智能變電站繼電保護二次回路隱藏故障診斷深入探究

劉玉霞 尹生得

摘要：在智能變電站運行管理方面，需要依靠繼電保護系統(tǒng)提供安全保護，避免因局部故障引起大面積停電問題。而繼電保護系統(tǒng)可能存在各種隱性故障，導(dǎo)致裝置發(fā)生拒動或誤動問題，給變電站安全運行帶來威脅。引入擾動激勵分析規(guī)則對繼電保護故障進行診斷，能夠使故障得到及時消除?；诖?，以下對智能變電站繼電保護二次回路隱藏故障診斷深入進行了探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：智能變電站繼電保護;二次回路;隱藏故障診斷;深入探究

引言

繼電保護系統(tǒng)是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要內(nèi)容，它的二次回路在運行中容易受環(huán)境與人的因素影響，從而增加整個系統(tǒng)的故障率。而智能變電站的出現(xiàn)，由于通信網(wǎng)絡(luò)代替了二次回路直接降低了二次回路的故障率。相關(guān)人員客觀評價二次回路運行時，利用智能變電站傳輸、獲取信息數(shù)據(jù)，及時找出故障，保證二次回路安全運行。

1電力系統(tǒng)繼電保護和故障檢測功能

電力系統(tǒng)繼電保護和故障檢測作用如下：第一是在被保護元件、設(shè)備產(chǎn)生故障問題后，繼電保護裝置便會有選擇、迅速、準確、自動地朝故障元件接近斷路器發(fā)出相應(yīng)的跳閘切斷命令，促進其快速和電力系統(tǒng)脫離開來，進一步降低對于安全供電和電力系統(tǒng)破壞的影響，同時在無故障支持下，盡快恢復(fù)正常運行。第二是能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控，對電網(wǎng)保護設(shè)備以及錄波設(shè)備等二次裝置進行實時監(jiān)測與有效控制，保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。第三是能夠針對電力系統(tǒng)中的異常運行狀態(tài)和故障問題進行有效檢測，準確判斷故障的發(fā)生區(qū)域和以及故障性質(zhì)。第四是可以結(jié)合電力系統(tǒng)內(nèi)的各種異?，F(xiàn)象進行有效提示，電氣設(shè)備產(chǎn)生運行故障條件下，聯(lián)系設(shè)備實際運行維護條件以及相關(guān)異?，F(xiàn)象進行有效的信號提升，從而警示相關(guān)值班人員針對設(shè)備中的缺陷故障問題進行及時有效的檢修處理。確保無人值班條件下，繼電保護裝置能夠進行自動化調(diào)整處理，或選擇性切除某些存在安全隱患的電氣裝置。電力系統(tǒng)相關(guān)繼電保護需要具備良好的可靠性、靈敏性、選擇性、速動性，如此才能促進電力系統(tǒng)實現(xiàn)正常穩(wěn)定發(fā)展，激發(fā)繼電保護裝置自身的維護功能。

2智能變電站繼電保護系統(tǒng)潛在問題

2.1干擾故障

在繼電保護裝置運行的過程中，其干擾故障的出現(xiàn)通常都是受到電磁波輻射與靜電干擾的影響下所導(dǎo)致的。這是由于繼電保護裝置自身具有較高的靈敏度，而電磁輻射的干擾，會導(dǎo)致其在正常運行的過程中，采取錯誤的方式進行保護動作，最終致使電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量受到影響。而且在日常工作的過程中，工作人員在變電站等環(huán)境中工作的同時，自身必然會攜帶一定的靜電，這些靜電在接觸到電路后便會產(chǎn)生放電效應(yīng)。而這種問題的存在也同樣會導(dǎo)致繼電保護裝置在錯誤的信號引導(dǎo)下做出保護動作，使電力系統(tǒng)整體的運行狀況受到直接影響。

2.2CT飽和

CT在繼電保護系統(tǒng)中的應(yīng)用價值相對較高，尤其是在故障問題出現(xiàn)之后，電力系統(tǒng)內(nèi)部會存在一些短路電流流動速度加快的現(xiàn)象，此時CT飽和問題就會出現(xiàn)，當(dāng)繼電保護系統(tǒng)受到干擾影響后，自身的價值影響作用很難充分發(fā)揮出來。

