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【摘 要】 在我国经济持续发展,对电力要求不断增大的情况下,继电保护装置是关系到电网安全稳定运行的重要设备,是电力系统不可缺少的重要组成部分。要做好继电保护工作,就要从各方面了解继电保护的基本任务和意义。文章阐释继电保护的具体运行以及继电保护故障分析处理系统在电力系统中的应用。
【关键词】 电力系统;继电保护;故障
引言:
自动化装置和继电保护设备是电路系统中的主要构成部分,可以避免电力系统受到外界的干扰出现故障,保证了电网运行的稳定性和安全性。在电网出现故障时,自动化装置和继电保护装置可以降低电力系统的故障,确保整个电网的安全性,保证了电力供应的正常性,因此保证继电保护设备和自动化可靠性具有重要意义。
一、我國电力系统继电保护现状
从发展历程来看,我国的电力系统继电保护技术主要经历了四个阶段。第一阶段是在上个世纪60年代的机电式继电保护时代,这一阶段我国开始逐步建立起关于继电保护的一整套的研究、设计、教学、制造的体系,打下了继电保护技术发展的基础。第二阶段是20世纪60年代末期,晶体管继电保护技术日益发展,并开始运行于葛洲坝的线路上,结束了我国线路保护完全依靠进口的窘境。第三阶段是在20世纪70年代中后期,基于集成运算放大器的集成电路保护的研究与运行,进一步开启了我国继电保护技术的新纪元。第四阶段是在21世纪,随着计算机技术、信息网络、通信技术的发展,计算机继电保护研究日益盛行,继电保护装置开始向微机化、自动化、智能化的方向发展,应用与电力系统的继电保护装置也越来越功能齐全、性能优良。从我国继电保护技术发展的历程来看,继电保护技术的微机化、信息化、智能化必将成为未来的发展趋势,但如何在满足电力系统用电稳定安全的前提下进一步提高继电保护装置的经济社会效益还需要对继电保护技术进行更加深入而细致的研究,未来继电保护技术也将继续发展。
二、继电保护系统的故障分析
1、继电保护隐性故障分析
继电保护的隐性故障指的是电力系统在正常的运行状态中,对系统没有任何影响的故障,但是,在一些系统受到外界的干扰发生变化时,隐性故障就出现,导致电力系统出现一系列的故障。在国外的一些调查报告中,继电保护存在隐患的原因主要有两个方面:(1)在继电保护系统中的硬件在有缺陷的情况时,就会导致系统装置中的元件出现接触不良和绝缘不良的情况,导致电力系统的瘫痪;(2)在继电保护的定值在出现不合理的情况下,会导致保护定值的过时和定值整定计算出现错误。
继电保护隐性故障的研究中分析出系统在正常运行时没有不利的故障影响,但是当系统中某些运行状态发生变化时,引发了大面积的故障发生。隐性故障在系统正常运行时是无法发现的,但是一旦发生,需要继电器作出正确的故障解决措施,使电力系统能够重新被规划使用,在这样的运行状态下发挥出了隐性故障的正常保护系统。研究发现继电保护隐性故障还存在一些缺陷,不符合当前的运行方式,其中还包括继电保护系统硬件的不完善,通讯系统出现故障以及一些线路的错误接触。
2、短路电流造成互感器饱和
随着配电系统的规模不断增大,大部分的低压配电系统的短路电流也会变大。这类问题一般出现在低压状态下。由于配电系统的供应电流较大,当出现短路现象时,短路电流有时高达电流互感器一次侧额定电流的好几十倍。电流越大,电流互感器工作时的灵敏度越低,造成的误差也会越大,电流速断保护也会因此出现拒绝动作的可能。10kV的线路短路时,互感器达到饱和,得到的二次侧的电流会比正常的电流小很多,这样就有可能造成装置拒动。如果故障在变电站时需要母联断路器,这样故障时间越长,故障波及的范围越大;如果是由于配电系统的过流保护拒绝动作而引起配电系统所有进线发生保护动作,将会导致整个配电系统瘫痪。
3、使用设备质量不达标
在继电保护设备和自动化设备生产的过程中,一些生产厂家为了节约生产成本,使用一些质量比较差的材料进行自动化装置的电磁器、继电器零部件的生产,不能达到规定的精度要求,影响了继电保护设备和自动化设备的可靠性,另外,个别继电保护设备没有经过运行测试检测就投入使用,晶体管波保护装置中的元件存在比较大的差异性或者元件的质量比较差都导致自动化装置和继电保护装置出现运行不协调的情况,导致拒动和误动的情况频繁出现。这就要求在实际的生产过程中,生产商要具有良好的技术支持,树立良好的社会责任心,在生产的过程中对质量进行严格控制。
