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【關(guān)鍵詞】變電站;微機(jī)繼電保護(hù);故障排除
變電站是電力輸變電系統(tǒng)中的重要組成部分。為保證運(yùn)行設(shè)備安全,變電站中,特別是高電壓等級(jí)的變電站配置了冗余的、環(huán)環(huán)相扣的、復(fù)雜的繼電保護(hù)系統(tǒng)。由于其配置及接線的復(fù)雜性,繼電保護(hù)故障經(jīng)常有隱蔽性,故障排除工作難度較大。
繼電保護(hù)按構(gòu)成設(shè)備可以分為繼電保護(hù)裝置、二次回路、相關(guān)輔助設(shè)備,按被保護(hù)設(shè)備可以分為線路保護(hù)、變壓器保護(hù)、母線保護(hù)、電容器保護(hù)、電抗器保護(hù)等。為了便于分析比較,本文按構(gòu)成設(shè)備對(duì)工作中遇到的故障進(jìn)行分類總結(jié)。
一、繼電保護(hù)裝置故障及其應(yīng)對(duì)措施
繼電保護(hù)裝置是繼電保護(hù)系統(tǒng)的大腦,通過計(jì)算分析、特征量比較識(shí)別故障點(diǎn)位置及故障類型,并采取針對(duì)性的措施有效隔離故障。微機(jī)保護(hù)裝置主要由五部分組成,分別是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、運(yùn)算處理系統(tǒng)、輸入/輸出系統(tǒng)、人機(jī)接口及電源系統(tǒng)。其常見故障及應(yīng)對(duì)措施如下:
1、保護(hù)裝置軟件存在缺陷。不同廠家的保護(hù)裝置,其實(shí)現(xiàn)方法、原理特別是判別故障的算法及邏輯不盡相同。運(yùn)行中曾出現(xiàn)某型號(hào)失靈保護(hù)裝置,在試驗(yàn)完畢后其出口節(jié)點(diǎn)自保持,需通過裝置斷電重啟后才能復(fù)歸;某型號(hào)母差保護(hù)裝置運(yùn)行中會(huì)時(shí)常誤發(fā)CT斷線閉鎖告警型號(hào),故障情況下可能會(huì)導(dǎo)致裝置誤動(dòng)或拒動(dòng)。
應(yīng)對(duì)措施:隨著微機(jī)保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中多年運(yùn)行的積累,保護(hù)裝置的版本不斷更新,裝置原理已十分成熟,一般情況下其保護(hù)原理、邏輯都能正確工作,但不排除運(yùn)行中一些異常情況下可能出現(xiàn)的邏輯漏洞。對(duì)于新入網(wǎng)的保護(hù)裝置,應(yīng)加強(qiáng)入網(wǎng)檢驗(yàn)及現(xiàn)場檢驗(yàn)。對(duì)于保護(hù)裝置新的軟件版本,應(yīng)注意比較與舊版本的區(qū)別,仔細(xì)校驗(yàn)。在定期檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意查看保護(hù)裝置運(yùn)行的歷史記錄,及時(shí)發(fā)現(xiàn)裝置運(yùn)行過程中曾經(jīng)出現(xiàn)的異?,F(xiàn)象,及早消除事故隱患。
2、保護(hù)裝置硬件故障。實(shí)際中運(yùn)行時(shí)間較長的保護(hù)裝置,特別是服役接近或超過十年的保護(hù)裝置電源模塊,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)裝置“運(yùn)行燈”熄滅。
電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展、完善,使得微機(jī)保護(hù)裝置的整體可靠性不斷提升。但由于發(fā)熱、老化,電子元器件均存在使用壽命問題。這一點(diǎn)在微機(jī)保護(hù)中,特別是采用電子元器件較多的裝置電源模件,現(xiàn)象尤為突出。通常情況下,電子元器件的壽命為7~10年左右,因此,相關(guān)規(guī)定中明確提出,微機(jī)保護(hù)裝置的開關(guān)電源模件宜在運(yùn)行6年后予以更換。
二、繼電保護(hù)二次回路故障及其排除
常規(guī)變電站中,保護(hù)裝置通過二次回路獲取被保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行工況、作用于被保護(hù)設(shè)備的斷路器、與監(jiān)控、其他保護(hù)進(jìn)行信息交互。繼電保護(hù)二次回路主要包括直流電源回路、交流電壓電流回路、控制回路、與其他保護(hù)配合的二次回路及相關(guān)監(jiān)控、故障錄波信號(hào)回路。二次回路常見的故障主要有:
1、直流接地故障
直流接地故障是一種較為常見的故障。變電站中直流兩點(diǎn)接地,可能或造成斷路器跳閘或拒動(dòng),影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。變電站中造成直流接地故障的原因很多,較為常見的有電纜線芯絕緣被破壞,電纜線芯帶電觸碰金屬外殼、接地銅排等設(shè)備接地部分,接線端子絕緣老化,變壓器本體保護(hù)二次接線盒內(nèi)潮濕導(dǎo)致絕緣降低等。
為了避免直流接地故障發(fā)生,應(yīng)加強(qiáng)絕緣檢查,特別是注意端子箱、機(jī)構(gòu)箱、變壓器本體二次接線盒等防雨防潮措施檢查。需要指出的是,加裝加熱器、烘潮器等是常見的端子箱、機(jī)構(gòu)箱防潮措施,但有些加熱器、烘潮器受設(shè)計(jì)或端子箱、機(jī)構(gòu)箱空間結(jié)構(gòu)限制,安裝位置不合理,距離電纜很近,會(huì)加速電纜絕緣老化,給運(yùn)行帶來安全隱患。
在保護(hù)改造過程中,對(duì)于需要拆除的電纜,要兩側(cè)同時(shí)拆除,避免遺漏造成廢棄電纜帶電。
2、兩組直流回路串電
220kV及以上電壓等級(jí)的變電站,其直流通常具有兩組相互獨(dú)立的直流系統(tǒng),以提高可靠性。兩組直流回路串電,將影響兩組直流系統(tǒng)的獨(dú)立性,降低可靠性。此時(shí)若發(fā)生直流接地故障,則同時(shí)影響兩組直流系統(tǒng)運(yùn)行,還可能造成保護(hù)誤動(dòng)。
目前絕大部分直流電源均配有直流接地絕緣監(jiān)測系統(tǒng),當(dāng)發(fā)生直流接地或兩組直流串電故障時(shí),通常能夠及時(shí)發(fā)出告警信號(hào)。排除直流接地故障的困難之處在于查找接地點(diǎn)或串電故障點(diǎn)。直流回路存在于變電站中各電壓等級(jí)的每一個(gè)斷路器的控制回路、每一個(gè)元件的信號(hào)回路。早期人們查找直流接地時(shí),由于技術(shù)手段不發(fā)達(dá),只能采用逐一拉路的辦法,即斷開一組直流電源,觀察直流接地是否消失,若無則恢復(fù)該組直流電源,繼續(xù)斷開下一組直流電源,逐一排除。現(xiàn)在借助先進(jìn)的儀器,能夠在不斷電的情況下確定接地點(diǎn)位置,方便了維護(hù)人員。但對(duì)于接地點(diǎn)接地電阻較大或接地不穩(wěn)定的情況,儀器通常不能正常識(shí)別,值得進(jìn)一步研究。
3、二次寄生回路
寄生回路是二次接線中的一種常見問題,常發(fā)生在控制回路中。在“六統(tǒng)一”實(shí)施之前,為了提高保護(hù)的可靠性,保護(hù)裝置之間的回路聯(lián)系較多,如相互閉鎖回路、啟動(dòng)失靈回路等,也較為復(fù)雜??刂苹芈分?,一些斷路器機(jī)構(gòu),特別是液壓機(jī)構(gòu)斷路器,其閉鎖回路需要利用操作電源作為驅(qū)動(dòng),且壓力低告警、壓力低閉鎖重合閘、閉鎖合閘、閉鎖跳閘等回路較多,加之機(jī)構(gòu)自帶的防跳回路、非全相回路,回路復(fù)雜,接線過程中稍不注意,就會(huì)形成寄生回路。寄生回路可能導(dǎo)致兩組直流串電、斷路器分合過程中不正確動(dòng)作、位置指示不正確等問題,危害性較大。因此,防止寄生回路一直是保護(hù)專業(yè)的一項(xiàng)重要工作。有些寄生回路暴露的問題較為明顯,容易被發(fā)現(xiàn),有些寄生回路具有隱蔽性,在某些特定的情況下才會(huì)暴露。運(yùn)行維護(hù)工作中,需要特別注意二次回路接線的正確性。
4、交流電壓電流回路接地不規(guī)范引發(fā)的保護(hù)裝置誤動(dòng)或拒動(dòng)。
交流電壓電流回路的正確性是保護(hù)裝置測量正確的基礎(chǔ)。因此,相關(guān)規(guī)程中明確規(guī)定,交流電壓電流回路變動(dòng)后,需定相、測試六角圖,核對(duì)相序及回路接線的正確性。接線正確性不易判別的零序電壓、零序電流回路,目前保護(hù)裝置已不再接入。
