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【摘 要】 继电保护的目的是保护电力系统以及其原件之间相互不受干扰,以确保电网运行的安全。如果继电保护本身存在一些安全隐患肖电气设备发生故障时不能自动将故障设备排除出系统或正常发送故障信号,电网的运行安全就得不到有效保障从而引起大面积停电造成重大经济损失。本文主要就是针对继电保护隐患的运行风险分析来进行分析。
【关键词】 继电保护;隐患;运行风险
引言:
继电保护隐患严重的威胁着电网的运行安全,因此对于继电保护隐患的研究十分重要。笔者通过查阅大量国内外相关文献并结合自身多年的变电所工作经验首先介绍了继电保护中安全隐患的原因以及分类并探讨了如何评估这些隐患对电网运行安全的影响大小希望能够对一线工作人员提供一些帮助。
1、继电保护概述
随着计算机技术和通信技术在继电保护系统中的应用,继电保护系统逐渐向计算机化、智能化、自动化、网络化的方向发展。继电保护系统主要由机电保护装置、断路器、通讯通道和互感器等部分组成,其中任一元件在继电保护系统运行时存在缺陷,都会引发一系列的不良反应,造成继电保护造出不正确的运作。机电保护装置硬件是否存在缺陷是无法在电网调度中心做出正确判断的,所以只能对硬件的相关数据进行统计分析,采取概率分析进行判断。相关调查数据显示,继电保护隐患发生的主要原因有继电保护定制缺乏合理性、选定的保护定值不适用于实际状况、硬件系统存在的缺陷等等。
2、继电保护安全隐患的原因分类
继电保护的安全隐患主要可以从两个方面进行分析:①硬件缺陷。继电保护装置的测量元件或通信系统发生故障或部分零部件老化等都可能是其安全隐患。②定值的设置不合理。在定值整定计算时出现错误或定值设置与电网运行方式不符等导致存在安全隐患。一般的继电保护隐患基本都属于以上。类在实际工作中我们首先要分清楚隐患属于哪一类然后采取对应的措施对继电保护装置进行改进或更换保障电网的运行安全。
3、继电保护隐患的运行风险分析
3.1、运行风险分析方法
一般而言,在电力系统中,继电保护隐患或多或少都会有所存在。而这些隐患通常都不会对电力系统造成威胁。但是如果此时电气设备由于一些因素的影响,出现故障,则继电保护的隐患就会显现,并且导致继电保护设备无法正确操作,无法达到保护电力系统的作用。鉴于此,应当做好继电保护隐患运行风险的分析工作,研究继电保护隐患给电力系统带来的负面影响程度。一般而言,會采用以下公式计算影响值:R=P×S。其中,R为继电保护对电力系统运行安全所造成的影响值;P为隐患造成保护装置不正确动作的概率;S则为保护装置不正确动作带来危害的程度。结合继电保护隐患原因,依据各有关参数,计算出影响值R,既可以科学的对继电保护隐患进行运行风险分析。
3.2、运行风险分析方法的具体应用
(1)硬件隐患运行风险分析
硬件缺陷是造成继电保护隐患的原因之一,因此,在继电保护隐患隐性风险分析时,必须要将硬件缺陷纳入到考虑范围内。这一方面,应结合硬件缺陷,先计算继电保护装置不正确动作的概率。首先,明确关于硬件缺陷造成的继电保护异常的情况,一般而言,主要有如下三个方面。a.设备虽然发生故障,但自身保护装置能够正确动作,而与之相邻的设备继电保护装置硬件缺陷,导致动作现异常。b.自身继电保护装置硬件缺陷,造成异常动作。c.电气设备虽正常,但由于受外界干扰继电保护装置硬件出现问题,导致不正确动作。其次,依照上述三个方面,分别计算保护装置误动作概率值,由此,计算出硬件设备风险值。接着就可以依据这一数据,分析严重硬件缺陷隐患,为继电保护系统的改进提供参考。
(2)定值不合理运行风险分析
定值不合理也是继电保护隐患的一大类别。具体又可细分为保护定值未达到一定的灵敏度;保护定值不具有选择性的功能等方面。这些方面都会对电力系统带来威胁,但是具体危害程度、危害情况又不相同。因此,在不合理定值的运行风险分析时,应当按照不同的类别进行具体分析。
