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【關鍵詞】繼電保護;發展方向
引言
在現階段,電力系統繼電保護裝置之中廣泛采用微機保護方式,這種繼電保護措施和常規繼電保護相比具有許多優點。隨著現階段通信技術、計算機技術和信息技術的高速化發展,各種新的技術方式和技術流程成為繼電保護裝置探索和分析的重點,也成為繼電保護研究的首要任務和重點模式。特別是在最近的IE61850為發展目標以及數字化變電站技術的高速發展,這種技術的應用更是日益廣泛,為繼電保護的發展和創新帶來了深刻的變化,與目前現有的其他設備相比較而言系統的安全性的要求也不斷擴大,內容也不斷復雜。
1、繼電保護產品技術發展新特點
1.1統一硬件平臺
在目前的廠家生產過程中,對于生產的所有保護產品通常都是采用統一的硬件平臺,在工作之中采用這種硬件平臺作為獨立式的保護方式是目前工作探究的重點,也是可以實現在不改變硬件的條件下,以配置文件可以改變類型的保護。目前有許多制造商使用統一的硬件平臺,但也存在一些問題,如硬件無法完全替代,置換可能需要改變一些硬件,可以更換,但也因為參數配置太復雜,缺乏可操作性。是否能完全替代?這將大大減少維護工作量,降低工作難度。
1.2IE61850技術,
隨著IEC 61850標準的與61850產品的發展,繼電保護也會發生一些變化,如何在新的體系結構和技術實現繼電保護功能,以保持可靠,穩定的繼電保護工作需要考慮的問題。使用數字鉑,電腦斷層,會給我們帶來什么改變的保護,保護方案應如何適應新的通信結構,保護信號交換符合要求的分布式的保護等問題,我們需要一一個澄清。也就是說,當繼電保護界面的變化,在原來的基礎上的原則,根據不同的界面設計方法的不同保護方案,以適應新的技術在繼電保護用。
1.3廣域保護
隨著時代的發展同步技術,出現了廣域測量系統(廣域測量系統),也有相應的廣域保護的概念。同時在工作研究的過程中一般都是以時間同步技術為核心內容進行深入研究和廣域測量,將各種保護技術將逐步應用于系統的穩定性。時間同步能力測試已成為一個非常重要的內容,也是目前繼電保護測試發展的主要方式和關鍵模式,對于未來的繼電保護發展而言有著重要的指導意義。
1.4保護和自動化功能更緊密的聯系
在目前的階段,低電壓輸電線路保護是保護,控制集成,隨著技術的發展和61850使用,保護和控制功能將更加緊密地結合在一起,邏輯可以區分,但在物理學中,在同一裝置,使其他功能保護作用的影響將是一個需要研究的課題。
2、數字化繼電保護應用特點
數字三的主要特征是“以智能設備為基礎,通過結合網絡技術,進而做到符合IEC 61850標準的數字化變電站信息”,即在全數字化,信息傳輸網絡通信模式,實現了標準化,使各種設備和功能共享的統一的信息平臺。這使數字化變電站系統的可靠性,經濟,方便維修的問題比傳統變電站有大幅度提升。是未來的發展方向。
結合數字保護裝置和數字化變電站的測試應用,數字測試儀與傳統儀器具有以下特點:
輸入/輸出設備發生變化。數字測試儀的輸出值和輸入數據報采樣值和接收消息,傳統的測試儀器的模擬和開關量輸出連接中的變化。數字測試儀和被測設備連接到光纖的光纖以太網中,與被測設備的交互式數據,傳統的測試儀器和被測設備連接介質硬布線硬件實現更為簡單。與輸入輸出和連接介質的變化,數字測試儀的硬件實現也發生了根本變化,輸出值可以完全由軟件計算,不再需要數/回路,電源支持,開放到開放電路的簡化,甚至取消。實現更復雜的。數字測試裝置許多以前用硬件實現的功能可以有軟件,軟件可靠性改進處理復雜性的增加。數字測試儀與傳統儀器,硬件的數量大大減少,從而減少了硬件成本減少錯誤的概率。由于硬件實現發生了根本的變化,測試成本大大降低空間。軟件開發的成本雖然會上升,但軟件可以復制,也降低了軟件成本,并以測試的可靠性提高,維修成本會下降。
3、繼電保護檢測需要增加的內容
在原有繼電保護測試項目的基礎上,根據繼電保護裝置發展的新特點,需要增加如下方面的測試內容。
3.1基于61850技術的繼電保護產品檢測
隨著61850技術的開發和應用,原有的一些測試項目將不提供這些產品,如下:裝置測量精度,因為61850的過程總線,保護裝置能接收過程層。數字信號,而不是先前的PT/CT交流采樣,采樣數據的準確性評估過程層鉑或PT/CT光學或電子。國有企業的分辨率測試,因為國家數量的時間標簽的處理模塊,以評估對象的繼電保護裝置為一層對應的數字模塊。