需要注意的是,為了防止感應(yīng)產(chǎn)生高電壓,交流電壓、電流二次回路均要求接地且必須為一點(diǎn)接地。定相、六角圖測量只能保證回路接線的正確性,而回路接地是否滿足要求,在正常運(yùn)行工況下,不易檢測。交流電壓、電流二次回路兩點(diǎn)接地在正常運(yùn)行時(shí),影響很小,不易發(fā)現(xiàn),但在故障情況下,由于短路電流很大,在地網(wǎng)中通過的電流很大,電流回路兩點(diǎn)接地會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)接地點(diǎn)間產(chǎn)生分流,影響電流的正確性;電壓回路兩點(diǎn)接地會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)接地點(diǎn)的中性點(diǎn)間存在電壓差,影響裝置測量電壓的正確性。交流電壓、電流回路兩點(diǎn)接地均可能導(dǎo)致保護(hù)裝置不正確動(dòng)作,擴(kuò)大事故范圍。
三、相關(guān)輔助設(shè)備故障
相關(guān)輔助設(shè)備也是繼電保護(hù)的重要組成部分,如收發(fā)信機(jī)、2M通信接口裝置等通道設(shè)備,為繼電保護(hù)裝置功能實(shí)現(xiàn)提供通信通道,使得不同地點(diǎn)的保護(hù)裝置之間能夠交換信息。常見的輔助設(shè)備故障主要有2M接頭接觸不良,尾纖接頭熔接質(zhì)量不高等。為避免此類故障,調(diào)試過程中應(yīng)對(duì)通道進(jìn)行全面測試,確保通道中各個(gè)環(huán)節(jié)工作正??煽?。
四、結(jié)語
盡管智能變電站發(fā)展勢頭迅猛,未來幾年的時(shí)間里常規(guī)變電站仍在電力系統(tǒng)中占據(jù)絕大多數(shù)。常規(guī)變電站繼電保護(hù)的運(yùn)行維護(hù)是一項(xiàng)重要工作。本文中,歸納總結(jié)了常規(guī)變電站中繼電保護(hù)的常見故障及應(yīng)對(duì)措施。希望能夠?yàn)槔^電保護(hù)的日常運(yùn)行維護(hù)工作提供參考。
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【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);繼電保護(hù);整定計(jì)算;改善措施
1 繼電保護(hù)整定計(jì)算存在的問題
利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行繼電保護(hù)整定計(jì)算的步驟為:①出現(xiàn)故障時(shí),用電氣量來計(jì)算繼電保護(hù)的整定值。②用序分量法口卅或相分量法口卅來檢測計(jì)算電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)的電氣量。為了能夠讓繼電保護(hù)能夠適應(yīng)電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式,要按照每套繼電保護(hù)對(duì)應(yīng)的電力系統(tǒng)最大運(yùn)行值作為整定計(jì)算過程中計(jì)算保護(hù)的動(dòng)作值,在動(dòng)作時(shí)間上必須滿足嚴(yán)格的配合關(guān)系。在這種原則的基礎(chǔ)上利用計(jì)算機(jī)對(duì)繼電保護(hù)整定系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算,發(fā)現(xiàn)以下幾個(gè)問題:
(1)線性流程是繼電保護(hù)整定計(jì)算中采用的方法,這種方法會(huì)造成多次重復(fù)計(jì)算同一個(gè)分支系數(shù);
(2)在計(jì)算過程中,正序網(wǎng)斷相口的開路電壓會(huì)受到非全相振蕩的影響,引起計(jì)算結(jié)果的誤差;
(3)若繼電保護(hù)整定計(jì)算按保護(hù)裝置循環(huán)安排順序,則會(huì)造成多次重復(fù)開斷同一條線路。
(4)若不考慮電力系統(tǒng)中分布電源運(yùn)行方式的變化則會(huì)造成分支系數(shù)的計(jì)算誤差;
(5)在計(jì)算繼電保護(hù)延時(shí)段的動(dòng)作值時(shí),若引入分支系數(shù),會(huì)引起動(dòng)作值的計(jì)算結(jié)果誤差;
2 解決這些問題的對(duì)策
2.1 斷相口開路電壓計(jì)算中出現(xiàn)的問題及解決方案
1)在對(duì)這個(gè)問題進(jìn)行了仔細(xì)的研究探討之后,得到了以下結(jié)論:電力系統(tǒng)運(yùn)行的路線應(yīng)該被列為電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整定計(jì)算中的重點(diǎn)。因?yàn)殡妷簠?shù)在正序網(wǎng)斷相口的位置開路與發(fā)電機(jī)母線運(yùn)行發(fā)電機(jī)裝置的電壓參數(shù)等值在已經(jīng)擬定好的電力系統(tǒng)中和等值的阻抗參數(shù)聯(lián)系比較密切。開路電壓參數(shù)一旦采用這種方法,雖然這種方法有它的好處所在,但在進(jìn)行計(jì)算的過程中還是會(huì)出現(xiàn)一些問題,所以要謹(jǐn)慎使用,而出現(xiàn)這些問題的主要原因是:①電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生變化,則發(fā)電機(jī)的等值電勢和阻抗參數(shù)也會(huì)隨著網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化而變化。②可以用暫時(shí)狀態(tài)下的穩(wěn)定計(jì)算來實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的等值電勢、阻抗參數(shù)的計(jì)算;但這種計(jì)算方法也有弊端:每操作一次網(wǎng)絡(luò),都需要對(duì)上次的參數(shù)做出修改和計(jì)算,加大了工作量,使工作變的繁瑣。這一問題解決的關(guān)鍵所在是:簡化整定的計(jì)算方式可以讓線路兩側(cè)發(fā)電機(jī)的實(shí)時(shí)電勢幅值參數(shù)保持恒定的狀態(tài),當(dāng)然這種方法也有劣勢,最主要的是它在工作過程中忽略了正序網(wǎng)相口開路的電壓參數(shù),此電壓參數(shù)因受網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)狀態(tài)的影響,會(huì)讓網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜,使計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤。
2)解決方案:在開路的電壓計(jì)算過程中,引入網(wǎng)絡(luò)等值計(jì)算的方法,不僅可以讓整定計(jì)算的結(jié)果更加準(zhǔn)確,還能有效地保證繼電保護(hù)工作的可控性。下圖1.為無緣雙端口網(wǎng)絡(luò)的示意圖。
圖1 無源雙端口網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)示意圖
通過對(duì)阻抗參數(shù)的物理價(jià)值分析,發(fā)現(xiàn)它對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的計(jì)算模型參數(shù)有補(bǔ)償?shù)淖饔?。由此可見,我們可以根?jù)下圖2.用疊加原理來進(jìn)行計(jì)算:
圖2 雙端口網(wǎng)絡(luò)阻抗參數(shù)的等值電路計(jì)算方式示意圖
根據(jù)圖2,可以得到自阻和互阻抗的抗參數(shù)。另外,若要推定電力系統(tǒng)雙端口網(wǎng)絡(luò)下的T 型等值電路結(jié)構(gòu)形式還可以結(jié)合電力系統(tǒng)外的原則,在此基礎(chǔ)上獲得與之對(duì)應(yīng)的正序等值電路如下圖3.,
圖3 正序等值電路結(jié)構(gòu)示意圖
2.2 查找計(jì)算過程中運(yùn)行方式出現(xiàn)的問題與解決方式
(1)運(yùn)行方式查找計(jì)算存在的問題:繼電保護(hù)整定計(jì)算的可以從運(yùn)行方式的方面來說,其主要存在的問題可以總結(jié)歸納為以下加點(diǎn):第一,電力系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中,繼電保護(hù)整定計(jì)算無法準(zhǔn)確地查找最不利運(yùn)行方式,對(duì)于現(xiàn)階段的查找方式來說,這種最不利查找方式僅能夠?qū)υ诰€路兩側(cè)的側(cè)母線進(jìn)行查找,這種輪流式的斷開方法不能保證正確的電力系統(tǒng)運(yùn)行;第二,計(jì)算機(jī)輔助作用下的繼電保護(hù)整定計(jì)算常常會(huì)出現(xiàn)同一線路一直重復(fù)的問題;現(xiàn)階段,線性流行方式在計(jì)算機(jī)的輔助下使繼電保護(hù)整定動(dòng)作的整個(gè)過程中避免了所斷開線路的重復(fù)性。如果繼電保護(hù)整定計(jì)算在頻繁的開斷操作不能保證其精準(zhǔn)性,那么也就不能保證電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