首先,要进行不合理定值隐患范围的计算,因为由不合理定值引发的继电保护隐患只有在一定的范围内发生了电气故障才能使继电保护不正确动作,所以要对这个范围进行计算。为了能够精确的计算出电网中不合理定值隐患的范围,在计算中不再使用定值整定规程里的可靠系数以及分支系数,而是采取了一种全新的计算方法,这种计算方法就是沿线逐点计算,通过这样的方法确定出来的隐患范围更加精确,通过这一方法我们可以先将各个相间距离的保护范围计算出来,再依据上下级保护之间的配合关系来计算出不合理定值的范围来。其次,要计算不合理定值的风险还要对其爆发的概率进行计算。对概率的计算要采取事件树的方法进行计算,从事件树的示意图中可以看出只有顺着特定的分支路线行进时,不合理定值的隐患才会爆发出来,所以要找出不同线路上不合理定值隐患的爆发条件,分别进行概率的计算,再根据计算出来的每条线路上的概率值,计算出整个线路上不合理定值隐患爆发的总概率。
有了总概率的值就可以进行不合理定值风险的计算,利用上文介绍的计算风险R值的计算公式,就可以计算出不合理定值隐患的风险,就能够知道这一隐患对电网运行的危害程度。这样就可以根据计算出来的各种风险值来找出继电保护系统中的薄弱环节,加强对薄弱环节的管理就能实现规避风险增强电网运行安全性的目的。
4、变电运行中继电保护策略
安全是变电运行中永恒的主题,也是不变的思想,继电保护作为保障变电运行安全的关键技术,其科学的配置方案和完善的网络结构对提高变电运行稳定性和安全性具有重要的作用。因此,我们必须深入地研究变电运行中的继电保护策略,以保障电力系统的安全、稳定运行,见图1。
图1 电力系统继电保护
4.1、主变压器的继电保护策略 变压器作为变电系统的主要设备,必须进行全面的保护,防止其故障的发生。根据变电设备的容量和电压等级,在低压侧与高压侧之间装备安全可靠,性能良好的继电保护装置,根据安装规范的要求,电压保护适宜采取双套配置,即智能终端与合并单元(EU)组成的双套配置系统。在配置时,主、后备一体化的配置方案使第一套智能终端设备与差动保护相对应,第二套智能终端和后备保护以及MU对应。①继电保护装置获取的数据是通过检测装置直接测得的电压电流量,并不通过SV网络获取数据采样,因此,防止网络干扰对继电保护系统的影响。②变压器的终端设备不但与继电保护装置相连,而且还与GOOSE网络相连接,保护装置在控制信号中断的情况下可以采用GOOSE网络控制智能终端进行动作。
4.2、线路的继电保护策略
变电过程线路保护过程中,测控与保护是结合在一起完成的,按照单套间隔配置。线路保护通过直接采样和断路器实现,并与GOOSE网络集合使断路器控制失灵情况下,系统仍然具有保护功能。线路间隔之间的继电保护装置,不但与合并单元、智能终端串行相连,而且与GOOSE网络连接实现信息传输。安装在主线系统和子线系统中的电子式互感器,通过测定线路中的电压和电流信号,输送到合并单元中,经过数据打包,再通过光纤进行控制信号的传输。
4.3、母线的继电保护策略
母线是变电系统中的主要電力传输线路,一旦发生事故,将对整个电力系统造成很大的损失。母线的继电保护一般采取分布式的设计方法,利用单套配置进行母线的保护有利于实现保护装置与测控系统的集成。母线的继电保护方案与线路的继电保护方法很相似,但其结构更加的简单。
通过与合并单元和智能终端的连接,母线保护装置直接通过继电保护系统实现差错检测和自动处理。通过对以上几种继电保护情况进行分析,我们可以看出,变电运行中的继电保护主要是提高继电保护的可靠性和响应速度。通过采用计算机和通信技术,可以有效地提高系统的安全性。根据线路电压等级和重要性的不同,需要采用不同的继电保护策略,主变压器和线路的继电保护都采用了GOOSE网络,作为辅助的信息传输线路。通信技术的引入,不但提高了系统的可靠性,而且方便了信息化和智能化保护装置的应用。
5、结束语
随着经济的发展、社会的进步,全社会对于电力的依赖程度越来越深,对于电力的可靠安全运行要求也越来越高。继电保护作为保障电气设备不够干扰的重要系统,成为保障电力系统安全运行的关键手段。但是在继电保护中还存在一些运行风险,给电力系统的运行安全埋下隐患。因此,必须要做好运行风险的分析工作,掌握继电保护薄弱环节,从而为应对措施的采取提供保障,提高继电保护性能,使其更好的发挥保护功能。
参考文献:
[1]罗兴国.继电保护隐患的运行风险在线评估[J].广东科技,2013,10:90+70.