3.2時間同步能力檢測
全球定位系統時間同步技術的采用,有效地解決了不同繼電保護裝置的時間同步問題,故障分析中的應用帶來了幫助,但目前在時間同步檢測主要用于時間同步裝置,繼電保護裝置的同步能力測試需要加以考慮,如整體把握時間的同步效果。特別適合廣域測量和保護裝置/系統時間同步,效果會對測量結果的影響比較大,最終影響系統分析和保護作用。
3.3產品通信協議檢測
通訊協議測試的實踐中過去式繼電保護測試中的產品,不包含具體的網站通信協議測試要求,造成的過程中,系統集成,產品[互連存在許多問題,針對這一情況,中國電網2005組織繼電保護及故障信息系統通信協議的一致性測試和互操作性測試。其他各網局,局電力用戶協議一致性測試的要求,表明該繼電保護產品協議一致性測試已成為重要內容的繼電保護測試。在新修訂標準iec60255,明確指出,為保證通信協議的繼電保護產品符合有關標準或規范,需要一致性測試,具體測試方法需要參考具體的通信協議標準要求的內容。
3.4軟件測試
隨著軟件在微機型繼電保護中的應用,軟件承擔了越來越多的重要工作,由于軟件設計本身存在的缺陷可能會導致繼電保護裝置運行異常,甚至出現誤動、拒動現象。尤其是針對裝置內的程序,其程序邏輯難以進行完整的測試,因此當運行過程中,在某些條件下程序進入到不正常工作狀態,導致保護裝置工作出現問題,對電力系統安全、穩定運行可能會帶來破壞。
【關鍵詞】:電網操作繼電保護保護方式分析
前言
隨著電網規模的不斷擴大,電網運行中調度操作越來越頻繁,操作過渡運行方式下經常會出現繼電保護功能不健全、上下級配合不嚴謹及新投保護系統不夠可靠的問題,這些都將對設備安全和系統穩定構成嚴重威脅。因此,對操作過渡過程中繼電保護特殊問題進行分析,對繼電保護的運行方式進行科學合理的處置, 顯得越來越重要。
1、旁路斷路器代路過程中的保護分析
根據目前江西電網220kV變電站的接線方式,220kV旁路斷路器僅有轉代線路斷路器和主變壓器(以下簡稱主變)斷路器兩種方式。
1.1旁路斷路器轉代線路斷路器
本文以清江變電站220kV旁路241斷路器代211斷路器為例說明旁路代路操作中保護方式的安排,如圖1所示。
圖1變電站220kV主接線簡圖
211線配置數字式微機高壓線路成套快速保護LFP-901A型裝置。LFP-901A為允許式光纖方向保護,配置的光纖接口裝置為南瑞公司生產的FOX-40F型光端機。LFP-902A為高頻閉鎖保護,其高頻收發信機為南瑞公司生產的LFX-912型繼電保護專用收發信機。旁路241斷路器配有微機高頻閉鎖保護LFP-902A裝置。241斷路器代211斷路器時,微機方向光纖保護不能切換,只能將微機高頻閉鎖保護切換至旁路,具體操作如下:
(1)調整241保護定值并核對正確,投入241保護及重合閘,高頻保護不投;(2)241斷路器向旁路母線充電正常后拉開241斷路器;(3)退出211兩側微機方向光纖保護;(4)合上2114旁路刀閘;(5)合上241旁路斷路器;(6)斷開211斷路器;(7)退出211兩側微機高頻閉鎖保護;(8)切換211高頻保護至旁路,通道試驗正常;(9)投入241斷路器高頻保護;(10)將211斷路器轉檢修。
由于211斷路器有兩套快速保護,旁路代路時只能切換一套,在沖擊旁路操作前即(1)~(2)項時,若出現旁路母線故障,靠旁路斷路器保護切除故障。為保證一次設備操作的連續性,考慮該線路有一套主保護即能滿足要求,故將211線兩側微機光纖保護提前退出。(4)~(5)項操作過程中,若出現故障,故障可視為211線路分支線,211線微機高頻閉鎖保護可快速切除故障。代路操作解環后,進行高頻通道切換。上述操作過程中,僅在高頻切換短時間內線路失去快速保護,此時靠線路后備保護切除故障。
如果先將高頻通道切換至旁路保護并投入高頻保護,再進行一次設備操作,則在(4)~(6)項操作過程中線路僅靠后備保護即距離和零序Ⅰ段保護動作。另外,如此操作則241斷路器處于斷位的時間比典型操作中211斷路器處于斷位的時間相對要長,由于“位置停信”的作用,線路區外故障時對側高頻保護和211(通道已切換到241)高頻誤動的概率有所增大。