(2)解決方案:此方法在查找的過程中仍有兩個(gè)問題不能解決,可以分為以下方面:首先,要框定整定結(jié)果的取值范圍就要借助于計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序?qū)﹂_斷線路狀態(tài)下擾動(dòng)的區(qū)域,借此作為電力系統(tǒng)最不利運(yùn)行方式查找的輔助。繼電保護(hù)系統(tǒng)中的擾動(dòng)域在一般情況下被稱為在線路開斷狀態(tài)下部分將會(huì)受到影響的區(qū)域。對(duì)擾動(dòng)域邊界及劃定范圍的測定是在對(duì)電力系統(tǒng)某條線路進(jìn)行開斷的操作之后,以圓心為起點(diǎn),按照由內(nèi)向外的方法進(jìn)行短路電流參數(shù)的計(jì)算。其次,用參照開斷線路的循環(huán)趨勢也是對(duì)繼電保護(hù)整定計(jì)算方法的一種補(bǔ)償方式,此方法是運(yùn)用二次組合并借助于計(jì)算機(jī)輔助來完成繼電保護(hù)的整定計(jì)算,能夠有效地把線路頻繁開斷這一問題解決。
3 結(jié)束語
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,繼電保護(hù)整定計(jì)算方法也運(yùn)用到了高壓電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中,高壓電網(wǎng)系統(tǒng)中以單側(cè)電氣量指標(biāo)的繼電保護(hù)裝置得到了廣泛的應(yīng)用。繼電保護(hù)動(dòng)作其實(shí)就是一種帶有明顯固定動(dòng)作的保護(hù)。尤為重要的一點(diǎn)是,上述的保護(hù)動(dòng)作具有非自適應(yīng)的特點(diǎn),均是以離線的計(jì)算方式對(duì)繼電保護(hù)中的整定參數(shù)均予以計(jì)算,相應(yīng)的人員首先要做的是對(duì)電力運(yùn)行系統(tǒng)故障狀態(tài)下的電氣量參數(shù)加以計(jì)算,然后作為判定繼電保護(hù)整定值的參數(shù)。綜上所述,文章簡要說明了相關(guān)繼電保護(hù)整定計(jì)算的相關(guān)問題,希望能夠得到廣泛的關(guān)注和重視。
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【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);繼電保護(hù);差動(dòng)保護(hù);二次回路
1.引言
近年來,隨著電力系統(tǒng)的大力發(fā)展,我國電力系統(tǒng)規(guī)模和容量的日益增大,同時(shí)電力系統(tǒng)面臨的故障日益嚴(yán)重。由于繼電保護(hù)是保障電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的重要技術(shù)手段,其正常動(dòng)作與否將對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行造成重大的影響,一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障,那么將會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人身傷亡。因此對(duì)電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)進(jìn)行相關(guān)研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2.繼電保護(hù)對(duì)電力系統(tǒng)的作用
電力系統(tǒng)運(yùn)行中,造成繼電保護(hù)裝置的故障可能是多方面的,為了構(gòu)建良好的電力系統(tǒng)運(yùn)行秩序,在設(shè)備運(yùn)作期間必須要配備相應(yīng)的運(yùn)行保護(hù)。繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)能夠及時(shí)檢測故障發(fā)生的因素,并判斷故障的具置,向技術(shù)人員發(fā)送報(bào)警信號(hào)等,為故障問題的處理創(chuàng)造了條件。其優(yōu)勢體現(xiàn)在:
(1)維護(hù)安全,性能優(yōu)越。繼電保護(hù)技術(shù)在數(shù)據(jù)信息安全性能的保護(hù)上作用顯著,可有效避免外界因素干擾造成的裝置受損等。當(dāng)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行之后,繼電保護(hù)裝置可以實(shí)現(xiàn)有效的防范監(jiān)測。隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,繼電保護(hù)裝置的這種材料屬于絕緣物質(zhì),在使用過程中很難受到外界腐蝕作用的影響。在今后的各項(xiàng)電力設(shè)備運(yùn)行技術(shù)發(fā)展階段,繼電保護(hù)裝置產(chǎn)品的性能會(huì)變得更加優(yōu)化,其“能力強(qiáng)”主要表現(xiàn)在抵制干擾、增強(qiáng)絕緣、防范電磁等方面。
(2)投資較少,安裝便捷。繼電保護(hù)裝置本身的材料質(zhì)量較小產(chǎn)品重量一般都比較小。這就給電力行業(yè)施工創(chuàng)造了有利條件,在電網(wǎng)運(yùn)行期間結(jié)合新建的傳輸通道,大大降低了電力系統(tǒng)占據(jù)的空間。繼電保護(hù)產(chǎn)品質(zhì)量的減小對(duì)于系統(tǒng)安裝施工的操作效率提升也有幫助,可顯著降低電網(wǎng)運(yùn)行的成本投入。我國市場上銷售的繼電保護(hù)產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)都在積極優(yōu)化升級(jí)。高科技的繼電保護(hù)產(chǎn)品帶來的是故障診斷的高效率,同時(shí)在電能消耗上要比其他保護(hù)裝置低得多。繼電保護(hù)裝置在安裝過程中操作方便,技術(shù)人員只需安裝電氣圖紙操作即可。
(3)檢測故障及防范。從根本上看,繼電保護(hù)是在電力系統(tǒng)的設(shè)備或元器件出現(xiàn)故障之后,對(duì)系統(tǒng)實(shí)施報(bào)警以提醒值班人員處理。另外,還可以對(duì)控制的斷路器發(fā)出跳閘程序操控指令,以及時(shí)中斷各受損設(shè)備的運(yùn)行,從而達(dá)到保護(hù)設(shè)備或元器件的效果,這種高性能的故障防范功能是其他設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)的。
3.繼電保護(hù)故障處理的原則
繼電保護(hù)的故障處理不是單純的以繼電保護(hù)人員的意志而進(jìn)行需要按照一定的原則,這些原則如下:
第一,處理繼電保護(hù)故障時(shí)要保持正確、冷靜的態(tài)度。電力系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)等設(shè)備在運(yùn)行過程中,繼電保護(hù)裝置的連接片要根據(jù)運(yùn)行方式的變化而進(jìn)行相應(yīng)的投、退處理。在進(jìn)行這兩項(xiàng)處理時(shí)要求工作人員同時(shí)進(jìn)行,而且要經(jīng)過細(xì)致的辨別清楚后,才能夠操作。而且對(duì)于跳閘回路的連接片來說,只有相應(yīng)的開關(guān)在運(yùn)行的過程中才能夠投入,所以,首先要使用直流電壓表對(duì)兩個(gè)連接片之間的直流電壓進(jìn)行測量,然后再投入。此外,電氣的運(yùn)行人員還要定期對(duì)繼電保護(hù)裝置中的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查,同樣的,也要有兩個(gè)人來完成,而且他們不能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行修改,或者刪除。
第二,能夠根據(jù)信號(hào)狀態(tài)準(zhǔn)確判斷故障發(fā)生點(diǎn)。在繼電保護(hù)現(xiàn)場中出現(xiàn)的光子牌信號(hào)、事件記錄以及故障錄波器所采集到的圖形、繼電保護(hù)裝置的燈光信號(hào)或者其他信號(hào)等都是對(duì)繼電保護(hù)的故障進(jìn)行處理的基礎(chǔ)依據(jù)。所以,在對(duì)繼電保護(hù)的故障進(jìn)行處理之前,要對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行分析,判斷出信號(hào)處的故障和真?zhèn)?。同時(shí),根據(jù)這些信號(hào)所提供的有效信息迅速的采取適當(dāng)?shù)奶幚泶胧?,這才是處理繼電保護(hù)故障的關(guān)鍵之所在。
