電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障分析與處理

楊繼峰

摘 要：現(xiàn)階段，隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，大家對(duì)電能的需求逐漸增加。在此背景下，電力企業(yè)將面臨更大的挑戰(zhàn)。繼電保護(hù)作為電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，加強(qiáng)繼電保護(hù)的穩(wěn)定性，對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行乃至整個(gè)電力企業(yè)的發(fā)展都有重要的意義。在電力系統(tǒng)中應(yīng)用繼電保護(hù)裝置，可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，采用保護(hù)裝置對(duì)所發(fā)生故障部位進(jìn)行及時(shí)檢測(cè)并報(bào)警，這樣能夠使電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中得到預(yù)警，增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。因此，繼電保護(hù)的穩(wěn)定性對(duì)于電力系統(tǒng)的預(yù)警機(jī)制具有非常重要的作用，加強(qiáng)繼電保護(hù)穩(wěn)定性的研究，對(duì)于電力企業(yè)的發(fā)展具有非常重要的意義。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護(hù);故障分析;處理

引言

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的全面快速發(fā)展，電力的供應(yīng)日益緊張，電力調(diào)配更加困難，電網(wǎng)負(fù)荷快速上升，電網(wǎng)中的各類節(jié)點(diǎn)承受著前所未有的壓力，加上電網(wǎng)所處的環(huán)境受自然條件影響顯著，這使得電網(wǎng)的供電可靠性面臨巨大的挑戰(zhàn)。繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上減輕了電網(wǎng)的損失，但從當(dāng)前的實(shí)踐來看，仍然存在著一些問題，例如：繼電保護(hù)技術(shù)單一，不能適應(yīng)多類電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的保護(hù)需求;繼電保護(hù)電路性能不高，在外界的干擾或強(qiáng)大的電力負(fù)載下容易失效;繼電保護(hù)設(shè)備質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，工作可靠性不強(qiáng);保護(hù)電路先進(jìn)性不夠，不能滿足智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì);等等。

1繼電保護(hù)裝置要求

繼電器需要滿足下列幾個(gè)基本要求：速動(dòng)性、靈敏性、可靠性和選擇性。選擇性：故障產(chǎn)生于供電系統(tǒng)中時(shí)，線路自我產(chǎn)生的故障或發(fā)生故障的設(shè)備產(chǎn)生反饋效應(yīng)，對(duì)應(yīng)的保護(hù)器或斷路器發(fā)生拒動(dòng)狀況，相鄰線路或設(shè)備應(yīng)當(dāng)承擔(dān)起故障切除的責(zé)任。速動(dòng)性：繼電保護(hù)裝置在發(fā)生故障時(shí)必須在第一時(shí)間切斷故障部位，縮短用戶和設(shè)備在不穩(wěn)定電壓中運(yùn)行的時(shí)間長(zhǎng)度，盡最大可能縮減設(shè)備損壞的可能性以提升系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定程度，控制障礙影響范圍，提升備用設(shè)備及備用電源等上述備用設(shè)備自動(dòng)投入運(yùn)行的效果。為發(fā)揮相間速斷保護(hù)與零序順時(shí)段保護(hù)的作用，一般從縮減斷路器切斷電通路的時(shí)間與控制繼電器固有的動(dòng)作時(shí)間出發(fā)，以實(shí)現(xiàn)速動(dòng)性的提升。斷路器與保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間之和是切斷電路整體故障的最短時(shí)間。靈敏性：電路保護(hù)裝置的及時(shí)響應(yīng)會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)，響應(yīng)速率間隔越小，對(duì)異常工況或可能的故障反饋越精準(zhǔn)迅速，越方便電路維護(hù)者們及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)反饋，此種能力被稱為靈敏性?？煽啃裕涸诶^電保護(hù)裝置的電路保護(hù)范圍中，若有故障發(fā)生，繼電保護(hù)裝置必須及時(shí)響應(yīng)，在電路未發(fā)生故障時(shí)繼電保護(hù)裝置不應(yīng)該被誤觸發(fā)產(chǎn)生動(dòng)作。保護(hù)裝置自身的質(zhì)量和運(yùn)行維護(hù)水平關(guān)系到誤動(dòng)率和拒動(dòng)率。這兩個(gè)數(shù)值體現(xiàn)了電路整體的運(yùn)行維護(hù)水平，也反映了整個(gè)保護(hù)裝置本身的質(zhì)量問題。繼電保護(hù)裝置的可靠性取決于構(gòu)成其的硬件和軟件，其應(yīng)當(dāng)包括必要的報(bào)警、閉鎖和自動(dòng)監(jiān)測(cè)措施。以上這些要求，是實(shí)際工作中，對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行組裝設(shè)置，以及后期的維護(hù)和運(yùn)用，產(chǎn)生一定的評(píng)測(cè)作用。在實(shí)際的操作過程中，必須要辯證統(tǒng)一上述的數(shù)據(jù)，以期在電路維護(hù)當(dāng)中獲得更好的效果。