4、仪器仪表和图纸资料的问题
现在我国存在的很多配电系统保护装置还有或多或少的漏洞。(1)由于仪器仪表的问题导致实测数据的误差。仪器仪表是保证保护装置安全的重要工具,提高效率的基础,但由于长期投入的技术资金等的缺乏,不能提供高性能的仪器仪表,使仪器仪表不能减轻人工的投入、减少误差的出现。当出现错误时,也无法进行校验工作,使工作效率和质量受到了极大地影响。(2)有关现场的资料不完备。继电保护的图纸资料是继电保护人员的重要参考资料,而在大部分的供电部门,继电保护的图纸都被损坏甚至丢失,有的新建供电部门都没有最后的竣工图纸;还有一些供电部门的图纸刚完成就有新的项目添进造成实际与图纸不符的情况也有很多。造成了许多后续事故发生的隐患。
5、静放电对继电保护系统的干扰
在干燥的工作环境中,工作人员所穿的衣服(如毛衣)会因为干燥的环境产生静电,从而产生高电压。但是,在工作中工作人员一般都穿着绝缘靴,此时无法将高电压导入大地的情况下,他们会一直将电荷带到任何他们正在工作的地方,当工作人员开始工作时其所接触的电子设备就会因其所带静电而对其放电严重。这时,电力系统化的电子元件会因为这类不同程度的放电情况而烧毁,而继电系统保护的正常程序也随之被破坏。
三、提高继电保护系统能力的措施 1、优化冗余设计的方法
为了使继电保护系统的容错达到设计的要求,可以使用硬件冗余的方法对设计进行优化。冗余技术指的是即使继电器器中某个保护装置出现了错误的动作,也不会对系统造成比较大的影响,通过使用硬件冗余的方法,可以有效地对拒动率和可用度等指标进行改善,主要包含了备用切换、并联、多数表决等,即使误动率出现了恶化,也可以利用硬件冗余将其显示出来,在实际使用的过程中,冗余方式的选择要和继电器保护系统的实际运行情况结合起来,达到系统各项指标的要求,利用硬件冗余的优化达到使用最小数量的装置、最小金额投资达到管理目标的目的。
2、确保电力继电保护发展管理的制度工作的顺利
企业一定要确定电力继电保护发展的管理制度,其中包括:检修的制度、安全的制度、上报的制度等。另外,还需要重视工作人员素质的提高,只有在清楚各种电力设备的运行规则,才能执行有关管理的制度。根据现实情况分析和处理的能力,企业需要提高设备监控的能力,利用先进的监控机器进行各种故障的处理,以提高繼电保护故障处理的效率。
3、引进新技术
科技的发展和社会的进步扩展了人工智能的应用领域,且目前很多继电保护领域也同样采取了人工智能技术,并取得了很好的应用效果。要想进一步提高继电保护系统的抗干扰能力,还需要研究人员不断研究,进一步将新技术运用到继电保护系统中,从而提高系统对外界的抗干扰能力和遇到电力故障的反应能力,最终更好地使力系统正常运行服务。
4、做好继电保护装置的维护工作
在进行日常管理的时候,要将继电保护装置的维护工作做好,对系统工作的可靠性进行提升,需要做到以下几方面的管理:(1)定期查评和检修继电保护装置,主要需要对二次设备元件标志、名称的齐全性、查看各种开关动作和按钮的动作,确保其灵活性,将接点压力不足或者被烧伤的情况解决,对指示中的红绿指示灯泡和光字牌进行检查,确保其完好性,对各种继电器、盘柜上表计、接线端子螺钉松动故障进行排查,然后对电流互感器和电压互感器的二次引线端子故障进行排查,对配线进行检查,查看是否有固定卡子脱落的情况。(2)对各个断路器操作机构出现的问题进行排查,将继电器保护装置的查评工作完成后,根据设备具体的运行情况进行分类,要保证一类设备无缺陷运行、对系统的经济性和安全性标准进行保护,二类设备允许部分零件存在部分缺陷,整体设备完好,不能危及到设备和人身的安全,三类设备如果有比较严重的问题出现时,会直接对系统的可靠性和安全性造成影响,在检查和维护时,对于此类问题,如果出现要及时进行处理将隐患排除,并做好故障维修记录,为以后的检修工作提供一定的参考资料。
四、结束语
随着科技水平的不断提高,对配电系统的要求也会随之提高,继电保护是确保配电系统安全运行的关键环节,如何发现并且改进继电保护中出现的各种问题,确保配电系统的安全运行,是继电保护技术人员工作的根本。
参考文献:
[1]杨吉强.配电系统继电保护应用安全分析[J].城市建设理论研究(电子版),2013年.