第三,對(duì)人為故障要給以緊急處理。正確處理人為故障時(shí)繼電保護(hù)故障處理中一個(gè)非常重要的問題。一旦根據(jù)繼電保護(hù)現(xiàn)場所提供的信號(hào)故障信息,沒有找到導(dǎo)致故障發(fā)生的原因,或者當(dāng)斷路器在斷路之后沒有發(fā)出相應(yīng)的警告信號(hào),當(dāng)這兩種情況發(fā)生時(shí),會(huì)給故障處理增加很大的難度,因?yàn)?,繼電保護(hù)人員根據(jù)已知信息無法正確的判斷出這些故障時(shí)有人為造成,還是繼電保護(hù)設(shè)備、裝置自身發(fā)生的故障。所以在處理中這類故障時(shí)首先要弄清楚的就是發(fā)生故障的原因。在繼電保護(hù)現(xiàn)場中,現(xiàn)場運(yùn)行人員的基礎(chǔ)技能水平不高,對(duì)故障也缺乏足夠的重視程度,沒有及時(shí)的采取正確的處理措施,操作時(shí)的誤碰等都會(huì)導(dǎo)致人為故障。所以,如果發(fā)生了人為原因造成的繼電保護(hù)故障,要對(duì)這些故障的實(shí)際狀況如實(shí)反映,以便工作人員能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的分析,同時(shí)對(duì)于導(dǎo)致這類事故的原因及處理方式也要給以記錄,避免再次發(fā)生類似的故障。
4.差動(dòng)保護(hù)二次回路檢修方法
電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的常用方式是差動(dòng)保護(hù),也是保護(hù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要設(shè)備。為了讓差動(dòng)保護(hù)作用得到全面的發(fā)揮,技術(shù)人員或操作人員在調(diào)試、控制差動(dòng)保護(hù)設(shè)備時(shí)必須要注意多個(gè)方面的控制,為差動(dòng)保護(hù)設(shè)備營造一個(gè)良好的運(yùn)行環(huán)境。通常,對(duì)差動(dòng)保護(hù)二次回路故障采取的處理措施多數(shù)是對(duì)電流、互感器等方面實(shí)施優(yōu)化調(diào)控。
(1)負(fù)荷檢修。負(fù)荷過大給電流互感器造成的影響是超荷載運(yùn)行,長時(shí)間運(yùn)行下去會(huì)減短電流互感器的使用壽命。因而,差動(dòng)保護(hù)運(yùn)行時(shí)要對(duì)電流互感器的負(fù)荷大小嚴(yán)格控制,根據(jù)實(shí)際運(yùn)行需要適當(dāng)降低電流互感器的勵(lì)磁電流。降低二次負(fù)荷的方式:降低控制電纜的電阻、選擇弱電控制用的電流互感器等,同時(shí)定期檢查互感器的實(shí)際狀態(tài)。
(2)質(zhì)量檢修。市場銷售的電流互感器產(chǎn)品種類較多,具體使用時(shí)還是要結(jié)合具體的系統(tǒng)保護(hù)方式選擇。對(duì)于測電流過大的繼電保護(hù)裝置,在差動(dòng)保護(hù)過程中則可以選擇帶小氣隙的電流互感器,該裝置的鐵芯剩磁小,這一特點(diǎn)會(huì)使得電流互感器的飽和難度加大,提高了差動(dòng)保護(hù)裝置的性能。該類互感器的勵(lì)磁電流小,對(duì)失衡電流也有控制作用。
(3)電流檢修。電流互感器是決定差動(dòng)保護(hù)效果的重要元件,也是構(gòu)建差動(dòng)保護(hù)模式時(shí)需要重點(diǎn)分析的內(nèi)容。在電流互感器安裝使用期間,要對(duì)互感器的使用型號(hào)合理選擇。最好使用差動(dòng)保護(hù)專用的D級(jí)電流互感器;在經(jīng)過保護(hù)裝置的穩(wěn)態(tài)短路電流時(shí),電流達(dá)到最大值后需將差動(dòng)保護(hù)回路的二次負(fù)荷控制在10%誤差內(nèi)。
(4)保護(hù)檢修。除了電流差動(dòng)保護(hù)之外,遇到一些操作難度較大的情況時(shí)也可以適當(dāng)變化差動(dòng)保護(hù)的形式。比率差動(dòng)保護(hù)則是差動(dòng)保護(hù)運(yùn)用較多的一種,將其運(yùn)用于二次回路檢修中也能發(fā)揮良好的故障診斷性能。比率差動(dòng)保護(hù)的運(yùn)行方式:當(dāng)經(jīng)過繼電保護(hù)回路的電流值增大時(shí),不斷增強(qiáng)裝置保護(hù)的性能,以防止故障期間保護(hù)裝置出現(xiàn)誤操作、誤動(dòng)等現(xiàn)象。
5.搞好系統(tǒng)回路的檢查工作
電力系統(tǒng)是差動(dòng)保護(hù)二次回路正常運(yùn)行的前提,在實(shí)際運(yùn)用過程中必須要對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)施嚴(yán)格的控制管理,通過對(duì)系統(tǒng)的更新升級(jí)來增強(qiáng)運(yùn)行性能。實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的更新應(yīng)該根據(jù)收集到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集、分析、處理、歸納,以從多個(gè)方面的控制繼電保護(hù)裝置的有序性。
(1)回路結(jié)構(gòu)檢查。分析數(shù)據(jù)信息是電力系統(tǒng)操作的必經(jīng)環(huán)節(jié),差動(dòng)保護(hù)涉及到的電力信息是多方面的,這就需要做好不同信息的分類處理。系統(tǒng)分析可以實(shí)現(xiàn)電力自動(dòng)化操作,對(duì)相關(guān)信息處理后結(jié)合文字、符號(hào)、圖表來描述信息結(jié)果。系統(tǒng)分析包含系統(tǒng)界面、內(nèi)部接口、功能等??梢酝ㄟ^模擬仿真來檢查系統(tǒng)中的繼電保護(hù)情況,如圖1所示。
(2)回路功能檢查。新時(shí)期我國工業(yè)運(yùn)用的電力系統(tǒng)是高性能的裝置,在規(guī)劃系統(tǒng)時(shí)要掌握具體的系統(tǒng)功能分配。引進(jìn)操作系統(tǒng)前電力要弄清系統(tǒng)用于處理哪些傳輸信息,然后對(duì)硬件資源、系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)圖、模塊設(shè)計(jì)說明書等方面綜合考慮,最后由編程人員完成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的編排設(shè)計(jì)。
(3)回路調(diào)試檢查。當(dāng)操作系統(tǒng)基本模型出來之后,技術(shù)人員要對(duì)設(shè)計(jì)好的電力系統(tǒng)進(jìn)行模擬調(diào)試,通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模擬來發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的不足之處。技術(shù)人員在安裝系統(tǒng)后也要適當(dāng)調(diào)試操作,對(duì)用到的數(shù)據(jù)庫、軟件、圖形等都合理調(diào)試一番,確認(rèn)無誤后才能投入到差動(dòng)保護(hù)運(yùn)作中。
(4)回路操作檢查。電力系統(tǒng)在運(yùn)行階段會(huì)遇到各種異常故障,影響了系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)性能的正常發(fā)揮。在構(gòu)建操作系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注重系統(tǒng)檢查環(huán)節(jié)的布置,通過安裝相關(guān)的檢測裝置對(duì)系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測,及時(shí)掌握數(shù)據(jù)信息的具體狀況,根據(jù)差動(dòng)保護(hù)二次回路的實(shí)際需要設(shè)計(jì)方案。
6.結(jié)語
綜上所述,繼電保護(hù)的可靠性是一個(gè)關(guān)系到供電的安全運(yùn)行的一個(gè)重要因素,在電力系統(tǒng)中發(fā)揮了重要的作用,不僅維持了系統(tǒng)的正常運(yùn)行,也保證了系統(tǒng)內(nèi)部各項(xiàng)裝置的有效運(yùn)行。電力企業(yè)在充分認(rèn)識(shí)繼電保護(hù)作用的同時(shí),也要做好相關(guān)保護(hù)裝置的故障處理,差動(dòng)保護(hù)作為繼電保護(hù)的重要形式,可以為其他繼電保護(hù)裝置提供指導(dǎo)。隨著電力科技含量不斷提高,保護(hù)裝置不斷地更新?lián)Q代,要保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,必須不斷提高管理水平,完善繼電保護(hù)相關(guān)管理制度,加大人員培訓(xùn)力度,增強(qiáng)繼保人員的工作責(zé)任心,變被動(dòng)管理為主動(dòng)管理,才能防患于未然。
參考文獻(xiàn)
[1]嚴(yán)興疇.繼電保護(hù)技術(shù)及其應(yīng)用[J].科技資訊,2007.
