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[摘 要]随着电力行业的发展,继电保护技术在电力系统综合自动化领域中也在不断的进步。然而当继电保护微机化程度日渐提高,在电力系统中对电网的安全稳定运行起到愈加重要的作用时,对继电保护运行的可靠性,及在电力系统中继电保护的管理也不断地提出更高的要求。文章主要对继电保护可靠性在综合自动化电力系统中的应用及运行管理进行探讨。
[关键词]电力系统 继电保护 运行管理
中图分类号:TM732 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)18-0284-01
1 继电保护的任务
首先,当被保护的电力系统元件发生故障时, 应该由该元件的继电保护装置迅速准确地向距离故障元件最近的断路器发出跳闸命令, 使故障元件及时从电力系统中断开, 以最大限度地減少对电力元件本身的损坏, 降低对电力系统安全供电的影响, 并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定性等)。其次,继电保护对电气设备的不正常工作情况进行反应, 并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员) 发出信号, 以便值班人员进行处理, 或由装置自动地进行调整, 将继续运行可能会引起事故的电气设备予以切除。(反应不正常工作情况的继电保护装置容许带一定的延时动作)
2 继电保护可靠性在电力系统中的运行管理
2.1 继电保护设备的可靠性
按照电力行业传统对于继电保护性能的要求分为“四性”:选择性、快速性、灵敏性、可靠性。从目前继电保护微机化的普及程度出发可以发现,基于逻辑的选择性,基于通信的快速性,基于精度的灵敏性对于现阶段的继电保护设备来讲,已经相对成熟。所以在目前市场化经济影响下,继电保护设备种类繁多,功能各异的大环境中,保证继电保护设备的可靠性,变得尤为重要。
首先,是选型设计。电气设备在进行继电保护设备及其辅助设备的选型设计时,在经济因素可行的条件下,尽量选择技术先进成熟、市场占有率高的产品,因为这种产品的生产在设计、技术及性能等方面相对可靠稳定,运行曲线合理,误差相对较小。同时较高的市场占有率也对实际考察产品性能提供了极大的便利,从而选择最适合自动化变电站的继电保护产品保证电力成产安全、稳定、经济。而且要对所选用的继电保护装置进行性能分析。例如,遥控、遥测、遥信、遥调、保护动作、计量精度等,保证功能准确全面。分析中不单要有效地保证电力系统运行状态良好,同时对电力系统的设备更换、增容扩建也要保留冗余,为保证电力系统长期安全可靠运行奠定基础。
其次,是安装过程的严格监督。严格按照继电保护设备安装相关的规程规定、国家及行业标准进行安装工作,避免产生隐患。例如,山东省某电厂由于工具遗留在继电保护装置内部,导致调试过程中烧毁设备,导致不必要的经济损失和不良影响。黑龙江省某风力发电电场升压变电站主变继电保护设备通讯接口设计为双通道,但实际只安装了单通道,导致长期运行异常,严重降低了继电保护装置的可靠性。只有对继电保护设备质量与安装全过程监督到位,每个环节都符合相关国家或行业标准及规范规程,才能确保在自动化变电站在电力系统中长期、稳定且安全的运行,为电力网提供稳定的电力能源。
再次,是调试过程中各个环节进行要严肃严谨。继电保护涉及测量表计、直流系统、后台监控等设备。因此必须在调试阶段内,明确继电保护与这些设备间的责任界限与分工,相互配合协调;做好基础数据的录入,系统数据库的建立以及对各设备进行联合调试等等工作。严格按照其功能进行逐项调试,模拟系统可能发生的各种故障,对装置的整组模拟、传动进行试验,确保装置的保护功能准确性得到验证。微机保护功能先进,但这并不就意味着微机装置工作可靠性大、安全系数高。严格保证继电保护及自动化装置的背板、端子排、压板、插头的接线牢固,做好光缆、网线防外力破坏的措施及屏蔽干扰措施。应做好工程关键质量点的监察控制。
