关键因素。综合其发展历程,可以从以下两方面提高继电保护的技术水平。
(1)提高继电保护运行的微机化和网络化水平。随着电信技术的不断发展,微机保护硬件的科技含量也得到了较大幅度的提高。现在,同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度和存储容量都远远超过了当年的小型机。用成套的工控机做继电保护的想法在技术上已经变得可行,这样,就能使继电保护运行过程中的微机不可靠性得到一定的控制。但对微机化如何能更好地满足电力系统要求,如何进一步提高继电保护的可靠性,如何取得更大的经济效益还需要进行深入地研究。可以说,计算机网络将深入到各种工业领域,为电力系统提供通信手段,彻底改变继电保护的运行方式和状态。
从现阶段的实际情况来看,除了差动保护和纵联保护外,所有的继电保护装置都只能反映保护安装处的电气量,继电保护装置的作用也只能是切除故障元件,缩小事故的影响范围。安装、使用继电保护装置的目的不仅是缩小事故范围,还希望它能保证电力系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息数据,各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,从而进一步提高保护的及时性和准确性。而想要实现这一设想的前提条件是要将整个电力系统各主要设备的保护装置都通过计算机网络连接起来,实现微机保护装置的网络化,这方面的技术水平急待提高。
(2)提高继电保护运行的智能化水平。智能化是提高继电保护运行可靠性的重要技术创新,目前,“人工智能技术”这一词汇已经出现在社会的很多领域,诸如神经网络、进化规划、遗传算法、模糊逻辑等技术在电力系统中已经得到了应用,在继电保护领域应用的研究也正在进行并不断深化。人工智能技术的引进将使继电保护装置的稳定性大大提高,而其工作的连续性和隐蔽性等不可靠因素将会得到有效的控制和改进。
二、结束语
关键词:可靠性;继电保护;电力系统
继电保护是指在正常用电的情况下,对电路故障等情况进行及时报警,从而保证电子元器件的安全。随着我国经济的持续发展,各类用电设备急剧增加,电力系统中的正常工作电流和短路电流也随之不断增大,继电保护技术就是在这一背景下发展起来的。目前,我国不少地区继电保护还不能可靠运行,保护动作失灵和大面积停电的事故时有发生,严重影响着人民群众生产生活的顺利进行。因此,提高继电保护运行的可靠性无疑具有重要的意义。
一、确保继电保护的可靠运行
1.确保继电保护的验收和日常操作能够合理进行
(1)科学操作、定期检查。在与继电保护装置有关的情况出现变更时,负责人要对包括变更具体内容和时间在内的变更情况进行详细记录,并与注意事项进行核对。交接班时要对装置的运行情况进行检查。如果条件允许,还应在早晚班中间安排一到两次全面、系统的检查。检查的内容主要包括:开关、压板位置是否正确;各个回路接线处是否正常;继电器接点是否完好,线圈及附加电阻的温度是否适宜,是否被高温损坏;保护压板是否开始使用;指示灯、运行的监视灯指示是否准确;光字牌、警铃、事故音响是否出现故障等。
(2)做好继电保护的验收工作。在继电保护装置安装完成后,要对其进行调试和严格的自检,将安全隐患消灭在萌芽状态。工厂方面可组织检修部、运行部和生产部等部门对整个装置进行整组、开关合跳等试验,在继电保护设备生产人员的指挥下运行有效时间,在验收合格后方可投入使用。 (3)加强对操作人员的业务培训。除了要求操作人员有丰富的理论知识外,还要对他们进行适当的岗前培训,让他们了解继电保护的原理。在对装置进行例行检查前,操作人员要预先对二次回路端子、继电器、信号掉牌及压板等进行熟悉和了解,以便使操作能够按设备调度范围的划分进行。在编写设备使用说明书时,应该做到详细、准确、规范,使值班人员能够更好地理解说明书中的内容,避免因不了解而导致误操作现象发生。