關(guān)鍵詞:電網(wǎng);繼電保護(hù);整定計(jì)算;安全;效率;
中圖分類號(hào):TM744 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-3520(2015)-06-00-01
一、整定計(jì)算的概況
(一)繼電保護(hù)整定計(jì)算:針對(duì)具體的電力系統(tǒng),分析計(jì)算繼電保護(hù)裝置定值以滿足電力系統(tǒng)的運(yùn)行要求。
(二)繼電保護(hù)整定計(jì)算的主要內(nèi)容包括:繪制電力系統(tǒng)接線圖;計(jì)算電力系統(tǒng)中各元件的電氣參數(shù);確定整定計(jì)算需要的電力系統(tǒng)規(guī)模及運(yùn)行方式變化限度;各點(diǎn)的短路計(jì)算;各種繼電保護(hù)的整定計(jì)算;整定計(jì)算結(jié)果分析評(píng)價(jià);對(duì)存在問題的分析及采取的措施。
(三)整定計(jì)算是保障電網(wǎng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)性工作,其研究具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。提高保護(hù)運(yùn)行的性能具有重要作用,保護(hù)裝置的快速、準(zhǔn)確動(dòng)作是由合理的定值來保證的。
(四)保護(hù)整定計(jì)算一體化系統(tǒng)由各子系統(tǒng)構(gòu)成,系統(tǒng)管理子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)一、二次參數(shù)的建立和管理功能。 階段式保護(hù)整定計(jì)算子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)面向線路保護(hù)裝置的零序電流保護(hù)、相間距離保護(hù)和接地距離保護(hù)的整定計(jì)算功能。
(五)一套線路保護(hù)裝置通常有多種不同原理的保護(hù)和保護(hù)裝置運(yùn)行所需的其他量需要進(jìn)行整定計(jì)算。整定計(jì)算比較復(fù)雜,必須對(duì)電網(wǎng)的多種運(yùn)行方式和故障情況進(jìn)行周密的計(jì)算。線路保護(hù)整定計(jì)算一體化系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)緊密結(jié)合,完全由軟件自動(dòng)建立和保持保護(hù)參數(shù)、階段式保護(hù)整定,實(shí)現(xiàn)了線路保護(hù)整定計(jì)算全過程的自動(dòng)化,能夠大幅度地提高整定計(jì)算的準(zhǔn)確性和效率。
二、整定計(jì)算的過程
(一)整定計(jì)算的步驟:1、確定整定方案所適應(yīng)的系統(tǒng)情況。2、確定系統(tǒng)的各種運(yùn)行方式(包括系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式),并選擇短路類型、選擇分支系數(shù)的計(jì)算條件等。3、收集必要的參數(shù)與資料。4、結(jié)合系統(tǒng)情況,確定整定計(jì)算的具體原則5、根據(jù)需要進(jìn)行短路計(jì)算,得到短路電流計(jì)算結(jié)果表。6、按同一功能的保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算,并計(jì)算出保護(hù)裝置的二次定值。7、對(duì)整定結(jié)果分析比較,選出最佳方案,最后應(yīng)歸納出存在的問題,并提出運(yùn)行的要求。
(二)運(yùn)行方式的選擇:在整定計(jì)算中,傳統(tǒng)選擇運(yùn)行方式的原則是比較簡單的,正常運(yùn)行方式是系統(tǒng)經(jīng)常所處的運(yùn)行狀態(tài),此時(shí)系統(tǒng)內(nèi)的線路、變壓器等設(shè)備全部投入運(yùn)行,發(fā)電設(shè)備則按照系統(tǒng)正常負(fù)荷的要求全部或部分投入。要充分發(fā)揮保護(hù)的作用,首先應(yīng)改善正常運(yùn)行情況下的保護(hù)性能。因此,整定保護(hù)定值時(shí),應(yīng)著眼于正常運(yùn)行方式,保護(hù)有較好的工作性能。
(三)參數(shù)計(jì)算:1、忽略發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、變壓器、架空線路、電纜線路等阻抗參數(shù)的電阻部分,并假定旋轉(zhuǎn)電機(jī)的負(fù)序電抗等于正序電抗。2、發(fā)電機(jī)及調(diào)相機(jī)的正序電抗可采用t=0時(shí)的瞬態(tài)值Xd'' 的飽和值和暫態(tài)電抗 Xd'值。3、發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢可以假定等于1標(biāo)幺,且相位一致。只有在計(jì)算線路非全相運(yùn)行電流和全相振蕩電流時(shí),才考慮線路兩側(cè)發(fā)電機(jī)綜合電動(dòng)勢間有一定的相角差。4、不考慮短路電流的衰減。5、各級(jí)電壓可采用標(biāo)稱電壓值或平均電壓值,不考慮變壓器電壓分接頭實(shí)際位置的變動(dòng)。6、不計(jì)線路電容和負(fù)荷電流的影響。7、不計(jì)故障點(diǎn)的相間電阻和接地電阻。8、不計(jì)短路暫態(tài)電流中的非周期分量,但具體整定時(shí)應(yīng)考慮其影響。
(四)詳細(xì)參數(shù)應(yīng)使用實(shí)測值:1、三相三柱式變壓器的零序電抗。2、架空線路和電纜線路的正序和零序阻抗、正序和零序電容。3、平行線之間的零序互感阻抗。4、對(duì)其他繼電保護(hù)影響較大的有關(guān)參數(shù)。5、變壓器參數(shù)和線路參數(shù)。
三、整定計(jì)算的配合方法
階段式保護(hù)的基本配合方法,反應(yīng)單端電氣量變化構(gòu)成的各種保護(hù)均應(yīng)采用階段式保護(hù)配置,如電流電壓保護(hù)、零序電流保護(hù)、距離保護(hù)等。
(一)按照躲開本線路末端最大短路故障整定。適用情況:相鄰元件為線路。實(shí)例如上圖:保護(hù)1的選擇本線路L1末端的F3點(diǎn),計(jì)算在最大運(yùn)行方式下時(shí)的三相短路電流值 Id.max,然后乘以可靠系數(shù)Kk 作為保護(hù)1的速斷動(dòng)作定值。
(二)按照躲開線路兩側(cè)最大短路故障整定。適用情況:多電源中保護(hù)不帶方向時(shí)考慮。對(duì)保護(hù)3而言,如果對(duì)側(cè)沒有電源 EN,其整定同第一種情況,僅需考慮故障點(diǎn)F1時(shí)的短路電流Id1。當(dāng)對(duì)側(cè)有電源時(shí),需要考慮線路L4在QF2出口短路時(shí)流過的短路電流Id2 的影響,如果 Id2超過速斷電流定值,則保護(hù)3動(dòng)作,失去了選擇性。實(shí)際選擇計(jì)算故障點(diǎn)時(shí)選在背側(cè)母線上。
(三)按照躲開線路變壓器組其他側(cè)短路故障整定。適用情況:終端線路,且其相鄰元件為一臺(tái)變壓器。當(dāng)變壓器裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)時(shí),其保護(hù)范圍不會(huì)超過其他側(cè)母線,按照變壓器組其他側(cè)短路故障整定即可。以保護(hù)2的電流速斷保護(hù)為例,計(jì)算在最大方式下故障點(diǎn)F4的最大故障電流,然后乘以可靠系數(shù)便得到速斷電流定值。
四、整定計(jì)算的注意事項(xiàng)
(一)整定計(jì)算要求有全面的系統(tǒng)觀點(diǎn)。對(duì)于繼電保護(hù)的技術(shù)要求,可靠性、選擇性、靈敏性、速動(dòng)性,要全面考慮,在某些情況下,“四性”的要求會(huì)有矛盾,不能兼顧,應(yīng)有所側(cè)重。
(二)整定保護(hù)定值時(shí),要注意相鄰上下保護(hù)間的配合。不但在正常方式下考慮,而且方式改變時(shí)也要考慮,特別是采取臨時(shí)性的改變措施更要慎重,要安全可靠。
(三)當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方式發(fā)生變化,超出了原整定計(jì)算方案中的運(yùn)行方式要求,應(yīng)當(dāng)對(duì)相關(guān)保護(hù)進(jìn)行重新計(jì)算或校驗(yàn),以確定是否滿足新運(yùn)行方式的需求。
(四)主保護(hù)和后備保護(hù)應(yīng)有所側(cè)重,保護(hù)整定應(yīng)以改善和保證主保護(hù)為主,兼顧后備性。
(五)大接地電流系統(tǒng)中,變壓器中性點(diǎn)接地的分布,應(yīng)按保證設(shè)備安全和零序電抗變化小,對(duì)保護(hù)效果有利的原則考慮,接地點(diǎn)不宜過多。
論文關(guān)鍵詞:培訓(xùn);基層;安全;技術(shù)
一、安全培訓(xùn)的重要意義
開課時(shí)教師首先講到,舉辦電力系統(tǒng)第一線員工安全生產(chǎn)基層學(xué)習(xí)班非常必要;通過講課和大家的發(fā)言討論,不僅使決策層領(lǐng)導(dǎo)能夠了解底層,而且基層人員也能夠?qū)W到很多安全生產(chǎn)技術(shù)知識(shí),形成企業(yè)員工個(gè)個(gè)學(xué)技術(shù)、人人講安全的自我負(fù)責(zé)風(fēng)氣,從而提高大家的安全思想意識(shí),確保電力安全生產(chǎn)。這是學(xué)習(xí)班的主要目的。