保护整定值作为继电保护的动作依据,其计算过程、试验步骤必须精确无误。基于是实际电力生产,除了按照各设备性能曲线及相关参数制定整定值以外,还要考虑到对实际各部分接线产生的导致误差的因素,进行消除或核算,最大限度保证整定值的设定负荷现场生产状况。由于整定值设置误差达到十几毫安产生的拒动或误动,而对电气设备造成伤害的事故也是屡见不鲜。
第四,是运行和维护工作的全面合理进行。对继电保护装置按国家、行业的相关规程规定及本单位制定的相关规程规定严格进行巡视检查及维护工作,及时发现并处理继电保护装置的异常运行状况,排除故障隐患。保证继电保护装置的安全稳定既是保证电力生产的安全稳定。
2.2 对继电保护设备可靠性的运行管理
首先,继电保护专业工作者对继电保护设备进行运行管理,应当具备相应的专业技术知识及对现场设备情况的透彻掌握,其中应包括:
被保护电力设备的基本性能及有关参数;系统稳定计算结果及其对所管辖部分的具体要求;系统的运行方式及负荷潮流;系统发展规划及接线;发电厂、变电站母线接线方式;发电机、变压器中性点的接地方式;断路器的基本性能:其分、合闸线圈的启动电压、电流;分、合闸时间,金属性短路时间及其三相非同期时间;辅助触点、气压或液压闭锁触点的工作情况;直流电源方式(蓄电池、硅整流、复式整流、电容储能跳闸等)、滤波性能及直流监视装置;电流、电压互感器的变比、极性、安装位置,电流互感器的伏安特性等。
其次,继电保护专业工作者应了解运行管理工作的相应职责,形成闭环管理,能发现问题,有计划方案,有改造实施,有技术总结。其主要职责应包括:
对运行继电保护装置的维护及定期检验, 按时完成保护装置定值的更改工作;参加有关的新、扩建工程保护装置的选型设计审核,并进行竣工验收;事故后或继电保护不正确动作后的临时性检验;按规定对继电保护动作情况进行定期的统计分析与总结, 提出反事故措施;贯彻执行反事故措施(包括上级机构确定的), 编制保护装置更新改造工程计划;根据整定单位确定的原则接线方案, 绘制原理接线等有关图纸, 经基层局、厂审定后施工;会同用电监察部门, 提出对用户继电保护的原则要求和提供有关定值;协助对变电站及发电厂值班人员进行有关保护装置运行方面的技术培训工作。
3 继电保护在电力系统中的发展
在国家能源局2014年4月15日发布的《防止电力生产事故的二十五项重点要求》中第十八项“防止继电保护事故”中,与之前发布的反事故措施相比,对继电保护的可靠性,提出了细致的要求。其中对继电保护设备各环节提出包括:涉及电网安全、稳定运行的发电、输电、配电及重要用电设备的继电保护装置应纳入电网同一规划、设计、运行、管理和技术监督;继电保护装置的配置和选型,必须满足有关规程规定的要求,并经相关继电保护管理部门同意。保护选型应采用技术成熟、性能可靠、质量优良的产品。
同时,对继电保护定值与运行管理工作中应注意的问题也做出了非常详细的要求。包括继电保护的配置、定值整定、元件特性、工作制度、运行维护及检测、继电保护专业与通信专业的配合等方面都做出了详细要求。这些要求更进一步的体现出继电保护设备的可靠性在电力生产中的重要作用,同时也是向我们电力行业尤其是继电保护专业工作人员提出了更高的要求。
4 结语
通过对继电保护在综合自动化电力系统中重要性的探讨,对其运行特点以及重要事项进行了浅析。对于保证继电保护设备在自动化电力系统中的安全稳定运行及管理,进行了分析。结论为:以现实工作需求为基础,以全面、系统的安全管理手段为根本,在完善继电保护的设备安装、调试、运行、维护、检测各个环节的协调配合下,提升综合自动化电力系统继电保护的可靠性,才能保证对电网的电能供应及电能质量。
参考文献
[1] 王维俭.《电气主设备继电保护原理与应用》(第二版).中国电力出版社.