2繼電保護(hù)在自動(dòng)化變電站中的運(yùn)行和維護(hù)管理

2.1綜合管理布局

繼電保護(hù)是個(gè)系統(tǒng)化的復(fù)雜過程，應(yīng)用于自動(dòng)化變電站中，對(duì)變電站的運(yùn)行安全影響極為重要，所以相關(guān)行業(yè)工作人員必須本著嚴(yán)謹(jǐn)、嚴(yán)肅的態(tài)度對(duì)繼電保護(hù)裝置的整體運(yùn)行情況進(jìn)行綜合管理布局。但是并非任何組織部門都具備繼電保護(hù)管理資質(zhì)，不同的自動(dòng)化變電站對(duì)繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行功能要求存在很大區(qū)別，在加上繼電保護(hù)裝置多種多樣，其實(shí)際應(yīng)用運(yùn)行效果也會(huì)產(chǎn)生較大差異。所以在實(shí)際運(yùn)行管理過程中，各自動(dòng)化變電站應(yīng)當(dāng)與具備專業(yè)繼電保護(hù)資質(zhì)的廠家合作，并且在配備繼電保護(hù)裝置時(shí)，不能單純從經(jīng)濟(jì)效益角度考慮其管理布局，更應(yīng)該從繼電保護(hù)設(shè)備的產(chǎn)品質(zhì)量以及性能等方面進(jìn)行綜合評(píng)估，從中選擇性價(jià)比最高的繼電保護(hù)配置方案，合理進(jìn)行綜合布局管理，這樣才能最大程度保障自動(dòng)化變電站運(yùn)行安全，減少安全事故的發(fā)生幾率，從而給電力企業(yè)創(chuàng)造更加長(zhǎng)期穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2選型設(shè)計(jì)管理