需要指出,在轉代操作過程中一般要求旁路斷路器和被代路斷路器分配在同一母線上,否則兩組母線有被兩組斷路器經旁路母線跨接的過程,增加誤操作可能。在旁路斷路器可代主變斷路器的接線方式下,操作241斷路器合閘之前,應檢查241斷路器主變縱差電流互感器TA(以下簡稱TA)端子確在“短接”位置,以免造成主變差動保護誤動。
1.2旁路斷路器轉代主變斷路器
旁路斷路器轉代主變斷路器時,必須保證主變本身保護的完整運行。
(1)為保證主變斷路器停運后,主變保護正確、可靠運行,主變保護電流回路需切換至旁路斷路器TA,若切換前后TA變比不同,應考慮改變主變差動及后備保護電流二次值。
(2)TA切換過程中,差動回路差電流分析:當旁路斷路器與主變斷路器TA相同時,在旁路斷路器合環前先將旁路斷路器縱差TA端子由“短接”改為“接入”;合上旁路斷路器、拉開被代主變斷路器后,將主變斷路器縱差TA端子由“接入”改為“短接”。這樣操作,由于TA端子接入與設備一次狀態的一致性,避免了差動回路差電流的出現,不會引起差動保護誤動作。在實際旁路代主變斷路器操作的過程中較慎重的做法是:在合主變至旁路隔離閘刀時,退出主變差動保護、將旁路斷路器縱差TA端子由“短接”改為“接入”、主變斷路器縱差TA端子由“接入”改為“短接”、電壓切換閘刀進行切換、合旁路斷路器、拉開主變斷路器、檢查差電流、投入保護,再將主變斷路器轉檢修。該做法的主要問題是:主變快速保護短時間停役,此時若發生主變差動保護范圍內設備故障,僅靠主變后備保護切除故障,減小了保護可靠性。解決辦法:投入旁路保護跳主變各側斷路器,增加旁路斷路器保護二次回路的復雜性。
(3)旁路TA作為差動保護的一側接入:理想的做法應該是在主變保護中增加1或2側電流回路,正常接入旁路TA的電流回路,由主變斷路器旁路閘刀信息來自動控制是否將該電流計入差動回路及切換相應后備保護所用電流和定值。
(4)變壓器保護中的非全相保護。設在主變保護中的斷路器非全相保護應隨主變斷路器的退出而退出(旁路斷路器有自己的非全相保護),否則其不一致接點來自主變斷路器的位置繼電器,而閉鎖電流取自旁路TA,在主變斷路器檢修過程中,“不一致”條件可能具備,如在遇區外故障延時切除,“閉鎖電流”動作,就會造成非全相保護誤動作。
2、新間隔投運中的保護分析
2.1新間隔啟動送電
目前,大部分變電站220kV部分均采用雙母線代旁路的接線方式。新線路啟動時,由于新間隔保護不能正常使用,故考慮用旁路斷路器代新間隔斷路器進行線路沖擊合閘工作。具體操作:將所有運行設備倒至一段母線運行,空出一段母線,將旁路母線代新間隔運行在空母線上,用旁路斷路器對新線路進行沖擊啟動,線路沖擊正常后,恢復新間隔運行,在新間隔充電投運啟動前,應將母差和失靈保護退出,進行新間隔有關回路的接入和傳動試驗。失靈保護在傳動正確后即可投入運行,母差則還需要帶負荷或合環后進行向量檢查正確后方可投入。新間隔帶方向的保護應在帶負荷作向量試驗正確后投運,此時,應考慮用母聯過流保護作為后備保護。用線路保護作為充電保護的方式下,為保證線路縱聯差動保護對線路以及被充電間隔(包括斷路器、TA、隔離閘刀)的故障能夠快速可靠動作,對于閉鎖式保護,可將被充電側收發信機的電源關閉,或充電側收發信機置“本機―負載”方式;對于允許式或電流縱聯差動保護,需要把接口裝置或通道置為“自環”工作方式。線路首端的重合閘應停用。對新間隔充電完畢,線路斷路器合環、帶負荷之前,將線路保護通道工作方式恢復正常。
2.2用母聯斷路器配置的充電保護
適用于向母聯斷路器間隔之外的間隔進行充電(如新投運母線、本變電站新斷路器間隔等),充電保護一般包括如下保護。
(1)自動投入短時作用的過流保護由斷路器跳閘位置繼電器常開接點控制,判別斷路器在合閘位置后,即投入保護,達到電流定值和時間后動作,否則,判斷跳閘位置繼電器接點返回(斷路器合閘)后,經固定延時(通常為幾秒鐘)退出保護。該保護只在合斷路器的操作過程短時投入,沒有人工操作造成的漏投、漏退的危險。
(2)人工投入長時作用的過流保護投入和退出完全由人工控制,在充電中、充電后臨時作為被充電設備的輔助保護,其發揮作用過程可人為方便地控制。但存在漏投漏退的隱患。上述充電保護電流元件為相電流元件或相電流元件和零序過流元件。