[2] 国家电力调度通信中心.《电力系统继电保护实用技术问答》(第二版). 中国电力出版社.
[3] 国家能源局.《防止电力生产事故的二十五项重点要求》.2014.4.15.
[关键词]电力系统 继电保护 运行管理
中图分类号:TM732 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)18-0284-01
1 继电保护的任务
首先,当被保护的电力系统元件发生故障时, 应该由该元件的继电保护装置迅速准确地向距离故障元件最近的断路器发出跳闸命令, 使故障元件及时从电力系统中断开, 以最大限度地減少对电力元件本身的损坏, 降低对电力系统安全供电的影响, 并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定性等)。其次,继电保护对电气设备的不正常工作情况进行反应, 并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员) 发出信号, 以便值班人员进行处理, 或由装置自动地进行调整, 将继续运行可能会引起事故的电气设备予以切除。(反应不正常工作情况的继电保护装置容许带一定的延时动作)
2 继电保护可靠性在电力系统中的运行管理
2.1 继电保护设备的可靠性
按照电力行业传统对于继电保护性能的要求分为“四性”:选择性、快速性、灵敏性、可靠性。从目前继电保护微机化的普及程度出发可以发现,基于逻辑的选择性,基于通信的快速性,基于精度的灵敏性对于现阶段的继电保护设备来讲,已经相对成熟。所以在目前市场化经济影响下,继电保护设备种类繁多,功能各异的大环境中,保证继电保护设备的可靠性,变得尤为重要。
首先,是选型设计。电气设备在进行继电保护设备及其辅助设备的选型设计时,在经济因素可行的条件下,尽量选择技术先进成熟、市场占有率高的产品,因为这种产品的生产在设计、技术及性能等方面相对可靠稳定,运行曲线合理,误差相对较小。同时较高的市场占有率也对实际考察产品性能提供了极大的便利,从而选择最适合自动化变电站的继电保护产品保证电力成产安全、稳定、经济。而且要对所选用的继电保护装置进行性能分析。例如,遥控、遥测、遥信、遥调、保护动作、计量精度等,保证功能准确全面。分析中不单要有效地保证电力系统运行状态良好,同时对电力系统的设备更换、增容扩建也要保留冗余,为保证电力系统长期安全可靠运行奠定基础。
其次,是安装过程的严格监督。严格按照继电保护设备安装相关的规程规定、国家及行业标准进行安装工作,避免产生隐患。例如,山东省某电厂由于工具遗留在继电保护装置内部,导致调试过程中烧毁设备,导致不必要的经济损失和不良影响。黑龙江省某风力发电电场升压变电站主变继电保护设备通讯接口设计为双通道,但实际只安装了单通道,导致长期运行异常,严重降低了继电保护装置的可靠性。只有对继电保护设备质量与安装全过程监督到位,每个环节都符合相关国家或行业标准及规范规程,才能确保在自动化变电站在电力系统中长期、稳定且安全的运行,为电力网提供稳定的电力能源。
再次,是调试过程中各个环节进行要严肃严谨。继电保护涉及测量表计、直流系统、后台监控等设备。因此必须在调试阶段内,明确继电保护与这些设备间的责任界限与分工,相互配合协调;做好基础数据的录入,系统数据库的建立以及对各设备进行联合调试等等工作。严格按照其功能进行逐项调试,模拟系统可能发生的各种故障,对装置的整组模拟、传动进行试验,确保装置的保护功能准确性得到验证。微机保护功能先进,但这并不就意味着微机装置工作可靠性大、安全系数高。严格保证继电保护及自动化装置的背板、端子排、压板、插头的接线牢固,做好光缆、网线防外力破坏的措施及屏蔽干扰措施。应做好工程关键质量点的监察控制。