電網(wǎng)安全是電力系統(tǒng)一切工作的基礎(chǔ),是保證電力生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的一種必要的手段。在堅(jiān)持“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”方針政策的前提下,強(qiáng)化“全員、全面、全過程、全方位”的安全監(jiān)督與管理很有必要。在開展“反違章”活動(dòng)、排查電網(wǎng)不安全隱患、執(zhí)行反事故斗爭措施和完善突發(fā)性事件實(shí)施預(yù)案的時(shí)候,也要深刻意識(shí)到存在的不安全因素。在進(jìn)行治理專項(xiàng)行動(dòng)中注意找死角、找空白,把不安全隱患消滅在萌芽狀態(tài)之中是頭等大事。通過老師的授課和學(xué)員們爭先恐后的發(fā)言討論,大家一致認(rèn)為在學(xué)習(xí)班受益非淺。
二、安全培訓(xùn)的現(xiàn)況分析
隨著電網(wǎng)建設(shè)的加快,電網(wǎng)建設(shè)改造、大修項(xiàng)目的增多,工程完成周期縮短。要保質(zhì)保量而又安全地完成這些任務(wù)是一件很不容易的事。而這些項(xiàng)目的完成,對(duì)滿足成網(wǎng)需求和地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都具有很好的促進(jìn)作用。
從大家的討論發(fā)言中可以知道,各電業(yè)局的繼電保護(hù)調(diào)試班一般都承擔(dān)著從10kV~220kV或更高電壓等級(jí)的各個(gè)變電站的年檢預(yù)試、日常維護(hù)、缺陷處理、事故搶險(xiǎn)和新建安裝、技改、設(shè)備大修及用戶的一些臨時(shí)性工作,工作任務(wù)十分繁重。如某電業(yè)局繼電保護(hù)班目前管轄著40余座變電站,而完成這些變電站工作的繼電保護(hù)專業(yè)人員卻只有10人,新手多而能獨(dú)立工作的人少,組成3個(gè)作業(yè)小組就很困難,卻擔(dān)負(fù)著電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的所屬工作。其繼電保護(hù)的設(shè)備種類繁多,有電磁式的、晶體管式的、有集成電路的、有微機(jī)保護(hù)的。變電站有的離200多公里,而且較多變電站還建在山區(qū),有的還在山頂上,地處群山峻嶺的大山之中,極易受到山體滑坡倒桿斷線和雷電等自然災(zāi)害的危害,造成維護(hù)工作量的大量增加。
由此看來,結(jié)合繼電保護(hù)調(diào)試班在年檢預(yù)試、日常維護(hù)、缺陷處理和安裝調(diào)試等方面的實(shí)際情況,歸納起來一般存在六個(gè)方面的問題。
(1)人員緊張,結(jié)構(gòu)不合理,難以確定合適的現(xiàn)場工作負(fù)責(zé)人。
(2)安裝任務(wù)繁重,人員疲勞過度,一般禮拜天得不到休息。
(3)試驗(yàn)設(shè)備老舊,跟不上保護(hù)裝置更新?lián)Q代速度,要獲得準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)費(fèi)時(shí)太多。
(4)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)不具體,有流于形式的現(xiàn)象。
(5)違章現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。
(6)危險(xiǎn)點(diǎn)分析不到位,安全工作存在隱患。
三、對(duì)不安全因素所采取的防范措施
通過大家對(duì)現(xiàn)況的分析討論,結(jié)合電網(wǎng)建設(shè)對(duì)安全的要求,找出了現(xiàn)狀和工作中可能發(fā)生安全隱患的一些因素并對(duì)這些因素進(jìn)行思考。
1.人員緊張,結(jié)構(gòu)不合理,難以確定合格的工作負(fù)責(zé)人
新手多,一遇事故搶修,臨時(shí)組建的作業(yè)班組難以保證人員素質(zhì),這是造成不安全生產(chǎn)的因素之一。眾所周知,當(dāng)人員緊張的時(shí)候,找不出與技術(shù)等級(jí)相適應(yīng)的人來擔(dān)任工作票,就會(huì)造成臨時(shí)組建的工作小組結(jié)構(gòu)不合理,使工作監(jiān)護(hù)錯(cuò)位,為安全生產(chǎn)埋下隱患。
防范措施:避免多開工作點(diǎn),使新老人員合理搭配在作業(yè)班小組之中。要克服從業(yè)人員結(jié)構(gòu)緊張、不合理的現(xiàn)狀,除了適當(dāng)增加人員以外,也要保持人員穩(wěn)定,不要隨便調(diào)離崗位,還必須加強(qiáng)班組基層人員培訓(xùn)工作,多辦電力專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)班。獎(jiǎng)勵(lì)能者為師傳幫帶,鼓勵(lì)班組成員自學(xué)成才。盡快地使每個(gè)人都具備相關(guān)的專業(yè)知識(shí)和技能,在工作現(xiàn)場才能開展有效的監(jiān)護(hù)工作。在班組組成人員新手多、對(duì)運(yùn)行設(shè)備的原理、構(gòu)造、規(guī)格、型號(hào)不了解及對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行方式不熟悉、業(yè)務(wù)專業(yè)技術(shù)水平低的情況下,就是大講特講安全,要做到安全生產(chǎn)也是有困難的。需要多辦班組基層培訓(xùn)班,鼓勵(lì)大家努力學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)科學(xué)技術(shù)知識(shí)。專業(yè)技術(shù)水平提高了,遇事故搶修時(shí)臨時(shí)組建的作業(yè)班組才是技術(shù)過硬的安全合格的搶修隊(duì)伍。
2.安裝任務(wù)繁重,人員過度疲勞,一般禮拜天得不到休息
繁重而時(shí)間緊的基建改造工作是導(dǎo)致工作人員疲勞的主要原因。當(dāng)工作任務(wù)繁重、人員疲勞時(shí),人們考慮的是怎樣才能最快地完成工作任務(wù),這時(shí)思維方式將會(huì)簡單化,而不會(huì)去更多考慮包括安全在內(nèi)的事,會(huì)使安全生產(chǎn)存在著極大的隱患。
防范措施:合理安排工作計(jì)劃,優(yōu)化工作程序,避免由于計(jì)劃失誤,造成工作集中在某一時(shí)段的現(xiàn)象。安排工作計(jì)劃不但要考慮天氣、溫度,還要考慮人員的承受能力和思想情緒等。人員疲勞可以通過優(yōu)化工作流程來減輕工作強(qiáng)度,合理安排工作時(shí)間,避免在高溫、高濕、太陽暴曬或嚴(yán)寒天氣下工作,緩解工作人員的疲勞,以免夏天熱傷風(fēng)、冬天重感冒等情況的發(fā)生。
3.實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊,獲得準(zhǔn)確的試驗(yàn)結(jié)果費(fèi)時(shí)太多
隨著電網(wǎng)建設(shè)的飛速發(fā)展以及新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品、新裝置的不斷涌現(xiàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和手段提出了更高的要求,而試驗(yàn)設(shè)備陳舊、功能少、接線復(fù)雜、干擾嚴(yán)重、為獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)需要反復(fù)測試。試驗(yàn)設(shè)備更新不及時(shí)就會(huì)造成對(duì)被試設(shè)備的狀態(tài)不能正確判斷,給系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行帶來危害。
防范措施:功欲利其事,必先利其器。對(duì)老舊試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行淘汰更新,及時(shí)升級(jí)換代,避免反復(fù)測試證實(shí)測試數(shù)據(jù)的正確性而浪費(fèi)時(shí)間。對(duì)正在服役的試驗(yàn)儀表儀器要定期送去校驗(yàn)檢查,并安排專人保管,對(duì)保管儲(chǔ)存地點(diǎn)也要作相應(yīng)要求,盡可能保證試驗(yàn)設(shè)備的精確度,延長試驗(yàn)設(shè)備的使用壽命。
4.標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)不具體,有流于形式的現(xiàn)象
標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)是工作中的一種強(qiáng)制性手段,目的是為了使工作人員能夠?qū)ζ涔ぷ鲀?nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)了解和掌握,是工作不出現(xiàn)錯(cuò)項(xiàng)漏項(xiàng)的一種保證體系,使工作人員在工作中知道什么工作需要做、工作規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)是什么。而實(shí)際工作中標(biāo)準(zhǔn)化的編制和執(zhí)行有流于形式的現(xiàn)象,拿以前的作業(yè)卡來套來抄,也不管工作地點(diǎn)是否變化、設(shè)備型號(hào)是否相同、試驗(yàn)項(xiàng)目是否一致。在現(xiàn)場作業(yè)時(shí)也不依次作業(yè),填寫工作卡隨意性很大,起不到標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)的根本作用。