3、設備操作對母差保護方式的分析
3.1母線電壓互感器TV(以下簡稱TV)檢修操作過程中
雙母線一組TV檢修,一次運行方式不變,僅將兩組TV二次并列,母差和失靈保護跳開母聯斷路器后,如故障在TV檢修的母線,則其電壓閉鎖元件將可能返回,可能造成母差保護或失靈保護無法出口而拒動。當然,母差保護動作于母聯斷路器和其它斷路器無時間差時不存在上述危險。正確的作法應該是母差保護投入單母運行方式,將母聯斷路器轉為死斷路器,將電壓切換開關打至運行TV位置或采用單母線運行方式。
3.2一組母線檢修或清掃工作結束恢復操作過程中
雙母線主接線由母聯充電保護作為向檢修后母線充電的臨時保護,充電操作時母差保護一般可以自動或人工控制退出。
對于雙母線固定方式的母線完全差動保護,固定連接方式破壞后,雖在區外故障時不會誤動,但母線故障時無選擇性,因此在向母線充電過程中應退出。除固定連接母差之外,其它類型的雙母線差動保護,如果投“有選擇”方式,在母聯作為向檢修后的母線充電時可以不退出。這對于充電到故障母線,進而因弧光或母線元件瓷片飛濺而導致運行母線相繼故障可以起到保護作用。
在一條母線檢修的單母線運行期間,母差保護自動或人工改投“非選擇”方式,母聯向母線充電時如果母差不退出,在充電前需要恢復為“有選擇”方式,因此不退母差有“非選擇”的風險。
4、故障恢復操作過程中保護分析
4.1線路故障后的恢復
目前大部分保護不需要專門的重合閘后加速外部回路,僅個別類型保護需要專門的手合后加速回路。手合斷路器需要加速被保護線路時,僅投入該線路保護的加速壓板。向母線充電、其間斷路器向一條線路充電時需注意不能誤加速相鄰線路的保護,以免擴大停電范圍。
4.2母線故障后的恢復
雙母線接線方式下母線恢復送電,可將本站倒為單母線方式,由母聯斷路器向故障后的母線充電試送。也可由故障母線的線路對端向母線充電,此時故障站盡管為單母線運行,但母差保護仍應投正常的“有選擇”方式,避免充電到故障上誤跳健全的母線。
5、新保護裝置的向量試驗
對于一般保護而言,向量試驗要求被檢保護方向元件動作或有動作趨勢,用相位表測量交流量相位、測量差電流或差電壓,有造成保護出口的可能,因此要求將保護退出。但目前微機保護通過交流采樣或實時測量的方式直接進行向量分析檢查,不會造成保護誤動作,因此向量試驗可以不退出保護,特別是配有一套保護的情況,保護不退出運行對保證新設備運行的安全有利。
對于需帶負荷進行向量試驗的保護,如主變差動保護、母差電流保護,為防止帶負荷之后,差流回路電流的改變造成保護誤動作,在保護裝置帶負荷運行前,必需將該套保護退出運行,待做負荷向量試驗正確后,才可將保護投入運行。
6、結語
關鍵詞:火電廠;繼電保護;事故及預防
中圖分類號:TM58文獻標識碼: A
在火力發電廠中發電機組是最為重要的設備,其安全運行與火電廠的穩定生產息息相關。由于火電廠發電機組造價昂貴、結構復雜,而且火電廠內部儀器儀表眾多、管道管線密集,如果發電機發生事故損壞的話,不僅導致機組停產,其檢修和維護難度較大時間較長,產生嚴重的后果和巨大的經濟損失。因此采取必要的發電機組繼電保護設計,采取監控措施將事故率減到最低程度,是火電廠日常運行維護的重要工作。
一、火電廠繼電保護運行原理及發展趨勢
1、繼電保護工作原理
繼電保護主要利用電力系統中原件發生短路或異常情況時的電流、電壓、功率等變化來構成繼電保護動作。在供電系統運行正常時,繼電保護裝置的可以安全地、完整地監視各種設備的運行狀況,為運行維護人員提供可靠的運行依據。當供電系統發生故障時,繼電保護裝置可以自動地、迅速地、并有選擇地切除故障部分,保證非故障部分繼續運行。而當供電系統中出現異常運行工作狀況時,繼電保護系統能及時、準確地發出信號或警報,通知運行維護人員盡快做出事故處理。
2、繼電保護設計的發展趨勢
在火電廠主設備保護方面,目前的繼電保護設計已經越發細化,目前繼電保護向網絡化、智能化方向發展,傾向于提供集測量、控制、保護、數據通信、人工智能一體化的繼電保護技術。
隨著智能化變電站以及無人值守電廠等新型要求,電力系統對于繼電保護的要求也在不斷提高。除了提供保護的基本功能外,不同主設備的保護、控制裝置應與調度聯網,以便共享全系統數據。為保證系統的安全運行,各個保護單元與重合裝置必須協調工作。因此,在實現繼電保護的計算機化和網絡化的條件下,保護裝置實際上是一臺高性能的集成控制終端。