另外,企业在对员工进行培训时要注意对可能出现的特殊情况进行说明,以免发生不必要的事故。例如,某110kV变电站发生110kV母PT失压,备自投动作,主供跳开,备供未合,导致全站失电。在分析事故原因后发现,二次电压线A630凤凰端子排扣反,导致PT失压,跳主供开关的线接在手跳回路中,手跳将备自投闭锁,致使备供没有合上,全站失电。凤凰端子排扣反是肉眼无法观察到的,定值是负责定值管理的工作人员下发的,而现场实际负荷电流的大小只有保护人员才知道,继电保护装置的运行有时不具有稳定性,应对可能出现的情况加以说明和重视。因此这次事故主要因为工作人员对继电保护装置的运行不够重视,没有对其运行进行准确操作造成的。
2.转变继电保护事故处理的思路
在做好继电保护设备的验收、日常检查工作,并能准确操作后,继电保护事故的发生概率将明显下降。然而,若继电保护运行过程中出现了事故,对其进行有效处理,并深入了解事故发生的原因,总结经验教训,才能及时地发现继电保护装置及其运行过程中存在的问题,以便对其进行及时处理和整改,从而确保设备的可靠运行。
(1)加强对相关数据的利用。通常,继电保护装置运行中存在工作的连续性和隐蔽性,即在保护操作结束后设备可能还会连续工作一段时间,这样就容易对用电设备造成一定的危害。同时,继电保护装置的运行还存在一定的隐蔽性,在日常操作中不易察觉,当出现故障的时候才会被发现。而利用故障录波、时间记录、微机事件记录、装置灯光显示信号等信息来还原故障发生时设备的有关情况,则能有效地找到事故发生的原因,消除连续性和隐蔽性所带来的不利影响。
(2)对故障原因进行有效区分。继电保护运行过程中出现故障的种类很多,原因也很多,有时很难界定是人为事故还是设备事故,因此对于事故原因的判定绝不能仅凭以往的经验作为依据,而是要有原则、有依据地一步步进行检查。对于设备存在的问题,操作和值班人员要如实向技术人员反映,以便技术人员对装置运行可靠性进行更加准确的判断,将问题消灭在萌芽状态。
(3)对事故处理采用正确的方法。在对事故进行处理之前,要保证所使用的继电保护测试仪、移相器等具有较强的稳定性,万用表、电压表、示波器等具有高输入阻抗性能,同时要按照有关方面的要求确保试验所用的电源为直流单独供电电源。除了要做好事故处理的准备工作外,还要采取与事故类型相适应的检查方法。常用的检查方法有:整组试验法、顺序检查法和逆序检查法。
整组试验法主要通过检查继电保护装置的动作时间、动作逻辑等是否正常来判明问题产生的根源。这种方法的主要优点就是能在较短的时间内再现故障,缺点是不能有效查找故障发生的原因。通过这种检查方法发现问题后,经过处理,能提高整个装置的可靠性。
3.提高继电保护的技术水平
提高继电保护的技术水平,可以使对继电保护的验收、日常管理和操作等工作更加便捷有效,也能减少相关事故的发生,更是确保继电保护可靠运行的关键因素。综合其发展历程,可以从以下两方面提高继电保护的技术水平。
(1)提高继电保护运行的微机化和网络化水平。随着电信技术的不断发展,微机保护硬件的科技含量也得到了较大幅度的提高。现在,同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度和存储容量都远远超过了当年的小型机。用成套的工控机做继电保护的想法在技术上已经变得可行,这样,就能使继电保护运行过程中的微机不可靠性得到一定的控制。但对微机化如何能更好地满足电力系统要求,如何进一步提高继电保护的可靠性,如何取得更大的经济效益还需要进行深入地研究。可以说,计算机网络将深入到各种工业领域,为电力系统提供通信手段,彻底改变继电保护的运行方式和状态。