防范措施:從思想上提高認(rèn)識(shí),不能把標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)視為工作的負(fù)擔(dān)。從審查上杜絕形式主義,避免死搬硬套現(xiàn)象,嚴(yán)格要求結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際。避免工作完后補(bǔ)填和憑想象填寫工作卡的情況發(fā)生。要克服這種現(xiàn)象,這就給工作票填寫人提出了更高的要求,一是要下苦工夫熟悉設(shè)備的工作原理、規(guī)格、型號(hào)及一、二次設(shè)備接線原理圖;二是要熟悉現(xiàn)場的實(shí)際運(yùn)行情況。只有通過刻苦的自學(xué)和深入現(xiàn)場認(rèn)真的鍛煉及學(xué)習(xí)培訓(xùn)班的培訓(xùn)來杜絕流于形式的現(xiàn)象。
5.違章現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生
習(xí)慣性違章是工作中的一顆毒瘤,它的存在是安全生產(chǎn)的敵人。就其原因,習(xí)慣性違章是工作人員對(duì)安全要求漠視,認(rèn)為不會(huì)出現(xiàn)安全事故,是畏難情緒和怕麻煩的思想在作祟。而這樣的事情盡管天天講,仍然天天有人犯。而犯犯錯(cuò)誤的人認(rèn)為是小題大作、故意找麻煩,這種思想的危害也是極大的。
防范措施:提高認(rèn)識(shí),強(qiáng)化思想教育,避免麻痹大意,嚴(yán)格依規(guī)程辦事,使當(dāng)事人從心底里認(rèn)識(shí)到危害性,通過監(jiān)督到位,引起足夠的重視,避免此類事故的頻繁發(fā)生。
6.危險(xiǎn)點(diǎn)分析不到位
危險(xiǎn)點(diǎn)的分析是指導(dǎo)工作人員在工作中避免發(fā)生安全事故的一種方法。很多工作人員認(rèn)為自己很熟悉設(shè)備,不需要進(jìn)行危險(xiǎn)點(diǎn)分析。其實(shí)就沒考慮到每個(gè)人對(duì)事物的看法不一樣,重點(diǎn)不同往往就會(huì)忽視一些自己認(rèn)為不重要的事情,就會(huì)出現(xiàn)一些盲點(diǎn)、死角、空白。而這些盲點(diǎn)、死角和空白往往是極其危險(xiǎn)的不安全因素。
防范措施:危險(xiǎn)點(diǎn)分析是件不容易的事,技術(shù)水平越高、分析越到位越容易落到實(shí)處??紤]問題時(shí)要全面分析可能出現(xiàn)的情況。嚴(yán)格認(rèn)真的分析,找出危險(xiǎn)點(diǎn),從思想源頭上避免形式主義。通過各式各樣的學(xué)習(xí)班來提高基層班組成員的業(yè)務(wù)素質(zhì),使危險(xiǎn)點(diǎn)不再成為工作中的危險(xiǎn)。危險(xiǎn)點(diǎn)的分析和防范不是一般人能勝任的。沒有淵博的電氣基礎(chǔ)知識(shí)和豐富的工作實(shí)際經(jīng)驗(yàn)是分析不出危險(xiǎn)點(diǎn)、找不出防范措施的。安全靠技術(shù),技術(shù)靠人才,技術(shù)靠培訓(xùn)和自學(xué)成才,安全要靠技術(shù)支撐。技術(shù)從何而來?從業(yè)余時(shí)間努力自學(xué)書本知識(shí)和現(xiàn)場實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及學(xué)習(xí)班培訓(xùn)而來。
【關(guān)鍵詞】 廣域后備保護(hù)原理 通信技術(shù) IEC 61850通信建模
前言:
隨著我們國家的經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,科技的不斷進(jìn)步,人們對(duì)于電力的的要求越來越高。過量的市場需求對(duì)電力運(yùn)輸?shù)陌踩院涂煽啃蕴岢隽烁叩囊蟆k娋W(wǎng)作為電力運(yùn)輸?shù)妮d體。
對(duì)于電力運(yùn)輸穩(wěn)定、高效、安全起著重要的作用。而繼電保護(hù)設(shè)備又是電網(wǎng)正常運(yùn)行基礎(chǔ)所在,因此對(duì)于電力運(yùn)輸?shù)囊笞罱K將會(huì)落在后備保護(hù)。傳統(tǒng)的后備保護(hù)方法已經(jīng)逐漸暴露出其自身不足的地方,并且在正常的工作中頻頻新出現(xiàn)問題。因此,對(duì)廣域后備保護(hù)原理與通信技術(shù)研究有著鮮明的現(xiàn)實(shí)意義。
一、廣域后備保護(hù)研究現(xiàn)狀
對(duì)于廣域后備保護(hù)的研究,我們首先對(duì)廣域后備保護(hù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡要的分析,經(jīng)過分析和總結(jié)我們將廣域后備保護(hù)的結(jié)果歸納為:合并單元格、智能終端、廣域后備保護(hù)的終端單元。在合并單元格、智能終端接入廣域后備保護(hù)的終端單元時(shí),其將會(huì)采用“直采直跳”的方式進(jìn)行組網(wǎng)。在這個(gè)網(wǎng)組中,每一個(gè)變電站都會(huì)配置一個(gè)廣域后備保護(hù)的終端單元。并且每個(gè)廣域后備保護(hù)的終端單元都具有相同的功能和效用[1]。
二、基于IEC 61850的廣域后備保護(hù)通信建模
廣域后備保護(hù)需要借助一個(gè)廣域通信系統(tǒng)來獲取電網(wǎng)的信息。因此我們需要建立一個(gè)可以滿足個(gè)廣域后備保護(hù)功能的通信系統(tǒng)。隨著科技的發(fā)展和時(shí)代進(jìn)步,IEC 61850成為了現(xiàn)階段智能變電站的唯一標(biāo)準(zhǔn)。但是就目前頒布的IEC 61850相關(guān)規(guī)范條例來看,并沒涉及到廣域后備保護(hù)領(lǐng)域。通過研究和設(shè)計(jì),我們基于IEC 61850基礎(chǔ),構(gòu)建了新的建模標(biāo)準(zhǔn)。
而IEC 61850的建模標(biāo)準(zhǔn),采用的是面向?qū)ο蟮慕7绞胶蛯訉影慕7椒?。其主要包含了以下幾個(gè)層次:服務(wù)器建模、通信信息交換服務(wù)建模、邏輯設(shè)備建模、邏輯節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)屬性建模[2]。
三、廣域后備保護(hù)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)估
3.1廣域后備保護(hù)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
對(duì)于廣域后備保護(hù)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)我們主要利用了“網(wǎng)采網(wǎng)跳”的獨(dú)立組網(wǎng)形式。其在組網(wǎng)設(shè)計(jì)中應(yīng)該遵循以下要求:
1)過程層SV網(wǎng)絡(luò)、過程層GOOSE網(wǎng)絡(luò)宜按電壓等級(jí)分別組網(wǎng)。
2 ) 220kV及以上電壓等級(jí)繼電保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)遵循雙重化配置原t。雙重化配置的兩套過程層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)遵循完全獨(dú)立的原則。110kV過程層網(wǎng)絡(luò)宜按雙網(wǎng)配置。
3) 110kV及以下電壓等級(jí)宜采用保護(hù)測控一體化設(shè)備。
4)任兩臺(tái)智能電子設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸路由不應(yīng)超過4個(gè)交換機(jī)[3]。
3.2廣域后備保護(hù)通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)估
我們對(duì)于廣域后備保護(hù)通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)估主要的方法是通過對(duì)廣域數(shù)據(jù)流的時(shí)延約束來進(jìn)行分析。對(duì)于廣域數(shù)據(jù)流沃恩在研究的時(shí)候?qū)⑵錃w類周期性數(shù)據(jù)流、突發(fā)性數(shù)據(jù)流、隨機(jī)數(shù)據(jù)流三個(gè)方面。
同時(shí),通信網(wǎng)絡(luò)性能的好壞也會(huì)直接影響廣域后備保護(hù)的性能,因此,對(duì)于網(wǎng)絡(luò)性能的合理性評(píng)估也是廣域后備保護(hù)工作中需要的研究的重點(diǎn)之一。我們要求通信系統(tǒng)要具有傳輸數(shù)據(jù)快、傳輸數(shù)據(jù)完整、傳輸數(shù)據(jù)精確、時(shí)延抖動(dòng)小、帶寬利用率高等特點(diǎn)[4]。
四、結(jié)論
電力電工行業(yè)是我們國家的基礎(chǔ)行業(yè),其為我們國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)建設(shè)提供了必要的原動(dòng)力。但是隨著我們國家經(jīng)濟(jì)的不斷建設(shè),我們國家人民對(duì)于電力的需求量逐漸的增大,這在一定程度促使著我們國家的電網(wǎng)需要進(jìn)行大規(guī)模的建設(shè)。
而傳統(tǒng)的后備保護(hù)系統(tǒng)對(duì)于現(xiàn)如今大規(guī)模且高精尖電網(wǎng)保護(hù)已經(jīng)表現(xiàn)出力不從心。因此,為保護(hù)我們國家電力傳輸工作的質(zhì)量,我們應(yīng)該基于時(shí)代的大背景下,研究新型工藝技術(shù),來應(yīng)對(duì)電力行業(yè)的迅速發(fā)展,保持電力傳輸?shù)母咝?、安全、穩(wěn)定。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]何志勤. 基于故障元件識(shí)別的智能電網(wǎng)廣域后備保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究[D].華中科技大學(xué),2012.