選型設(shè)計(jì)是自動(dòng)化變電站中繼電保護(hù)裝置應(yīng)用和運(yùn)行管理的核心環(huán)節(jié)，只有做好設(shè)備選型，才能為后續(xù)電力系統(tǒng)保護(hù)奠定良好的基礎(chǔ)。具體而言，在選型設(shè)計(jì)階段，相關(guān)行業(yè)工作人員要立足長(zhǎng)遠(yuǎn)，結(jié)合變電站未來一定時(shí)期內(nèi)的發(fā)展規(guī)劃以及市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，以發(fā)展的眼光制定具有前瞻性的繼電保護(hù)措施。也就是說，變電站繼電保護(hù)選型設(shè)計(jì)既要滿足當(dāng)前的運(yùn)行需求，又要留有足夠的可調(diào)整空間。尤其是在當(dāng)前自動(dòng)化技術(shù)日新月異的時(shí)代背景下，變電站未來幾年內(nèi)很可能需要再一次面臨設(shè)備大更新。而且當(dāng)代電子產(chǎn)品數(shù)量和種類越來越多，未來人們的用電需求也會(huì)越來越大，變電站的規(guī)模也會(huì)有所擴(kuò)建，這些問題相關(guān)繼電保護(hù)選型設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行方案制定時(shí)都要做到全面考量和預(yù)備。需要注意的是，在進(jìn)行繼電保護(hù)裝置選型設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量避免選用處于過渡型期或者雖然設(shè)備比較新型，但是性能不太穩(wěn)定的設(shè)備，這樣很容易導(dǎo)致實(shí)際運(yùn)行過程中發(fā)生線路故障或設(shè)備功能沖突，反而會(huì)增加變電站運(yùn)行成本。除此之外，選型設(shè)計(jì)管理要有全局觀念的意識(shí)，使繼電保護(hù)、測(cè)量、信號(hào)的控制等有機(jī)的配合在一起，保證該系統(tǒng)一直處在正常的運(yùn)行狀態(tài)之中，從而為變電站的設(shè)備更新及其改造創(chuàng)造更大的設(shè)計(jì)控制?，F(xiàn)階段變電站繼電器保護(hù)選型設(shè)計(jì)可以先將傳統(tǒng)的變電站預(yù)告警鈴及電壓監(jiān)測(cè)等功能保留下來，從而可以有效避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)傳或者網(wǎng)絡(luò)故障，以便隨時(shí)切換到人工值守的狀態(tài)或者相關(guān)模式，以確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2.3提高工作人員綜合素質(zhì)

工作人員的專業(yè)能力和綜合素質(zhì)是影響繼電保護(hù)穩(wěn)定性的重要因素之一，因此加強(qiáng)繼電保護(hù)工作人員的素質(zhì)，對(duì)他們進(jìn)行有計(jì)劃有目的的技能培訓(xùn)，是必不可少的。繼電保護(hù)工作人員無論是在設(shè)備的安裝環(huán)節(jié)，還是設(shè)備的日常維護(hù)環(huán)節(jié)，都發(fā)揮著重要的作用，繼電保護(hù)工作人員的專業(yè)技能和工作態(tài)度對(duì)繼電保護(hù)的穩(wěn)定性有著直接的影響。對(duì)他們進(jìn)行定期培訓(xùn)，不但可以提高工作人員的專業(yè)技能，而且能夠端正他們的工作態(tài)度，有利于工作人員嚴(yán)格按照規(guī)定的章程進(jìn)行安裝、檢修工作，保證繼電保護(hù)的穩(wěn)定性。

2.4過流保護(hù)

過流保護(hù)主要依據(jù)電路中流過檢測(cè)元器件的電流量來判斷電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，在正常運(yùn)行條件下，流過電路的電流總是在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的范圍內(nèi)波動(dòng)，如果出現(xiàn)故障，電流將迅速發(fā)生改變。例如短路故障，它將造成電流的突然上漲，而過流保護(hù)裝置檢測(cè)到大電流后迅速動(dòng)作，從而防止設(shè)備燒壞。在變壓器中，過流保護(hù)通常與瓦斯保護(hù)配合使用，對(duì)變壓器進(jìn)行內(nèi)外部的全方位保護(hù)。

結(jié)語

綜上所述，繼電保護(hù)在自動(dòng)化變電站中的運(yùn)行和維護(hù)是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工作，要保證繼電保護(hù)系統(tǒng)的良好運(yùn)行，相關(guān)行業(yè)工作者不僅要結(jié)合變電站當(dāng)前所使用的自動(dòng)化技術(shù)，合理選擇繼電保護(hù)設(shè)備類型，科學(xué)設(shè)計(jì)繼電保護(hù)措施，同時(shí)還要做好相關(guān)運(yùn)行調(diào)試，并加強(qiáng)后期運(yùn)行維護(hù)管理，充分融合傳統(tǒng)管理模式和自動(dòng)化管理技術(shù)，提高繼電保護(hù)運(yùn)行維護(hù)管理效率及管理質(zhì)量，這樣才能真正發(fā)揮繼電保護(hù)的優(yōu)勢(shì)，為變電站安全運(yùn)行保駕護(hù)航。

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