2.3外部故障

對于繼電保護裝置而言，在受到異常情況的影響后，其正常運行會受到影響并停止工作，導(dǎo)致了電力系統(tǒng)在運行過程中的安全隱患大幅增加。為此，就要在繼電保護裝置出現(xiàn)異常工作狀態(tài)的情況下，及時采取相應(yīng)的措施，以實現(xiàn)對設(shè)備運行故障的快速排查。而從繼電保護裝置的特點來看，其自身的指示燈是幫助工作人員判斷自身運行狀態(tài)的重要信息來源，也是維護電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵所在。但如果在實際應(yīng)用的過程中，繼電保護裝置的指示燈異常亮起，便會使工作人員無法獲取正確的信息，最終導(dǎo)致繼電保護裝置故障的處理受到影響。并且對于變電站繼電保護器而言，其在實際應(yīng)用的過程中，燒損故障的發(fā)生通常都是出現(xiàn)在線圈與接點部位，這使得變電站節(jié)點保護裝置在燒損后，會出現(xiàn)灼燒的氣味，使工作人員可以通過氣味來判斷與排除相應(yīng)的故障。并且需要注意的是在繼電保護器長期使用的過程中，其難免會受到外界環(huán)境的侵蝕問題，使其在運行的過程中出現(xiàn)絕緣故障，而且其問題在出現(xiàn)后也同樣會影響繼電保護裝置保護作用的正常發(fā)揮。

3智能變電站繼電保護系統(tǒng)潛在問題的診斷

3.1交流回路狀態(tài)診斷

由網(wǎng)絡(luò)報文記錄分析裝置與繼電保護裝置收集交流量，對二次回路的交流量實時監(jiān)測。智能站為達到雙重化保護的目標(biāo)，一般采取雙AD采樣的方法，對比由MMS傳輸?shù)碾pAD采樣值和兩套保護的采樣值，當(dāng)它們之間形成相對較大的誤差，則說明繼電保護完成了統(tǒng)一采樣告警，則明確至少有一套繼電保護的交流回路發(fā)生異常，這為繼電保護裝置提供相應(yīng)的異常二次回路。

3.2繼電器誤動作引起的跳閘事故診斷

近年來，隨著微機保護及集成型斷路器操作箱的廣泛應(yīng)用，繼電器廣泛運用于繼電保護中，繼電器的可靠性直接影響著繼電保護的安全穩(wěn)定運行。在電力生產(chǎn)運行中，常出現(xiàn)因繼電器動作功率低，在系統(tǒng)有較大擾動時繼電器誤動作，導(dǎo)致斷路器誤跳閘或保護裝置誤動作的事故案例。為了提高二次回路繼電器的可靠性，現(xiàn)場二次回路及保護裝置可采取如下預(yù)控措施：（1）在設(shè)計上應(yīng)對繼電器的用途、型號、廠家及參數(shù)進行最佳設(shè)計。（2）對二次回路中重要的出口繼電器及保護開入信號，應(yīng)采取防止繼電器誤動的措施。如外部開入不經(jīng)閉鎖直接跳閘（變壓器非電量保護、線路保護遠方跳閘，母差失靈保護開入等）的重要回路，應(yīng)在啟動開入端采用大功率中間繼電器，并要求其動作電壓在55%～70%Un范圍內(nèi)，動作功率不低于5W。（3）保護裝置重要光耦開入信號應(yīng)使用強電光耦電源。在保護裝置內(nèi)，涉及直跳回路開入量應(yīng)設(shè)置必要的延時防抖措施（由保護裝置軟件實現(xiàn)），防止由于保護開入量的短暫外部干擾造成保護裝置誤動出口。（4）對于現(xiàn)場不滿足反措要求的繼電器，應(yīng)及時進行整改，消除隱患。

3.3隱蔽故障問題的檢測與診斷

靜止?fàn)顟B(tài)的隱蔽問題檢測。通過對電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分析可知，與繼電保護系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)均有參考價值，這些數(shù)據(jù)是檢測與診斷繼電保護裝置，系統(tǒng)了解是否存在安全威脅的重要支撐。比如對變壓器或其它電力線路系統(tǒng)信息采集，能診斷電力設(shè)備是否存在隱藏問題。在檢測與診斷中，盡量選擇同步與實時的數(shù)據(jù)信息，進一步提高數(shù)據(jù)的精確性。電力系統(tǒng)測量回路的潛在問題。智能變電站繼電保護系統(tǒng)需從多個方面實現(xiàn)回路測量，其中包括多線路模擬開關(guān)與變送器等。在測量過程中，任何部件出現(xiàn)問題都容易引起繼電保護系統(tǒng)電力運行數(shù)據(jù)的差異，從而產(chǎn)生檢測錯誤。

結(jié)束語

在智能變電站實際運行中，十分有必要大力發(fā)展全方位分析繼電保護二次回路在線監(jiān)測與故障診斷技術(shù)?，F(xiàn)階段，電力行業(yè)正在不斷加強智能化建設(shè)，但有很多企業(yè)未形成現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用理念，這直接影響了在線監(jiān)測與故障診斷技術(shù)的應(yīng)用效果，降低了電網(wǎng)運行維護的效率?；谶@種情況，全面分析智能變電站繼電保護在線監(jiān)測與故障診斷技術(shù)，可提高系統(tǒng)運行水平。

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