二、火電廠繼電保護事故類型分析及對策
1、保護裝置配置使用不當或不正確動作引發事故或導致事故擴大化,最終造成電氣設備損壞,甚至導致電力系統崩潰。
1998年8月17日,華能大連電廠2號機組檢修,繼電保護人員在對2號機組進行保護校驗過程中,走錯間隔出現誤操作,導致1號機組發電機差動保護動作,1號機組跳閘,甩負荷359MW,導致王南、熊寶線斷面潮流由450MW升至750MW,超穩定限額,大連地區拉閘限電1OOMW約73分鐘。
以上問題的發生,主要原因是繼電保護裝置操作人員的動作不當引發的人為事故,表明操作人員對繼電保護裝置的運行缺乏最基本的操作認識。發電廠平時忽視了忽視專業人員技能和職業素質的培訓,也沒有認真貫徹各項規章制度及反事故措施。由于操作人員繼電保護不正確動作而引發連鎖事故,這對供電系統的安全供電和穩定運行造成巨大的危害。2、發電機、變壓器保護配置和整定值設置不足,缺乏對相應線路保護的整定配合。
對于發電機、變壓器保護的配置和整定計算,要求做到在繼電保護裝置選型時,通過整定計算來確定繼電保護裝置的技術范圍;對于現場實際應用的繼電保護裝置,應通過整定計算來確定其運行參數(給出定值)。從而使繼電保護裝置能夠正確地發揮作用,保障電氣設備的安全,維持電力系統的穩定運行。
3、繼電保護操作電源不可靠,出現二次寄生回路,繼電保護裝置抗干擾能力不足引發事故。
1999年11月3日,福建省李林變電所220kVl號主變壓器CD-2型集成電路差動保護由于裝置抗干擾能力差,在現場保護屏后使用對講機時保護誤動,誤跳了1號主變壓器。
上述事故反映出提高繼電保護操作電源質量和保護裝置抗干擾能力的重要性。繼電保護二次寄生回路是指由二次設備相互連接,構成對一次設備監測、控制、調節和保護的電氣回路。在二次設備基建、安裝、調試過程中,由于工作不細遺留的二次寄生回路,是危害繼電保護裝置安全運行的嚴重隱患,由此造成的保護誤動、事故擴大,嚴重地影響了電力生產的正常進行。
4、廠用電繼電保護不足發生的繼電保護事故。
1lOkV及以下電網和發電廠廠用系統是電力系統的重要組成部分,其保護裝置的安全穩定運行、合理配置以及其與主網保護整定配合是否合理,將直接影響到220kV及以上系統的安全穩定。
1993年10月25日,廣西來賓電廠01號高壓備用變壓器低壓側6kV I段母線發生相間短路著火,由于該變壓器低壓側保護總出口連接片在1992年12月份更改接線后,繼電保護專業人員未按規定更改圖紙,也未向運行有關人員交待,以致1993年1月在整頓保護盤上標識時,貼錯總出口連接片標識而錯投,真正的總出口連接片沒有投入,保護不能出口跳閘,高壓220kV側保護也因變壓器阻抗大未能啟動,致使故障未能切除,造成夾層內電纜及配電室設備燒損,高壓備用變壓器高壓側套管爆炸,后備保護跳開500kV主變壓器三側斷路器。因短路時間過長,造成故障同時波及220、500kV系統,造成廣西地區與主網解列,500kV系統振蕩并與廣東電網解列。事故暴露出該廠繼電保護技術管理薄弱,制度不健全,1lOkV及以下電網和廠用電系統的繼電保護工作存在很大漏洞;繼電保護裝置的設計、配置有待改進。因此,必須加強1lOkV及以下電網和廠用電系統繼電保護工作,把它們作為電力系統的一個有機整體統籌考慮,降低繼電保護事故的幾率。
三、火電廠繼電保護事故預防對策
1、充分發揮繼電保護專業管理的職能作用,明確責任、權限和防止重大事故發生的關鍵環節,提高發電系統安全穩定運行水平,防止由于保護不正確動作而引起系統破壞。
2、應重視繼電保護隊伍建設,加強繼電保護人員專業技能和職業素質培訓,建立培訓制度,保持繼電保護隊伍相對穩定,并不斷培養新生力量。
3、繼電保護技術監督應貫穿電力工業的全過程。在發、輸、配電工程初設審查、設備選型、設計、安裝、調試、運行維護等階段,都必須實施繼電保護技術監督。
4、應進一步加強技術監督工作,供電企業和用戶做好繼電保護技術監督工作和運行管理工作。
5、繼電保護新產品進入試運行,應經所在單位有關領導同意后,報上級調度部門批準、安監部門備案,并做好事故預想。
6、所有繼電保護裝置的選型和配置,從初步設計階段至投產運行前都必須經過相應各級調度部門的審核。不符合國家和電力行業相關標準的以及未經技術鑒定和未取得成功運行經驗的繼電保護產品不允許使用。
