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中国电业【2020年第7期】

  • ID:271850
  • 浏览:6731
  • 学科:产业经济
  • 更新时间:2020-07-17 15:16:34
  • 期刊: 中国电业
内容简介
《中国电业》杂志创办于1950年,是全国电力行业创办时间最早、覆盖面最广、影响最大的杂志。杂志以多种形式准确、及时、深刻地反映电力工业的改革和发展,以深度调查和理论探讨形成独到风格,在国际国内及电力行业内外都有较大影响,在电力媒体中长期处于领军位置。

电力系统继电保护存在的问题及处理对策

2020-07-20 17:01:04 产业经济 黄瑞虹
资料简介

摘要:继电保护作为电力系统中的反事故自动化装置,是延长电力设施使用寿命,确保电力系统安全稳定运行的重要保障。当电力系统出现运行故障时,继电保护装置能够第一时间将故障信号反馈给系统操作终端,以便于及时制订故障检修方案,为电力抢修赢得了宝贵时间。但是,随着电力系统负荷量的不断增大,继电保护装置也频频出现故障,导致部分防护功能丧失,进而埋下了重大的安全隐患。因此,本文将围绕电力系统继电保护存在的问题与有效处理对策展开论述。

电力系统继电保护存在的问题及处理对策

黄瑞虹

国网福建省电力有限公司南安市供电公司

摘要:继电保护作为电力系统中的反事故自动化装置,是延长电力设施使用寿命,确保电力系统安全稳定运行的重要保障。当电力系统出现运行故障时,继电保护装置能够第一时间将故障信号反馈给系统操作终端,以便于及时制订故障检修方案,为电力抢修赢得了宝贵时间。但是,随着电力系统负荷量的不断增大,继电保护装置也频频出现故障,导致部分防护功能丧失,进而埋下了重大的安全隐患。因此,本文将围绕电力系统继电保护存在的问题与有效处理对策展开论述。

关键词:电力系统;继电保护;存在的问题;处理对策

继续保护能够与电力系统中的其它装置相互配合,短时消除故障隐患。近年来,随着我国信息化、人工智能技术的迅猛发展,继电保护装置的升级速度不断加快,防护效果也日渐突显,电力系统的运行故障率也大幅下降。因此,检修人员应当进一步提升专业技术水平,及时排除继电保护的故障隐患,为电力系统的安全稳定运行提供强大的技术支撑。

一、电力系统继电保护存在的问题

(一)电流互感器饱和或者特性不理想

电流互感器作为电力系统中的测量、保护装置,其变化误差对继电保护的正常运行将产生严重影响。尤其在近几年,电力能源需求量与日俱增,供电系统承载的负荷量不断增大,这就使得低压配电系统中的短路电流随之变大。根据设计规程要求,当电流互感器通过15倍或者20倍额定电流时,误差值应当始终保持在5%以下,或者10%以下,当一次电流超出额定值20倍以上时,电流互感器就会呈现出饱和状态,输出的波形也会严重扭曲,此时,误差值急速增大,继电保护装置触点抖动严重,当电流互感器达到深度饱和状态时,继续保护装置的防护功能就会丧失,而出现越级跳或者拒动事故。当出现这种事故后,故障范围将逐步扩大,甚至出现电力配电系统停止运行的情况,严重影响了电力系统的正常运行[1]

(二)二次设备老化严重

虽然我国的电力事业呈现出蓬勃发展态势,电力系统各种供配电装置以及断电保护装置的更新换代速度也逐年加快,但是,对于部分偏远地区来说,受到地方经济以及电力能源供给现状的影响,电力系统中的继电保护装置仍然沿用上世纪八九十年代的老式装置,这些装置在运行过程中,由于内部积尘过多,压力值明显不足,发生保护误动的概率就大幅提升。尤其对于直流与交流的二次回路来说,当交流回路实验端子出现锈蚀或者老化现象,接触电阻值就会超标,此时,继电保护装置就会出现误动或者拒动现象,导致整个回路功能失效。而当电力系统处于持续性的低电压状态,直流回路的安全性能就无法保障,继电保护就有可能出现越级跳闸现象,对电网的局部区域造成不利影响,而引发断电事故。