(2)提高继电保护运行的智能化水平。智能化是提高继电保护运行可靠性的重要技术创新,目前,“人工智能技术”这一词汇已经出现在社会的很多领域,诸如神经网络、进化规划、遗传算法、模糊逻辑等技术在电力系统中已经得到了应用,在继电保护领域应用的研究也正在进行并不断深化。人工智能技术的引进将使继电保护装置的稳定性大大提高,而其工作的连续性和隐蔽性等不可靠因素将会得到有效的控制和改进。
【关键词】 电力自动化 继电保护 安全 管理
电力资源不可或缺,于生产生活意义重大。为了更为稳定、可靠地提供电力资源,就需要加强电力管理。继电保护安全管理就是其中之一,随着计算机网络技术的发展,继电保护进入数字化时代。在这样的背景下,如何做好继电保护安全管理不但是新时期电力建设的客观需求,也是给电力企业提出的新考验,只有提高继电保护安全管理水平,减少电力运行故障,才能给人民群众交上满意的答卷,为其提供安全、可靠、稳定的电力。
1 提高安全管理观念
要提高安全管理观念,要采取如下措施:其一,提高安全意识。为了从根本上员工了解继电保护安全管理的重要性,电力企业应该着力提高电力系统员工的安全意识,开展“电网安全主题周”、“细节决定成败”等主题活动,加深其对继电保护安全管理的甚至,提高其安全意识与责任意识,为其工作打下坚实的基础。其二,养成良好的工作作风。就目前的情况来看,电力设备多处于户外,外部环境、气候对设备的影响比较复杂、多样,时刻考验着电力设备和员工。为了确保设备的可靠运转、安全运行,电力企业应该培育员工的优良作风,坚持事无巨细、防患于未然的原则,做好自己的本职工作,认真负责,定期检验,确保设备的安全运行。其三,完善相关规章制度。实际的安全管理中较为常见的误调度、误操作等情况,主要是因为规章制度、标准不够完善。电力员工缺乏职业自觉性,对制度的了解及学习不到位,难以在现实的工作中贯彻实施。为了改善这种情况,电力企业应该着力完善相关规章制度,诸如危险点控制制度、工作票制度、操作指令制度等。
2 优化安全管理过程
在实际的继电保护安全管理过程中,电力企业应该对关键的环节进行重点管理和控制,具体来说,要做到如下几点:其一,做好选型设计工作。选型设计是继电保护安全管理的前提和基础,好的产品与继电保护的质量密切相关。为此,电力企业在继电保护产品选择上,不但要筛选厂家、设计完善度,还要对产品的技术性、性能等进行综合考虑,选择最优性能的设备,确保运行的稳定性、持续性。设计是影响继电保护效用的重要方面,科学的设计能够实现系统的高效、稳定运转,使继电保护、计量、控制、信号等有效地协调、配合。此外,电力企业还应该为变电站扩建、改造等留出空间,使设备具有可升级性、可盖造型。其二,加强设备安装调试。在变电站建设的过程中,实际上涉及到诸多与继电保护相关的环节,其中不但包括测量表、直流系统、远动,还包括后台监控、五防等,在综合自动化变电站建设中,继电保护涵盖测量表计、后台监控、直流系统、五防、远动等众多环节设备。为此,电力企业应该加强设备安全调适工作,使其相互配合。具体来说,一方面电力企业应该做好数据录入、数据库建立、联合调试、继电保护装置校验等工作,另一方面需要针对计算机装置防潮、抗干扰性能进行检验,以确定继电保护装置的安全性、可靠性。其三,做好验收维护工作。除了如上两个方面的内容外,设备的验收维护同样十分重要。在实际的验收维护过程中,除了对常规整组传动进行试验外,还需要对设备遥信、遥控、遥调与遥测操作等进行深层系的试验,准确的掌握这些设备的特征,根据这些特征,确定运行规程。验收、维护过程中涉及到的竣工图纸、校验报告书、技术资料等,应该在规定时间内上报,为具体的操作、维护、验收工作提供数据支撑。此外,在设备运行前,电力企业还要做好操作人员的培训工作,让操作人员熟悉变电站的工作内容、流程、紧急处理办法,并熟练掌握微机装置。设备运行的检验也是重要的内容,电力企业应该建立周期性检验制度,及时对测量、数据、网络线等进行检查,保证继电保护及相关设备的安全性、稳定性,使变电站处于高效运行状态。