7、繼電保護的配置與整定都應充分考慮系統可能出現的不利情況,盡量避免在復雜、多重故障的情況下繼電保護不正確動作,同時還應考慮系統運行方式變化對繼電保護帶來的不利影響。
四、結束語
根據火電廠實際的運行狀況和部分典型的事故與故障的分析,火電廠機電保護事故大致可以分成設計原因、人為操作原因以及設備自身原因等三個大類。針對這些事故情況,本文在可處理范圍內總結了事故處理的思路和方法。隨著我國繼電保護技術的不斷發展,火電廠繼電保護技術將向著網絡化和智能化發展,其事故類型將呈現多樣化狀態,因此必須對火電廠運行加強監控和監測,對運行人員定期進行事故演練,加強防反措施的學習,才能將火電廠機電保護事故發生率降到最低程度。
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論文關鍵詞:繼電保護;可靠性;電力系統
繼電保護是指在正常用電的情況下,對電路故障等情況進行及時報警,從而保證電子元器件的安全。隨著我國經濟的持續發展,各類用電設備急劇增加,電力系統中的正常工作電流和短路電流也隨之不斷增大,繼電保護技術就是在這一背景下發展起來的。目前,我國不少地區繼電保護還不能可靠運行,保護動作失靈和大面積停電的事故時有發生,嚴重影響著人民群眾生產生活的順利進行。因此,提高繼電保護運行的可靠性無疑具有重要的意義。
一、確保繼電保護的可靠運行
1.確保繼電保護的驗收和日常操作能夠合理進行
(1)做好繼電保護的驗收工作。在繼電保護裝置安裝完成后,要對其進行調試和嚴格的自檢,將安全隱患消滅在萌芽狀態。工廠方面可組織檢修部、運行部和生產部等部門對整個裝置進行整組、開關合跳等試驗,在繼電保護設備生產人員的指揮下運行有效時間,在驗收合格后方可投入使用。
(2)科學操作、定期檢查。在與繼電保護裝置有關的情況出現變更時,負責人要對包括變更具體內容和時間在內的變更情況進行詳細記錄,并與注意事項進行核對。交接班時要對裝置的運行情況進行檢查。如果條件允許,還應在早晚班中間安排一到兩次全面、系統的檢查。檢查的內容主要包括:開關、壓板位置是否正確;各個回路接線處是否正常;繼電器接點是否完好,線圈及附加電阻的溫度是否適宜,是否被高溫損壞;保護壓板是否開始使用;指示燈、運行的監視燈指示是否準確;光字牌、警鈴、事故音響是否出現故障等。
(3)加強對操作人員的業務培訓。除了要求操作人員有豐富的理論知識外,還要對他們進行適當的崗前培訓,讓他們了解繼電保護的原理。在對裝置進行例行檢查前,操作人員要預先對二次回路端子、繼電器、信號掉牌及壓板等進行熟悉和了解,以便使操作能夠按設備調度范圍的劃分進行。在編寫設備使用說明書時,應該做到詳細、準確、規范,使值班人員能夠更好地理解說明書中的內容,避免因不了解而導致誤操作現象發生。
另外,企業在對員工進行培訓時要注意對可能出現的特殊情況進行說明,以免發生不必要的事故。例如,某110kV變電站發生110kV母PT失壓,備自投動作,主供跳開,備供未合,導致全站失電。在分析事故原因后發現,二次電壓線A630鳳凰端子排扣反,導致PT失壓,跳主供開關的線接在手跳回路中,手跳將備自投閉鎖,致使備供沒有合上,全站失電。鳳凰端子排扣反是肉眼無法觀察到的,定值是負責定值管理的工作人員下發的,而現場實際負荷電流的大小只有保護人員才知道,繼電保護裝置的運行有時不具有穩定性,應對可能出現的情況加以說明和重視。因此這次事故主要因為工作人員對繼電保護裝置的運行不夠重視,沒有對其運行進行準確操作造成的。
2.轉變繼電保護事故處理的思路
在做好繼電保護設備的驗收、日常檢查工作,并能準確操作后,繼電保護事故的發生概率將明顯下降。然而,若繼電保護運行過程中出現了事故,對其進行有效處理,并深入了解事故發生的原因,總結經驗教訓,才能及時地發現繼電保護裝置及其運行過程中存在的問題,以便對其進行及時處理和整改,從而確保設備的可靠運行。
(1)加強對相關數據的利用。通常,繼電保護裝置運行中存在工作的連續性和隱蔽性,即在保護操作結束后設備可能還會連續工作一段時間,這樣就容易對用電設備造成一定的危害。同時,繼電保護裝置的運行還存在一定的隱蔽性,在日常操作中不易察覺,當出現故障的時候才會被發現。而利用故障錄波、時間記錄、微機事件記錄、裝置燈光顯示信號等信息來還原故障發生時設備的有關情況,則能有效地找到事故發生的原因,消除連續性和隱蔽性所帶來的不利影響。