(三)环网供电故障频发

环网供电是指供电变压器连接成的一个环形供电网络。比如两条高压供电线路A和B,两台变压器为C和D,线路A连接到变压器C,线路B连接到变压器D,再把变压器C和变压器D通过环网开关连接起来,就构成了一个环网供电线路。当线路A有故障或检修时,可以通过线路B经过变压器D和环网开关向变压器C供电,当线路B有故障或检修时,可以通过线路A经过变压器C和环网开关向变压器D供电,通过这种环网供电的方式可以大幅降低停电概率。这样就减少了不必要的停电。但是,在电力系统中,环网供电往往采取负荷开关的方式,很少设置断路器,保护装置缺失。如果出现负荷转移等故障,断电保护也会出现拒动现象,在这种情况下,整个环形网络就会出现断电事故,给人们的正常生活带来诸多不便。

二、排除继电保护故障隐患的有效处理对策

(一)熟练掌握微机保护装置工作原理

与传统继电保护装置相比,新型继电保护装置主要应用微机保护原理,这就取代了过去的电流继电器、信号继电器以及时间继电器的功能,因此,对于故障检修人员来说,必须熟练掌握微机保护装置的工作原理,当继电保护发生运行故障时,能够及时排除故障隐患。微机保护装置一般由计算机、人机联系、输入输出接口以及相关软件组成。其结构图如图1所示。

1:继电器微机保护装置结构图

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图1中的数据采集系统主要负责识别系统内数字量,将电流、电压等模拟信号转换为计算机系统能够识别的二进制数字信号。微型机系统主要由CPU、存储器、定时器等装置组成,是发出指挥与调度指令的中枢系统。其中存储器可以对系统运行过程中产生的各类数据进行收集,定时器可以触发采样信号,是转换数字信号的关键装置。开关量输入与输出系统通过完成信号启动与继电器跳闸等动作,发挥继电器的防护作用。而人机对话接口则属于终端操作平台,这一平台具有显示故障信息以及声音、语言报警功能。一旦继电保护装置出现运行故障,检修人员首先查找微机系统存在的故障隐患,结合微机保护装置的内部构造与工作原理,将继电保护装置的故障率降到最低点[2]

(二)加大设备检测频率

由于继电保护装置长期处于持续高负荷运行状态,内部元器件的老化速度过快,如果不及时更换元器件,既会缩短继电保护装置的使用寿命,同时,也会引发一系列安全事故,造成电力网络局部瘫痪,而影响正常供电。因此,设备检修人员应当进一步加大继电保护装置的检测力度与频率,尤其对电流互感器的额定限流需要定期进行检测,以防止出现电流互感器饱和的情况。另外,对开关装置以及预警系统的完好性应当定期进行检查,确保电力系统出现运行故障后,故障反馈信息能够快速传输至系统终端。在实际工作当中,检修人员需要不断提升自身的专业技术水平,积极借鉴先进的经验,当继电保护装置出现故障时,能够迅速做出反应,及时查找出产生故障的原因,保障电力网络的安全稳定运行。

三、电力系统继电保护的故障处理案例

(一)现场检查与故障分析

在现场检查中发现,110kVXX变10kVXX线615过流I段动作并闭锁重合闸,同时1号主变差动速断保护动作跳闸,10kVI、II段母分600备自投动作。615、161、601、600开关均有相应的变位事项。因此,通过检查可以判定:601开关柜差动保护用的电流互感器组别误用计量用CT组别,致使故障发生时该CT在近区大短路电流作用下饱和产生差流引起差速动作。

(二)故障处理方法与防范措施

现场梳理601开关柜CT安装及接线,并更改开关柜内部接线将各CT接至正确组别。送电时逐一对保护、计量、测量各组别进行相量、相序核对。为了防止类似事件的发生。应当进一步加强设备监造力度,派有经验的技术人员对关键的安装工序、调试等环节进行全过程监督,督促厂家严格按照技术规范组织设备生产调试检验。加强基建及改扩建工程的验收监督,严格执行标准化验收卡,对厂家白图、施工图纸、设备安装、调试质量、检验检测报告进行全面检查和把关,确保设备零缺陷、零隐患投产。另外,对管辖范围内的变电站,按照逢停必开盖检查电流互感器接线柱,确保接线正确,杜绝类似事件的发生。

结束语:

继电保护作为电力系统的安全防护装置,既是电力系统安全运营的防护屏障,也是延长整个电力传输网络寿命的一道防火墙,因此,电力检修人员应当高度重视继电保护装置的安全性能,对运行过程中出现的故障隐患,应当及时予以排除,为电力系统的高效安全运行保驾护航。

参考文献:

[1]王瑞梅,张晓娜,孟昱, 等.电力系统中的继电保护设备及其自动化可靠性研究[J].通信电源技术,2020,37(6):35-36.

[2]付宾.电力系统继电保护装置故障分析与处理研究[J].数码设计(下),2019(12):189-190.