3 健全安全管理机制
健全的安全管理机制是继电保护的重要保障,继电保护是常规性工作,为了确保继电保护的效果,应该健全相关机制,如此,才能提高继电保护安全管理的有效性。具体来说,电力企业应该从如下几个方面着手:其一,健全培训机制。继电保护相关技术对操作人员的专业要求、实践能力要求比较高,且随着技术、实践的发展,专业素质、能力要求在发生变化。为了让操作人员更好地适应继电保护及安全管理工作,电力企业应该加强对操作人员的培训,着力提高其专业素质和实践能力。具体来说,电力企业可以聘请专家、学者进行专题讲座、交流,以便对操作人员进行针对性、拓展性的培训和指导。其二,健全监督机制。安全管理是一个系统的过程,一个环节出现问题,将会影响继电保护整体的安全性。为此,电力企业应该建立健全监督机制。具体来说,电力企业一方面要严肃处理违章、责任事故等安全问题,另一方面要加强对“两票三制”执行的检查,切实发挥电力企业的检查、监督作用,营造认真履职、管理到位、遵章守纪的安全管理氛围。其三,健全考核机制。考核激励机制对安全管理同样重要,为了更好地实现安全管理目标,电力企业应该健全考核机制,加强对员工的激励、奖惩,确保各项安全管理措施落实到位,惩处违章、不负责任、怠惰等行为,提高员工的责任意识和安全意识,提高变电站运行效率。
4 结语
继电保护及安全管理涉及到诸多的环节,为了确保自动化变电站的运行安全,提高继电保护安全管理水平,电力企业不但要从观念上、过程管理上下功夫,还应该着力健全安全管理机制。本文从提高安全管理观念、优化安全管理过程、健全安全管理机制等三个方面,提出了电力自动化继电保护安全管理的对策,希望对当前的继电保护管理有所帮助。
参考文献:
[1]周超敏.电力自动化继电保护安全管理策略研究[J].科技与创新,2015(23).
[2]何明建.电力自动化继电保护安全管理策略解析[J].通讯世界,2014(15).
关键词:继电保护;可靠性;维护管理
现今电力系统的飞速发展对电力系统的继电保护不断提出新的要求,就全局而论,在电力系统的安全问题上有两种必须避免的灾害性事故:一种是重大电力设备损坏,另一种是电网的长期大面积停电。在这些方面,电力系统继电保护作为维护电网运行过程中安全稳定性的重要装置,一直发挥着特殊重要作用。
一、继电保护概述
(一)继电保护组成与基本原理
继电保护是一种对电力系统中发生的故障或异常情况进行检测,并动作于断路器跳闸或发出报警信号,直接将故障部分隔离、切除的一种反事故自动装置。继电保护一般由测量部分、逻辑部分和执行部分组成。
(二)继电保护的作用
一旦电力系统出现故障,继电保护能够在最短时间内将最小区域中的故障设备进行切除,或通过警报系统进行信息的发送,以便提醒相关维护人员进行故障的及时排除。
对于电力系统在运行时由于天气原因如雷击、大风、地震造成的倒杆,大雪冰冻造成冰闪,绝缘子污秽造成污闪,或者设备绝缘老化、损坏,检修人员误操作等原因造成的电力故障,继电保护会第一时间有效地由断路器将故障元件切除;对于电力设备过负荷、电力系统过电压、电力系统波动等不正常工作状态,继电保护会快速自动发出信号以便及时处理问题点。