(2)對故障原因進行有效區分。繼電保護運行過程中出現故障的種類很多,原因也很多,有時很難界定是人為事故還是設備事故,因此對于事故原因的判定絕不能僅憑以往的經驗作為依據,而是要有原則、有依據地一步步進行檢查。對于設備存在的問題,操作和值班人員要如實向技術人員反映,以便技術人員對裝置運行可靠性進行更加準確的判斷,將問題消滅在萌芽狀態。
(3)對事故處理采用正確的方法。在對事故進行處理之前,要保證所使用的繼電保護測試儀、移相器等具有較強的穩定性,萬用表、電壓表、示波器等具有高輸入阻抗性能,同時要按照有關方面的要求確保試驗所用的電源為直流單獨供電電源。除了要做好事故處理的準備工作外,還要采取與事故類型相適應的檢查方法。常用的檢查方法有:整組試驗法、順序檢查法和逆序檢查法。
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整組試驗法主要通過檢查繼電保護裝置的動作時間、動作邏輯等是否正常來判明問題產生的根源。這種方法的主要優點就是能在較短的時間內再現故障,缺點是不能有效查找故障發生的原因。通過這種檢查方法發現問題后,經過處理,能提高整個裝置的可靠性。
順序檢查法按照外部檢查、絕緣檢測、定值檢查、電源性能測試、保護性能檢查等依次進行,通過檢驗調試的手段來尋找故障。針對繼電保護裝置在運行中微機保護出現拒動或者邏輯出現問題等不可靠性來對設備進行檢查和調試。
逆序檢查法則是從事故發生的結果出發,一級一級往前查找,直到找到根源。針對繼電保護裝置在運行中出現誤動的不可靠性,可利用這種方法進行檢查。
3.提高繼電保護的技術水平
提高繼電保護的技術水平,可以使對繼電保護的驗收、日常管理和操作等工作更加便捷有效,也能減少相關事故的發生,更是確保繼電保護可靠運行的關鍵因素。綜合其發展歷程,可以從以下兩方面提高繼電保護的技術水平。
(1)提高繼電保護運行的微機化和網絡化水平。隨著電信技術的不斷發展,微機保護硬件的科技含量也得到了較大幅度的提高。現在,同微機保護裝置大小相似的工控機的功能、速度和存儲容量都遠遠超過了當年的小型機。用成套的工控機做繼電保護的想法在技術上已經變得可行,這樣,就能使繼電保護運行過程中的微機不可靠性得到一定的控制。但對微機化如何能更好地滿足電力系統要求,如何進一步提高繼電保護的可靠性,如何取得更大的經濟效益還需要進行深入地研究。可以說,計算機網絡將深入到各種工業領域,為電力系統提供通信手段,徹底改變繼電保護的運行方式和狀態。
從現階段的實際情況來看,除了差動保護和縱聯保護外,所有的繼電保護裝置都只能反映保護安裝處的電氣量,繼電保護裝置的作用也只能是切除故障元件,縮小事故的影響范圍。安裝、使用繼電保護裝置的目的不僅是縮小事故范圍,還希望它能保證電力系統的安全穩定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統的運行和故障信息數據,各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數據的基礎上協調動作,從而進一步提高保護的及時性和準確性。而想要實現這一設想的前提條件是要將整個電力系統各主要設備的保護裝置都通過計算機網絡連接起來,實現微機保護裝置的網絡化,這方面的技術水平急待提高。
(2)提高繼電保護運行的智能化水平。智能化是提高繼電保護運行可靠性的重要技術創新,目前,“人工智能技術”這一詞匯已經出現在社會的很多領域,諸如神經網絡、進化規劃、遺傳算法、模糊邏輯等技術在電力系統中已經得到了應用,在繼電保護領域應用的研究也正在進行并不斷深化。人工智能技術的引進將使繼電保護裝置的穩定性大大提高,而其工作的連續性和隱蔽性等不可靠因素將會得到有效的控制和改進。
二、結束語
【關鍵詞】輸電線路 變電站 防雷保護措施
隨著國家經濟水平的發展,電力工程建設工作也進行了如火如荼,電力輸送的安全性直接影響著國民經濟水平的健康發展。輸電線路多分布在偏僻的野外,在實際的運行過程中很容易受到雷擊因素的影響,因此,做好輸電線路與變電站的防雷保護措施十分的重要。