[2]段冬东,林琅.有关继电保护隐患的运行风险在线评估[J].电源技术应用,2013,07:54-55.
[3]戴志辉.继电保护可靠性及其风险评估研究[D].华北电力大学,2012.
【关键词】 继电保护;隐患;运行风险
引言:
继电保护隐患严重的威胁着电网的运行安全,因此对于继电保护隐患的研究十分重要。笔者通过查阅大量国内外相关文献并结合自身多年的变电所工作经验首先介绍了继电保护中安全隐患的原因以及分类并探讨了如何评估这些隐患对电网运行安全的影响大小希望能够对一线工作人员提供一些帮助。
1、继电保护概述
随着计算机技术和通信技术在继电保护系统中的应用,继电保护系统逐渐向计算机化、智能化、自动化、网络化的方向发展。继电保护系统主要由机电保护装置、断路器、通讯通道和互感器等部分组成,其中任一元件在继电保护系统运行时存在缺陷,都会引发一系列的不良反应,造成继电保护造出不正确的运作。机电保护装置硬件是否存在缺陷是无法在电网调度中心做出正确判断的,所以只能对硬件的相关数据进行统计分析,采取概率分析进行判断。相关调查数据显示,继电保护隐患发生的主要原因有继电保护定制缺乏合理性、选定的保护定值不适用于实际状况、硬件系统存在的缺陷等等。
2、继电保护安全隐患的原因分类
继电保护的安全隐患主要可以从两个方面进行分析:①硬件缺陷。继电保护装置的测量元件或通信系统发生故障或部分零部件老化等都可能是其安全隐患。②定值的设置不合理。在定值整定计算时出现错误或定值设置与电网运行方式不符等导致存在安全隐患。一般的继电保护隐患基本都属于以上。类在实际工作中我们首先要分清楚隐患属于哪一类然后采取对应的措施对继电保护装置进行改进或更换保障电网的运行安全。
3、继电保护隐患的运行风险分析
3.1、运行风险分析方法
一般而言,在电力系统中,继电保护隐患或多或少都会有所存在。而这些隐患通常都不会对电力系统造成威胁。但是如果此时电气设备由于一些因素的影响,出现故障,则继电保护的隐患就会显现,并且导致继电保护设备无法正确操作,无法达到保护电力系统的作用。鉴于此,应当做好继电保护隐患运行风险的分析工作,研究继电保护隐患给电力系统带来的负面影响程度。一般而言,會采用以下公式计算影响值:R=P×S。其中,R为继电保护对电力系统运行安全所造成的影响值;P为隐患造成保护装置不正确动作的概率;S则为保护装置不正确动作带来危害的程度。结合继电保护隐患原因,依据各有关参数,计算出影响值R,既可以科学的对继电保护隐患进行运行风险分析。
3.2、运行风险分析方法的具体应用
(1)硬件隐患运行风险分析
硬件缺陷是造成继电保护隐患的原因之一,因此,在继电保护隐患隐性风险分析时,必须要将硬件缺陷纳入到考虑范围内。这一方面,应结合硬件缺陷,先计算继电保护装置不正确动作的概率。首先,明确关于硬件缺陷造成的继电保护异常的情况,一般而言,主要有如下三个方面。a.设备虽然发生故障,但自身保护装置能够正确动作,而与之相邻的设备继电保护装置硬件缺陷,导致动作现异常。b.自身继电保护装置硬件缺陷,造成异常动作。c.电气设备虽正常,但由于受外界干扰继电保护装置硬件出现问题,导致不正确动作。其次,依照上述三个方面,分别计算保护装置误动作概率值,由此,计算出硬件设备风险值。接着就可以依据这一数据,分析严重硬件缺陷隐患,为继电保护系统的改进提供参考。
(2)定值不合理运行风险分析
定值不合理也是继电保护隐患的一大类别。具体又可细分为保护定值未达到一定的灵敏度;保护定值不具有选择性的功能等方面。这些方面都会对电力系统带来威胁,但是具体危害程度、危害情况又不相同。因此,在不合理定值的运行风险分析时,应当按照不同的类别进行具体分析。
首先,要进行不合理定值隐患范围的计算,因为由不合理定值引发的继电保护隐患只有在一定的范围内发生了电气故障才能使继电保护不正确动作,所以要对这个范围进行计算。为了能够精确的计算出电网中不合理定值隐患的范围,在计算中不再使用定值整定规程里的可靠系数以及分支系数,而是采取了一种全新的计算方法,这种计算方法就是沿线逐点计算,通过这样的方法确定出来的隐患范围更加精确,通过这一方法我们可以先将各个相间距离的保护范围计算出来,再依据上下级保护之间的配合关系来计算出不合理定值的范围来。其次,要计算不合理定值的风险还要对其爆发的概率进行计算。对概率的计算要采取事件树的方法进行计算,从事件树的示意图中可以看出只有顺着特定的分支路线行进时,不合理定值的隐患才会爆发出来,所以要找出不同线路上不合理定值隐患的爆发条件,分别进行概率的计算,再根据计算出来的每条线路上的概率值,计算出整个线路上不合理定值隐患爆发的总概率。
