淺探電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)

胡明洲

摘要開發(fā)新的繼電保護(hù)與控制系統(tǒng),對于提升電力系統(tǒng)安全運(yùn)行能力,避免發(fā)生安全生產(chǎn)事故都具有重要意義。本文闡述了繼電保護(hù)的四項(xiàng)基本特征,提出了繼電保護(hù)安全運(yùn)行的三項(xiàng)措施。

關(guān)鍵詞電力系統(tǒng)繼電保護(hù)基本特征

中圖分類號:TM7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

電力事業(yè)的高速發(fā)展和電力系統(tǒng)新技術(shù)的應(yīng)用,給電網(wǎng)保障帶來了新的更高的挑戰(zhàn),雖然現(xiàn)代電網(wǎng)的變電運(yùn)行技術(shù)、安全管理水平已經(jīng)明顯提升,但是仍然不能有效規(guī)避電網(wǎng)瓦解事故。開發(fā)新的繼電保護(hù)與控制系統(tǒng),對于提升電力系統(tǒng)安全運(yùn)行能力,避免發(fā)生安全生產(chǎn)事故都具有重要意義。

電力系統(tǒng)通過使用繼電保護(hù)裝置,就可以在被保護(hù)的電力元件出現(xiàn)故障時(shí),繼電保護(hù)裝置迅捷準(zhǔn)確地給就近的斷路器發(fā)出跳閘指令,從而使故障電力元件能夠及時(shí)有效地從電力系統(tǒng)里斷開,從而使電力元件的損壞程度減到最低,最大可能地實(shí)現(xiàn)安全供電,保證電網(wǎng)穩(wěn)定、持續(xù)、健康的運(yùn)行。筆者結(jié)合在繼電保護(hù)工作實(shí)踐中的思考與實(shí)踐,談?wù)勲娏ο到y(tǒng)的繼電保護(hù)。

1 繼電保護(hù)的基本特征

一般情況下,電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置在技術(shù)上主要表現(xiàn)為選擇性、靈敏性、速動(dòng)性以及可靠性這四個(gè)基本特征:

第一是繼電保護(hù)裝置應(yīng)具備選擇性。繼電保護(hù)裝置的選擇性就是指繼電保護(hù)裝置應(yīng)該動(dòng)作時(shí),就給最近的斷路器發(fā)出跳閘指令,只將出現(xiàn)故障的電力元件從電力系統(tǒng)之中切除,確保電力系統(tǒng)中其他無故障元件能夠繼續(xù)安全、穩(wěn)定、持續(xù)的運(yùn)行,從而使停電范圍盡可能地減少。繼電保護(hù)裝置應(yīng)該有主保護(hù)、后備保護(hù)之分(即電力系統(tǒng)裝配有兩套保護(hù)時(shí),其中有一套動(dòng)作比較快的就稱之謂主保護(hù),而另一套動(dòng)作比較慢的就稱為謂后備保護(hù)),換一個(gè)角度而言,為了確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和電力設(shè)備的正常工作,能夠以最快捷地速度有選擇地切除故障電氣元件的保護(hù),就稱之謂主保護(hù);當(dāng)出現(xiàn)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)的情況,用來切除故障的保護(hù),便稱之謂后備保護(hù)。后備保護(hù)與主保護(hù)同樣重要,當(dāng)出現(xiàn)主保護(hù)應(yīng)該動(dòng)作而未動(dòng)作或動(dòng)作不到位時(shí),后備保護(hù)可以起到的及時(shí)后備切除故障電氣元件的功能。在此基礎(chǔ)上,為了使主保護(hù)在快速動(dòng)作的前提下,有效實(shí)現(xiàn)選擇性,出現(xiàn)了保護(hù)的“死角”時(shí),這個(gè)“死角“就應(yīng)該利用后備保護(hù)來覆蓋。

第二是繼電保護(hù)裝置應(yīng)具備靈敏性。繼電保護(hù)裝置的靈敏性就是要求的該保護(hù)裝置應(yīng)該在其保護(hù)范圍內(nèi)部出現(xiàn)相關(guān)故障或者系統(tǒng)運(yùn)行不正常時(shí),無論出現(xiàn)什么類型的短路,不管短路點(diǎn)位置在何處,繼電保護(hù)裝置都能靈敏感應(yīng)、快速反應(yīng)。在一般情況,繼電保護(hù)裝置的靈敏程度是用靈敏系數(shù)來衡量的。靈敏系數(shù)是依據(jù)不同的運(yùn)行方式以及故障類型來計(jì)算的。靈敏系數(shù)越高,則繼電保護(hù)裝置反映輕微故障的能力就越強(qiáng);反之,則反映故障的能力就越弱。

