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摘要:在我国现代电网的建设与运行管理中,继电保护是不容忽视的关键环节之一。随着国内电力技术的不断发展,以及各类专业软件的开发和利用,继电保护中各种专业化的信息管理系统已经得到了广泛的应用,对于准确识别继电保护的故障和及时制定处理方案具有积极的意义。在继电保护故障的分析与处理中,在不断完善现行相关制度和技术规范的基础上,要加强继电保护信息管理系统的建设和应用,特别是要加强故障预警机制的构建,以防止因继电保护故障而造成较大规模的电力系统运行事故,对于保障区域的平稳供电也具有重要的意义。
关键词:继电保护;常见故障;分析;处理
1继电保护概述
继电保护技术是随着电力系统的发展而发展的。电力系统的发展,使得系统容量不断增加,电压等级越来越高,系统接线及运行方式越来越复杂。为满足电力系统对继电保护提出的四个基本要求,继电保护也由简单的过电流保护开始,相继出现了方向性电流保护、低电压保护、距离保护、差动保护、高频保护、微波保护、行波保护等。
电网在运行过程中,经常会出现不正常的运行状态。引起这些不正常状态的原因,除了有外界因素,例如,雷电等;更多的是由于内部因素,包括绝缘体的老化,或者损害等;同时,还可能有一些人为的因素,包括对设备的操作不当和管理不善等。接地和短路是电力系统运行过程中常见的故障。当电力系统发生故障和不正常运行情况时,就需要一种装置能够快速切除故障。这时,继电保护装置就发挥作用了。继电保护装置不仅能够及时的发出警告信号,还可以直接发出跳闸等命令,用以终止异常事件。继电保护在电力系统中的作用主要为:(1)对电力系统的安全性做出保障。当某一被保护的电力系统元件有故障发生时,那么保护该元件的继电保护装置就应该迅速并准确的发出信号,并发出跳闸命令,用以终止异常事件。(2)提示电力系统的不正常工作状态。这是一种预防和处理一体的方法。如果电气设备有不正常的工作状态,但是又不至于发出紧急信号或者采取跳闸等措施,这种情况就需要把当前不正常的工作状态进行上报,以便值班人员进行处理。(3)监控电力系统的运行状况。这是一种完全的预防措施。继电保护不只是在事故发生是处理事故,还担负了一部分系统运行的监控工作。这样也能扼杀一部分事故,使得事故在发生前就得以出来和终止,减少损失。
2继电保护常见的故障分析
继电保护常见故障主要包括以下几个方面:产源故障,继电保护的装置生产属于技术性生产的范畴,其质量的好坏对于保护装置的运行有着直接的影响,如机电型、电磁型继电器零部件的精确度和材质等;整体性能不合格,晶体管保护装置中元器件的运行不协调、性能差异大、质量差,易引起装置的拒动或误动;运行故障,在设备运行过程中,因温度过高会导致继电设备的失灵,具体表现为住变动保护误动、开关拒合,而继电保护工作当中。电压瓦感器二次电压回路故障是最薄弱环节,电压互感器作为继电保护策略设备的起始点,对于二次系统证常的运行十分重要;隐形故障,相关资料显示,全世界有大约75%的大停电事故都同不正确的保护系统运作相关,继电保护的隐形故障已成为一种灾难性的电力机理,故很多文献中都对继电保护隐形故障的分析加以强调。对于一些重要输电线路,断路器故障的就地保护可以对监管所有跳闸元件加以确定,且在跳闸元件故障中,所有的远方和就地跳闸的指令才有效。
3继电保护故障处理方法
3.1替换法。用好的或认为正常的相同的元件代替怀疑的或认为有故障的元件,进而判断出该被替换组件的好坏,利用这个方法可以快速地缩小查找故障范围,这是处理综合自动化保护装置内部故障最常用方法。如果一些微机保护出现故障,或一些内部回路复杂的单元继电器,可以使用临近备用,或暂时处于检修的插件、继电器代替它。如替换之后故障消失,说明被替换下来的组件发生了故障,如果故障仍存在就说明故障没有发生在该组件上,要继续使用该方法进行相同的检查。