[2]王淑艳,王林,毛义.浅谈继电保护自动化中的装与检修[J].科技创新与应用,2012年.
【关键词】 电力系统;继电保护;故障
引言:
自动化装置和继电保护设备是电路系统中的主要构成部分,可以避免电力系统受到外界的干扰出现故障,保证了电网运行的稳定性和安全性。在电网出现故障时,自动化装置和继电保护装置可以降低电力系统的故障,确保整个电网的安全性,保证了电力供应的正常性,因此保证继电保护设备和自动化可靠性具有重要意义。
一、我國电力系统继电保护现状
从发展历程来看,我国的电力系统继电保护技术主要经历了四个阶段。第一阶段是在上个世纪60年代的机电式继电保护时代,这一阶段我国开始逐步建立起关于继电保护的一整套的研究、设计、教学、制造的体系,打下了继电保护技术发展的基础。第二阶段是20世纪60年代末期,晶体管继电保护技术日益发展,并开始运行于葛洲坝的线路上,结束了我国线路保护完全依靠进口的窘境。第三阶段是在20世纪70年代中后期,基于集成运算放大器的集成电路保护的研究与运行,进一步开启了我国继电保护技术的新纪元。第四阶段是在21世纪,随着计算机技术、信息网络、通信技术的发展,计算机继电保护研究日益盛行,继电保护装置开始向微机化、自动化、智能化的方向发展,应用与电力系统的继电保护装置也越来越功能齐全、性能优良。从我国继电保护技术发展的历程来看,继电保护技术的微机化、信息化、智能化必将成为未来的发展趋势,但如何在满足电力系统用电稳定安全的前提下进一步提高继电保护装置的经济社会效益还需要对继电保护技术进行更加深入而细致的研究,未来继电保护技术也将继续发展。
二、继电保护系统的故障分析
1、继电保护隐性故障分析
继电保护的隐性故障指的是电力系统在正常的运行状态中,对系统没有任何影响的故障,但是,在一些系统受到外界的干扰发生变化时,隐性故障就出现,导致电力系统出现一系列的故障。在国外的一些调查报告中,继电保护存在隐患的原因主要有两个方面:(1)在继电保护系统中的硬件在有缺陷的情况时,就会导致系统装置中的元件出现接触不良和绝缘不良的情况,导致电力系统的瘫痪;(2)在继电保护的定值在出现不合理的情况下,会导致保护定值的过时和定值整定计算出现错误。
继电保护隐性故障的研究中分析出系统在正常运行时没有不利的故障影响,但是当系统中某些运行状态发生变化时,引发了大面积的故障发生。隐性故障在系统正常运行时是无法发现的,但是一旦发生,需要继电器作出正确的故障解决措施,使电力系统能够重新被规划使用,在这样的运行状态下发挥出了隐性故障的正常保护系统。研究发现继电保护隐性故障还存在一些缺陷,不符合当前的运行方式,其中还包括继电保护系统硬件的不完善,通讯系统出现故障以及一些线路的错误接触。
2、短路电流造成互感器饱和
随着配电系统的规模不断增大,大部分的低压配电系统的短路电流也会变大。这类问题一般出现在低压状态下。由于配电系统的供应电流较大,当出现短路现象时,短路电流有时高达电流互感器一次侧额定电流的好几十倍。电流越大,电流互感器工作时的灵敏度越低,造成的误差也会越大,电流速断保护也会因此出现拒绝动作的可能。10kV的线路短路时,互感器达到饱和,得到的二次侧的电流会比正常的电流小很多,这样就有可能造成装置拒动。如果故障在变电站时需要母联断路器,这样故障时间越长,故障波及的范围越大;如果是由于配电系统的过流保护拒绝动作而引起配电系统所有进线发生保护动作,将会导致整个配电系统瘫痪。
3、使用设备质量不达标
在继电保护设备和自动化设备生产的过程中,一些生产厂家为了节约生产成本,使用一些质量比较差的材料进行自动化装置的电磁器、继电器零部件的生产,不能达到规定的精度要求,影响了继电保护设备和自动化设备的可靠性,另外,个别继电保护设备没有经过运行测试检测就投入使用,晶体管波保护装置中的元件存在比较大的差异性或者元件的质量比较差都导致自动化装置和继电保护装置出现运行不协调的情况,导致拒动和误动的情况频繁出现。这就要求在实际的生产过程中,生产商要具有良好的技术支持,树立良好的社会责任心,在生产的过程中对质量进行严格控制。
4、仪器仪表和图纸资料的问题