第三是繼電保護(hù)裝置應(yīng)具備速動(dòng)性。繼電保護(hù)裝置的速動(dòng)性就是指出電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),能夠快速、迅捷、有效地切除故障。繼電保護(hù)裝置的速動(dòng)性提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,從而真正降低電力故障元件的損壞程度,并有效減少變電運(yùn)行設(shè)備異常情況的發(fā)生。所以,當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障的時(shí)候,繼電保護(hù)裝置必須要以快捷迅速地動(dòng)作切除故障。當(dāng)然,在某些情況下,電力系統(tǒng)也允許繼電保護(hù)裝置實(shí)施一定的延時(shí)切除故障。所以,要想繼電保護(hù)裝置發(fā)揮其速動(dòng)性的功能,應(yīng)該依據(jù)電力系統(tǒng)中被保護(hù)元件和接線情況來具體確定。下面,筆者簡單講述四種必須快速切除的故障:首先是對于危及人身安全以及對生產(chǎn)生活產(chǎn)生強(qiáng)烈干擾的故障。其次是依據(jù)確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定的要求,應(yīng)該迅捷快速地切除高壓輸電線路上的故障;再次是大功率電動(dòng)機(jī)內(nèi)部發(fā)生的故障,大容量發(fā)電機(jī)以及變壓器發(fā)生故障時(shí),應(yīng)該迅捷快速地切除;第四是高壓導(dǎo)線橫截面過于小,為確保不至于線路過熱,應(yīng)該迅捷快速地切除;第四是繼電保護(hù)裝置應(yīng)具備可靠性。繼電保護(hù)裝置的可靠性就是指在其規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)的電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),該繼電保護(hù)裝置就應(yīng)該進(jìn)行動(dòng)作,不能發(fā)生拒動(dòng);而在其它不應(yīng)該發(fā)生動(dòng)作的情況下,則繼電保護(hù)裝置就不能進(jìn)行誤動(dòng)。

2 繼電保護(hù)安全運(yùn)行的措施

第一是檢驗(yàn)繼電保護(hù)裝置應(yīng)該注意的問題。在檢驗(yàn)繼電保護(hù)裝置過程中要注意以下幾點(diǎn):一方面明確檢驗(yàn)最后進(jìn)行的項(xiàng)目。最后進(jìn)行進(jìn)行的項(xiàng)目必須是電流回路升流試驗(yàn)以及整組試驗(yàn),待這兩項(xiàng)試驗(yàn)完畢以后,嚴(yán)格禁止改定值區(qū)、再拔插件、改定值、改變二次回路接線等工作網(wǎng)。在此基礎(chǔ)上,電壓回路升壓試驗(yàn)以及電流回路升流試驗(yàn),也必須應(yīng)當(dāng)在其它試驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)施終結(jié)以后,最后才能進(jìn)行。另一方面明確不能打印負(fù)荷采樣值以及測負(fù)荷向量的情況。繼電保護(hù)工作人員應(yīng)當(dāng)知道,在定期的檢驗(yàn)的過程中,若是經(jīng)常在檢驗(yàn)完畢以后、設(shè)備進(jìn)入熱備狀態(tài)或者是投入運(yùn)行且暫時(shí)沒負(fù)荷的情況下,均不能打印負(fù)荷采樣值以及測負(fù)荷向量。

第二是繼電保護(hù)裝置接地應(yīng)該注意的問題。一方面要應(yīng)該讓繼電保護(hù)工作人員知道,正常情況下,生產(chǎn)廠家都會(huì)將保護(hù)屏的各裝置機(jī)箱、屏障等的接地都接在屏內(nèi)的銅排上,繼電保護(hù)工作人員只需常規(guī)檢查一下就可以了,最為關(guān)鍵的檢查是保護(hù)屏內(nèi)的銅排是不是能夠有效、安全、可靠地接入地網(wǎng),而且要用安全可靠牢固的導(dǎo)線或者較大截面的銅鞭接在地網(wǎng)上。同時(shí),還必須要用絕緣表測量一下電阻看是不是符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。另一方面,電壓回路和電流的接地也存在是不是可靠的問題,這也需要認(rèn)真檢驗(yàn),不可馬虎,更不可麻痹。

第三是規(guī)范記載繼電保護(hù)工作記錄。每一位繼電保護(hù)工作人員都應(yīng)該客觀、真實(shí)、詳細(xì)、認(rèn)真、全面地記載繼電保護(hù)工作記錄,通過繼電保護(hù)工作記錄真實(shí)有效地反映工作過程中的一些重要環(huán)節(jié)、突發(fā)情況、安全隱患以及處置措施、處置心得,要將繼電保護(hù)工作記錄演變?yōu)橐环菁夹g(shù)檔案,即可以有效記錄工作狀況,又也可以對今后的工作中進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的指導(dǎo)。每一位繼電保護(hù)工作人員都要將記載繼電保護(hù)工作記錄作為日常工作的重要組成部分,不僅要記載好規(guī)定內(nèi)容,還要認(rèn)真記載好每一個(gè)具體工作的細(xì)節(jié)、每一次處理特殊情況的方法,每周還要組織對工作記錄進(jìn)行回頭看,及時(shí)檢漏補(bǔ)缺。這個(gè)良好的習(xí)慣,應(yīng)該是每一位繼電保護(hù)工作人員都應(yīng)該具備的。

3 結(jié)束語

新時(shí)期、新要求、新任務(wù)。隨著電力事業(yè)的發(fā)展、電力科技的進(jìn)步以及計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的普及,不斷追求更加完美、更加可靠的保護(hù)體系已經(jīng)成為繼電保護(hù)技術(shù)亟待進(jìn)軍的新領(lǐng)域。電力繼電保護(hù)技術(shù)必將會(huì)在網(wǎng)絡(luò)化、微機(jī)化、人機(jī)智能化方面取得新的更大的突破。