3.2短接法。所谓短接法,就是指将回路中的其中一段,或是将部分用短接线入为短接,对短接线范围内进行故障的判断,查看故障是在短接线范围内,还是在其它的地方,以此来缩小故障范围。但是这种方法有其固定的适用范围,主要用于电磁锁失灵、电流回路开路、切换继电器不动作、判断控制等转换开关的接点是否好。
3.3参照法。通过正常与非正常设备的技术参数进行比较,进而从不同处找出不正常设备故障的位置。在认为接线错误,或在定值校验过程中,发现测试值与预想值有较大出入,而且又无法将其原因断定之类的故障。在进行回路改造和设备更换后二次接线不能正确恢复时,就可以使用参照法。
3.4逐项拆除法。逐项拆除法适用于多个回路并联在一起的情况,也就是直流接地回路,交流电源熔丝故障等。使用这种方法只要指将并联在一起的二次回路顺序脱开,然后再将其逐次放回,如果故障出现,就说明故障发生在这一段回路中。再使用同样方法在这一路内用对更小的分支路进行查找,直至找到故障点。此法主要用于查直流接地,交流电源熔丝放不上等故障。如果是直流接地故障。即可通过拉路法,并根据负荷的重要性,分别短时拉开直流屏所供直流负荷各回路,切断时间不得超过3S,当切除某一回路故障消失,则说明故障就在该回路之内,再进一步运用拉路法,确定故障所在支路。再将接地支路的电源端端子分别拆开,直至查到故障点。如电压互感器二次熔丝熔断,短路故障出现于回路中,或二次交流电压互串等,就可从电压互感器二次短路相的总引出处将端子分离,消除故障。然后逐个恢复,直至出现故障,再依次排查各分支路。如果出现的障是继电保护装置的保护熔丝熔断或电源空气开关合不上,那么就可以将每个插件拔出,在插入进行检查,在检查故障时,要仔细观察熔丝熔断的范围,并通过熔丝的变化将故障发生的范围缩小。
3.5分段查找法。分段查找法,顾名思义,就是把整体切分开,分成几个独立的部分,再对各个部分进行排查。分段查找的适用范围比较有限,主要是如果一个整体,其是由比较独立且联系简单的几个部分组成,就可以采用分段查找的方法。通常光纤保护通道告警时,可以采用分段查找的方法。主要可以分为几种情况。第一是一般光纤通道,这也是最简单的,可分别在光线两端通过自环就能确定故障点。第二是如果是专用光纤通道,需要检查本侧光线和对侧光线。同样,也是通过自环进行检测。第三是在复用方式时,首先可通过本侧光自环来检测本侧装置是否有问题,如果无问题,则对本侧复用接口装置采用电自环来进行排查,最后对对侧装置采用相同方式排查,若排查装置都无问题,就需要检查PCM机之间的通道是否有损坏。
4结语
电力系统的继电保护装置及故障类型多种多样,处理故障使用的方法也应随故障情况而变。但无论处理何种故障,关键在于工作人员须掌握一定的理论知识,具备较强的继电保护概念,在工作中融汇贯通,再通过不停地积累经验,分析总结,故障查找技术水平一定会很快得到提高。查找故障应该注意的地方:(1)谨慎使用万用表误将万用表“电阻档”当成”电压档”测量,500KV星城变送变电主变跳闸;江西500KV母差保护误动,在边开关断路器保护试验时误将万用表“电阻档”测量启动断路器启动母差回路,在跳闸回路中短接合位继电器电阻导致误动;冷却器误将万用表测量AB相之间的交流电压。(2)电流回路的工作。尤其是接入差动回路的电流回路或串接较多的回路处理。(3)注意查找故障的仪器设备的可靠性。如钳形相位表、万用表、摇表、微机测试仪、直流接地监测仪、选频表、振荡器等是否可靠。
参考文献
[1]黄子军.继电保护的分类与常见故障形式分析[J].电力学报,2009.
[2]张亚萍.电力系统继电保护常见典型故障及保护措施[J].科技与企业,2012.