保护整定值作为继电保护的动作依据,其计算过程、试验步骤必须精确无误。基于是实际电力生产,除了按照各设备性能曲线及相关参数制定整定值以外,还要考虑到对实际各部分接线产生的导致误差的因素,进行消除或核算,最大限度保证整定值的设定负荷现场生产状况。由于整定值设置误差达到十几毫安产生的拒动或误动,而对电气设备造成伤害的事故也是屡见不鲜。
第四,是运行和维护工作的全面合理进行。对继电保护装置按国家、行业的相关规程规定及本单位制定的相关规程规定严格进行巡视检查及维护工作,及时发现并处理继电保护装置的异常运行状况,排除故障隐患。保证继电保护装置的安全稳定既是保证电力生产的安全稳定。
2.2 对继电保护设备可靠性的运行管理
首先,继电保护专业工作者对继电保护设备进行运行管理,应当具备相应的专业技术知识及对现场设备情况的透彻掌握,其中应包括:
被保护电力设备的基本性能及有关参数;系统稳定计算结果及其对所管辖部分的具体要求;系统的运行方式及负荷潮流;系统发展规划及接线;发电厂、变电站母线接线方式;发电机、变压器中性点的接地方式;断路器的基本性能:其分、合闸线圈的启动电压、电流;分、合闸时间,金属性短路时间及其三相非同期时间;辅助触点、气压或液压闭锁触点的工作情况;直流电源方式(蓄电池、硅整流、复式整流、电容储能跳闸等)、滤波性能及直流监视装置;电流、电压互感器的变比、极性、安装位置,电流互感器的伏安特性等。
其次,继电保护专业工作者应了解运行管理工作的相应职责,形成闭环管理,能发现问题,有计划方案,有改造实施,有技术总结。其主要职责应包括:
对运行继电保护装置的维护及定期检验, 按时完成保护装置定值的更改工作;参加有关的新、扩建工程保护装置的选型设计审核,并进行竣工验收;事故后或继电保护不正确动作后的临时性检验;按规定对继电保护动作情况进行定期的统计分析与总结, 提出反事故措施;贯彻执行反事故措施(包括上级机构确定的), 编制保护装置更新改造工程计划;根据整定单位确定的原则接线方案, 绘制原理接线等有关图纸, 经基层局、厂审定后施工;会同用电监察部门, 提出对用户继电保护的原则要求和提供有关定值;协助对变电站及发电厂值班人员进行有关保护装置运行方面的技术培训工作。
3 继电保护在电力系统中的发展
在国家能源局2014年4月15日发布的《防止电力生产事故的二十五项重点要求》中第十八项“防止继电保护事故”中,与之前发布的反事故措施相比,对继电保护的可靠性,提出了细致的要求。其中对继电保护设备各环节提出包括:涉及电网安全、稳定运行的发电、输电、配电及重要用电设备的继电保护装置应纳入电网同一规划、设计、运行、管理和技术监督;继电保护装置的配置和选型,必须满足有关规程规定的要求,并经相关继电保护管理部门同意。保护选型应采用技术成熟、性能可靠、质量优良的产品。
同时,对继电保护定值与运行管理工作中应注意的问题也做出了非常详细的要求。包括继电保护的配置、定值整定、元件特性、工作制度、运行维护及检测、继电保护专业与通信专业的配合等方面都做出了详细要求。这些要求更进一步的体现出继电保护设备的可靠性在电力生产中的重要作用,同时也是向我们电力行业尤其是继电保护专业工作人员提出了更高的要求。
4 结语
通过对继电保护在综合自动化电力系统中重要性的探讨,对其运行特点以及重要事项进行了浅析。对于保证继电保护设备在自动化电力系统中的安全稳定运行及管理,进行了分析。结论为:以现实工作需求为基础,以全面、系统的安全管理手段为根本,在完善继电保护的设备安装、调试、运行、维护、检测各个环节的协调配合下,提升综合自动化电力系统继电保护的可靠性,才能保证对电网的电能供应及电能质量。
参考文献
[1] 王维俭.《电气主设备继电保护原理与应用》(第二版).中国电力出版社.
[2] 国家电力调度通信中心.《电力系统继电保护实用技术问答》(第二版). 中国电力出版社.
[3] 国家能源局.《防止电力生产事故的二十五项重点要求》.2014.4.15.