有了总概率的值就可以进行不合理定值风险的计算,利用上文介绍的计算风险R值的计算公式,就可以计算出不合理定值隐患的风险,就能够知道这一隐患对电网运行的危害程度。这样就可以根据计算出来的各种风险值来找出继电保护系统中的薄弱环节,加强对薄弱环节的管理就能实现规避风险增强电网运行安全性的目的。
4、变电运行中继电保护策略
安全是变电运行中永恒的主题,也是不变的思想,继电保护作为保障变电运行安全的关键技术,其科学的配置方案和完善的网络结构对提高变电运行稳定性和安全性具有重要的作用。因此,我们必须深入地研究变电运行中的继电保护策略,以保障电力系统的安全、稳定运行,见图1。
图1 电力系统继电保护
4.1、主变压器的继电保护策略 变压器作为变电系统的主要设备,必须进行全面的保护,防止其故障的发生。根据变电设备的容量和电压等级,在低压侧与高压侧之间装备安全可靠,性能良好的继电保护装置,根据安装规范的要求,电压保护适宜采取双套配置,即智能终端与合并单元(EU)组成的双套配置系统。在配置时,主、后备一体化的配置方案使第一套智能终端设备与差动保护相对应,第二套智能终端和后备保护以及MU对应。①继电保护装置获取的数据是通过检测装置直接测得的电压电流量,并不通过SV网络获取数据采样,因此,防止网络干扰对继电保护系统的影响。②变压器的终端设备不但与继电保护装置相连,而且还与GOOSE网络相连接,保护装置在控制信号中断的情况下可以采用GOOSE网络控制智能终端进行动作。
4.2、线路的继电保护策略
变电过程线路保护过程中,测控与保护是结合在一起完成的,按照单套间隔配置。线路保护通过直接采样和断路器实现,并与GOOSE网络集合使断路器控制失灵情况下,系统仍然具有保护功能。线路间隔之间的继电保护装置,不但与合并单元、智能终端串行相连,而且与GOOSE网络连接实现信息传输。安装在主线系统和子线系统中的电子式互感器,通过测定线路中的电压和电流信号,输送到合并单元中,经过数据打包,再通过光纤进行控制信号的传输。
4.3、母线的继电保护策略
母线是变电系统中的主要電力传输线路,一旦发生事故,将对整个电力系统造成很大的损失。母线的继电保护一般采取分布式的设计方法,利用单套配置进行母线的保护有利于实现保护装置与测控系统的集成。母线的继电保护方案与线路的继电保护方法很相似,但其结构更加的简单。
通过与合并单元和智能终端的连接,母线保护装置直接通过继电保护系统实现差错检测和自动处理。通过对以上几种继电保护情况进行分析,我们可以看出,变电运行中的继电保护主要是提高继电保护的可靠性和响应速度。通过采用计算机和通信技术,可以有效地提高系统的安全性。根据线路电压等级和重要性的不同,需要采用不同的继电保护策略,主变压器和线路的继电保护都采用了GOOSE网络,作为辅助的信息传输线路。通信技术的引入,不但提高了系统的可靠性,而且方便了信息化和智能化保护装置的应用。
5、结束语
随着经济的发展、社会的进步,全社会对于电力的依赖程度越来越深,对于电力的可靠安全运行要求也越来越高。继电保护作为保障电气设备不够干扰的重要系统,成为保障电力系统安全运行的关键手段。但是在继电保护中还存在一些运行风险,给电力系统的运行安全埋下隐患。因此,必须要做好运行风险的分析工作,掌握继电保护薄弱环节,从而为应对措施的采取提供保障,提高继电保护性能,使其更好的发挥保护功能。
参考文献:
[1]罗兴国.继电保护隐患的运行风险在线评估[J].广东科技,2013,10:90+70.
[2]段冬东,林琅.有关继电保护隐患的运行风险在线评估[J].电源技术应用,2013,07:54-55.
[3]戴志辉.继电保护可靠性及其风险评估研究[D].华北电力大学,2012.