(三)电网对继电保护的基本性能要求
1、选择性:当供电系统发生事故时,继电保护装置应能断开距离事故点最近的开关设备,有选择地将事故段切除。2、快速性:继电保护装置应快速切除故障,以尽量减少事故的影晌。3、灵敏性:继电保护装置对其保护范围内发生事故和不正常运行状态的反应能力称为灵敏性,用灵敏系数来衡量。4、可靠性:继电保护装置必须运行可靠。
二、继电保护的可靠运行
(一)科学验收巡检及时发现故障隐患
做好验收工作,进行调试和自检,将安全隐患消灭在萌芽状态。加强对工作人员的技术培养,定期进行技能考核,让他们了解继电保护原理,在例行检查前,检修人员要预先对二次回路端子、继电器、信号掉牌及压板等进行熟悉和了解,以便使操作能够按设备调度范围的划分进行,防止人为误操作。在早晚班中间安排一到两次全面、系统的检查,交接班时要对装置的运行情况进行检查。检查的内容主要包括:开关、压板位置是否正确;各个回路接线处是否正常;继电器接点是否完好,线圈及附加电阻的温度是否适宜,是否被高温损坏;指示灯、运行监视灯指示是否准确;光字牌、警铃、事故音响是否出现故障等。
(二)继电保护故障的处理方法
直接观察,对一些有明显可视的故障点,比如直流系统供电正常,开关柜断路器拒绝分合故障处理。在操作命令下发后,可观察到合闸接触器或跳闸线圈能动作,此时电气回路正常,到现场检查继电器后发现有烧糊气味,或操作机构存在故障等便可快速确认故障所在,更换损坏的元件即可。
更换原件或调换,对不可直接观察到的故障原因,根据二次回路原理接线图,先对故障产生原因进行分析,在怀疑故障点处用相同型号新元件或附近备用或暂时处于检修的插件、继电器代替认为有故障的元件,判断是否由该元件损坏引起,可快速地缩小查找故障范围。这是处理综合自动化保护装置内部故障最常用方法。
逐项排除,针对并联的二次回路,在不能确定故障点存在于哪条支路上时,可将回路依次脱开,再顺次接回,一旦故障出现,就表明故障存在于该回路。依次同理检查下一级各支路,直至找到故障点。此方法主要适用于排查直流接地,交流电源熔丝等故障。
利用相关数据,可利用故障录波、 时间记录、微机事件记录、装置灯光显示信号等信息来还原故障发生时设备的有关情况,则能有效地找到事故发生的原因,有效排除故障。
三、日常继电保护的维护管理工作
(一)对继电保护运行维护管理要求
运行人员必须按继电保护运行规程,对保护装置及其二次回路进行定期巡视、检测或按规程规定更改定值,如发现可能使保护装置误动的异常情况时,应及时汇报,紧急情况下,可先行将保护装置停用,事后立即汇报。发现保护装置及二次回路所存在的缺陷及不正常情况,应作出记录,对继电保护动作时的掉牌信号、灯光信号,运行人员必须准确记录清楚,以方便排除故障点。
(二)继电保护日常维护主要内容
对继电保护装置的日常维护要做到细致、全面、彻底,建立岗位责任制,做到人人有岗,每岗有人;当班运行人员定时对继电保护装置进行巡视和检查,对运行情况做好运行记录;做好继电保护装置的清扫工作;对微机保护的电流、电压采样值每周记录一次,对差动保护要记录差动电流值,并检查打印情况;定期对保护装置端子排进行红外测温,尽早发现接触不良导致的发热;定期核对继电器进行校验。
(三)继电保护的定期校验
应定期校验继电保护装置及其回路接线,确定装置的元件是否良好,回路接线、定值及特性等是否正确。继电保护校验分为新安装装置的验收检验、运行中装置的定期检验、运行中装置的补充检验,其中定期检验分为全部检验、部分检验、用装置进行断路器跳合闸试验;补充检验又分为装置改造后的检验、检修或更换一次设备后的检验、运行中发现异常情况后的检验和事故后检验。利用装置进行断路器跳闸合闸试验,一般每年不宜少于一次。