现在我国存在的很多配电系统保护装置还有或多或少的漏洞。(1)由于仪器仪表的问题导致实测数据的误差。仪器仪表是保证保护装置安全的重要工具,提高效率的基础,但由于长期投入的技术资金等的缺乏,不能提供高性能的仪器仪表,使仪器仪表不能减轻人工的投入、减少误差的出现。当出现错误时,也无法进行校验工作,使工作效率和质量受到了极大地影响。(2)有关现场的资料不完备。继电保护的图纸资料是继电保护人员的重要参考资料,而在大部分的供电部门,继电保护的图纸都被损坏甚至丢失,有的新建供电部门都没有最后的竣工图纸;还有一些供电部门的图纸刚完成就有新的项目添进造成实际与图纸不符的情况也有很多。造成了许多后续事故发生的隐患。
5、静放电对继电保护系统的干扰
在干燥的工作环境中,工作人员所穿的衣服(如毛衣)会因为干燥的环境产生静电,从而产生高电压。但是,在工作中工作人员一般都穿着绝缘靴,此时无法将高电压导入大地的情况下,他们会一直将电荷带到任何他们正在工作的地方,当工作人员开始工作时其所接触的电子设备就会因其所带静电而对其放电严重。这时,电力系统化的电子元件会因为这类不同程度的放电情况而烧毁,而继电系统保护的正常程序也随之被破坏。
三、提高继电保护系统能力的措施 1、优化冗余设计的方法
为了使继电保护系统的容错达到设计的要求,可以使用硬件冗余的方法对设计进行优化。冗余技术指的是即使继电器器中某个保护装置出现了错误的动作,也不会对系统造成比较大的影响,通过使用硬件冗余的方法,可以有效地对拒动率和可用度等指标进行改善,主要包含了备用切换、并联、多数表决等,即使误动率出现了恶化,也可以利用硬件冗余将其显示出来,在实际使用的过程中,冗余方式的选择要和继电器保护系统的实际运行情况结合起来,达到系统各项指标的要求,利用硬件冗余的优化达到使用最小数量的装置、最小金额投资达到管理目标的目的。
2、确保电力继电保护发展管理的制度工作的顺利
企业一定要确定电力继电保护发展的管理制度,其中包括:检修的制度、安全的制度、上报的制度等。另外,还需要重视工作人员素质的提高,只有在清楚各种电力设备的运行规则,才能执行有关管理的制度。根据现实情况分析和处理的能力,企业需要提高设备监控的能力,利用先进的监控机器进行各种故障的处理,以提高繼电保护故障处理的效率。
3、引进新技术
科技的发展和社会的进步扩展了人工智能的应用领域,且目前很多继电保护领域也同样采取了人工智能技术,并取得了很好的应用效果。要想进一步提高继电保护系统的抗干扰能力,还需要研究人员不断研究,进一步将新技术运用到继电保护系统中,从而提高系统对外界的抗干扰能力和遇到电力故障的反应能力,最终更好地使力系统正常运行服务。
4、做好继电保护装置的维护工作
在进行日常管理的时候,要将继电保护装置的维护工作做好,对系统工作的可靠性进行提升,需要做到以下几方面的管理:(1)定期查评和检修继电保护装置,主要需要对二次设备元件标志、名称的齐全性、查看各种开关动作和按钮的动作,确保其灵活性,将接点压力不足或者被烧伤的情况解决,对指示中的红绿指示灯泡和光字牌进行检查,确保其完好性,对各种继电器、盘柜上表计、接线端子螺钉松动故障进行排查,然后对电流互感器和电压互感器的二次引线端子故障进行排查,对配线进行检查,查看是否有固定卡子脱落的情况。(2)对各个断路器操作机构出现的问题进行排查,将继电器保护装置的查评工作完成后,根据设备具体的运行情况进行分类,要保证一类设备无缺陷运行、对系统的经济性和安全性标准进行保护,二类设备允许部分零件存在部分缺陷,整体设备完好,不能危及到设备和人身的安全,三类设备如果有比较严重的问题出现时,会直接对系统的可靠性和安全性造成影响,在检查和维护时,对于此类问题,如果出现要及时进行处理将隐患排除,并做好故障维修记录,为以后的检修工作提供一定的参考资料。
四、结束语
随着科技水平的不断提高,对配电系统的要求也会随之提高,继电保护是确保配电系统安全运行的关键环节,如何发现并且改进继电保护中出现的各种问题,确保配电系统的安全运行,是继电保护技术人员工作的根本。
参考文献:
[1]杨吉强.配电系统继电保护应用安全分析[J].城市建设理论研究(电子版),2013年.
[2]王淑艳,王林,毛义.浅谈继电保护自动化中的装与检修[J].科技创新与应用,2012年.