1 輸電線路防雷措施分析
1.1 設置好避雷線
如果輸電線路遭受到雷擊,就會產生過電壓,這種過電壓遠高于輸電線路額定電壓,若這一過電壓超過輸電線路絕緣子串抗電強度,就會發生跳閘問題。如果情況嚴重,往往會引起大范圍停電事故。為了避免該種問題的產生,可以在輸電線路中設置好避雷線,在設置避雷線之后,即使受到雷擊,那么也會作用于避雷線,地下接地裝置與金屬部分會將雷電流引入到大地中,這就能夠有效避免雷擊影響輸電線路的正常運行。
1.2 減小桿塔接地電阻
一般情況下,每根桿塔都需要設置好接地裝置,將避雷線與接地裝置連接起來,采取該種方式能夠有效提升輸電線路避雷效果。對于設置在山區位置的桿塔,可以在其底部增加輻射地線或者降阻劑,這就可以有效避免雷擊對輸電線路產生安全影響。
1.3 設置好自動重合閘
有關研究顯示,在日常生活中輸電線路出現的故障,至少有八成是瞬時產生的,為了避免這種瞬時事故影響輸電線路運行的安全性,可以設置好自動重合閘,該種措施可以有效避免雷擊引起的安全事故。此外,自動重合閘的應用還可以有效避免瞬時性故障的產生,可以保障供電的持續性。
2 變電站遭受雷擊的原因與應對措施
2.1 變電站遭到雷擊的原因
變電站遭到雷擊的原因包括兩個方面:第一種就是變電站內部設備遭受雷擊;第二種就是雷電波通過輸電線路進入變電站。其中,第二種情更加的常見,如果未采取科學的防雷措施,就會導致內部電氣設備損壞,繼而出現用電事故。
2.2 變電站防雷措施分析
2.2.1 設置好避雷針
將避雷針設置到變電站中可以起到理想的避雷效果,在出現雷電天氣之后,避雷針能夠有效將雷電吸引到上面,將其余電流引入到大地之中,這樣就可以防止設備受到雷電流的影響,可以起到理想的保護效果。在設置避雷針時,必須要保障內部所有設備都能夠受到避雷針的保護,同時,還要分析雷電引發的反擊問題,提前做好防范措施。
2.2.2 加強進線防護措施
輸電線路在雷擊因素的影響下,往往會出現過電壓,那么,行波導線就會向變電站方向運動,雷電對于輸電線路的沖擊壓大于變電站內部設備耐壓值,考慮到這一因素,在變電站之中,還要做好進線防護措施。該種防護措施需要設置在接近變電站進線位置,如果未進行防護,將會給線路帶來極為不良的影響。
2.2.3 做好侵入波防護措施
為了避免侵入波影響變電站的正常運行,需要在變電站進線位置設置好閥形避雷器,目前常用的類型包括FS型與SFZ型,這兩種閥形避雷器的作用與特征具有一些差別。前者多應用在小容量變電站的保護中,后者則多用于大容量變電站的保護中。
2.2.4 控制好防雷接地的質量
國家標準對于工地接地要求有著明確的要求,在變電站之中,需要設置好接地網,如果變電站的規模較小,設置避雷針即可滿足需求。如果變電站規模較大,在設置避雷針時,需要控制好避雷針與配電裝置之間的距離,一般需要超過5m。
2.2.5 做好變壓器的防護工作
變壓器的防護工作也是必不可少的,在安裝避雷器時,需要將其設置在接近變壓器位置,只有采用該種措施,才能夠避免雷電波對絕緣層產生不良影響。在安裝變壓器室,需要采取科學的措施減小變壓器與避雷針間的連線長度,該種設置方式能夠避免雷電流出現壓降問題。
2.2.6 做好防雷感應工作
在電力技術的發展之下,人們生活與生產的用電量越來越大,在這一背景下,人們對于變電站防雷保護工作也提出了比之以往更高的需求。截止到目前為止,變電站都設置了完善的防雷系統,這就可以有效避免雷擊對供電穩定性的影響。但是,雷擊因素產生的電磁脈沖會對變電站設備的運行產生電磁干擾,繼而影響到變電站設備的運行效果,因此,需要針對這一問題采取科學的防范措施,這種措施是多種多樣的,可以設置好接地引線、使用屏蔽電纜、改善線路回流位置的結構,也可以在信號接入位置應用光耦元件。
3 結束語
總而言之,在經濟水平的發展下,人們的用電量水平越來越高,電能已經成為人們生活與生產活動中必不可少的資源,為了保障經濟水平的穩定性發展,必須要提供完善的電力供應。除了需要優化電力工程施工質量之外,還要做好輸電線路與變電站的防雷措施,防雷措施需要具有針對性,根據線路與變電站的規模進行設定,這樣才能夠有效避免雷擊問題影響電力系統的安全運行。
參考文獻:
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