[2]董雪源. 基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電力系統(tǒng)廣域保護(hù)通信系統(tǒng)研究[D].西南交通大學(xué),2012.
關(guān)鍵詞:隔離開關(guān)輔助接點(diǎn);位置不對(duì)應(yīng);電壓切換回路;風(fēng)險(xiǎn);防范措施
中圖分類號(hào):TM5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
隔離開關(guān)的輔助接點(diǎn)是電壓切換回路中重要的組成部分,其工作狀態(tài)的正常與否,直接影響著二次電壓的切換情況。倘若隔離開關(guān)輔助接點(diǎn)發(fā)生誤分誤合、或者拒分拒合的現(xiàn)象,將可能造成電壓切換回路無切換后電壓輸出,造成保護(hù)裝置失壓,極有可能造成保護(hù)裝置誤動(dòng);同時(shí)也可能造成二次電壓誤并列,在電壓切換回路中形成電流環(huán)流,引起電壓二次回路空開跳閘,燒毀電壓切換箱,甚至可能導(dǎo)致失靈保護(hù)誤動(dòng)。所以隔離開關(guān)輔助接點(diǎn)位置不對(duì)應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)在電壓切換回路中就顯得尤為重要。
1 電壓切換回路的工作原理
對(duì)于雙母線系統(tǒng)上所連接的電氣元件,為保證其一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)在電壓上保持對(duì)應(yīng),要求保護(hù)及自動(dòng)裝置的二次電壓隨同一次運(yùn)行方式改變同步進(jìn)行切換。
電壓切換回路的工作原理:如圖1、2所示,Ⅰ母、Ⅱ母隔離開關(guān)常開/常閉輔助接點(diǎn)用來啟動(dòng)和復(fù)歸電壓切換繼電器(1YQJ1-7、2YQJ1-7)。
當(dāng)主變或線路掛在Ⅰ母運(yùn)行時(shí)(Ⅱ母隔離開關(guān)拉開),圖1中,Ⅰ母隔離開關(guān)的常開輔助接點(diǎn)閉合,常閉輔助接點(diǎn)斷開,1YQJ1~1YQJ3繼電器動(dòng)作,1YQJ4~1YQJ7磁保持繼電器動(dòng)作且自保持。Ⅱ母隔離開關(guān)的常開輔助接點(diǎn)斷開,常閉輔助接點(diǎn)閉合將2YQJ4~2YQJ7復(fù)歸。對(duì)應(yīng)圖2中1YQJ5~1YQJ7磁保持繼電器接點(diǎn)閉合,2YQJ5~2YQJ7磁保持繼電器接點(diǎn)斷開,將Ⅰ母二次電壓引入保護(hù)或自動(dòng)裝置中,實(shí)現(xiàn)了電壓切換。主變或線路掛在Ⅱ母同理。
當(dāng)Ⅰ母、Ⅱ母隔離開關(guān)常開接點(diǎn)均閉合,常閉接點(diǎn)均斷開時(shí),即一次系統(tǒng)出現(xiàn)隔離開關(guān)雙跨時(shí),則兩組繼電器同時(shí)勵(lì)磁,二次電壓并列,保護(hù)或自動(dòng)裝置的交流電壓由Ⅰ母、Ⅱ母電壓互感器同時(shí)提供。此時(shí)應(yīng)發(fā) “切換繼電器同時(shí)動(dòng)作”信號(hào)。
當(dāng)兩把母線隔離開關(guān)的位置同時(shí)消失或切換繼電器失電,兩個(gè)繼電器均返回,發(fā)出“PT失壓”信號(hào)。
電壓切換回路的部分繼電器接點(diǎn)分別送至失靈保護(hù)、母差保護(hù)及有關(guān)信號(hào)回路。
2 隔離開關(guān)與其輔助接點(diǎn)位置不對(duì)應(yīng)對(duì)電壓切換回路的影響及防范措施
經(jīng)分析總結(jié),隔離開關(guān)與其輔助接點(diǎn)位置不對(duì)應(yīng)對(duì)電壓切換回路的影響可歸納為如下四種情況:
2.1 隔離開關(guān)常開輔助接點(diǎn)誤合/拒分對(duì)電壓切換回路的影響及防范措施
(1)正常運(yùn)行時(shí)
某間隔掛Ⅰ母(Ⅰ母隔離開關(guān)合位,Ⅱ母隔離開關(guān)分位),若Ⅱ母隔離開關(guān)常開輔助接點(diǎn)誤閉合,將使Ⅱ母切換繼電器的啟動(dòng)線圈和復(fù)歸線圈同時(shí)勵(lì)磁,按照雙位置繼電器的動(dòng)作特性,Ⅱ母切換繼電器仍保持復(fù)歸狀態(tài),其對(duì)應(yīng)圖2中的常開接點(diǎn)斷開,此時(shí)切換后電壓仍為Ⅰ母電壓。該種情況對(duì)電壓切換回路無影響,但此時(shí)亦無告警信號(hào)發(fā)出。
防范措施:不影響電壓切換回路及保護(hù)、自動(dòng)裝置運(yùn)行。當(dāng)再次進(jìn)行倒閘操作,Ⅰ母倒至Ⅱ母過程中,出現(xiàn)刀閘雙跨而無“切換繼電器同時(shí)動(dòng)作”信號(hào)時(shí),則判斷可能為該種問題發(fā)生,應(yīng)立即進(jìn)行檢查處理。
(2) 倒閘操作時(shí)
某間隔由Ⅱ母倒至Ⅰ母,若Ⅱ母隔離開關(guān)常開輔助接點(diǎn)拒分,Ⅱ母切換繼電器的啟動(dòng)線圈和復(fù)歸線圈同時(shí)動(dòng)作,按照雙位置繼電器的動(dòng)作特性,圖2中Ⅱ母切換繼電器接點(diǎn)仍保持在閉合狀態(tài)。當(dāng)合上Ⅰ母側(cè)隔離開關(guān)后,Ⅰ母切換繼電器動(dòng)作,圖2中Ⅰ母繼電器接點(diǎn)閉合。此時(shí)Ⅰ母、Ⅱ母電壓切換回路同時(shí)導(dǎo)通,二次電壓并列。若此時(shí)一次系統(tǒng)I、II母間存在電壓差,則電壓互感器二次側(cè)I、II母間也同樣存在電壓差,將在電壓切換回路中形成電流環(huán)流,若電流較大,則會(huì)引起電壓二次回路空開跳閘,燒壞電壓切換箱,甚至可能導(dǎo)致失靈保護(hù)誤動(dòng)作。
防范措施:若倒閘操作完成后“切換繼電器同時(shí)動(dòng)作”信號(hào)不消失,則判斷可能為該種問題發(fā)生,應(yīng)立即進(jìn)行檢查處理。因此運(yùn)行人員在倒閘操作結(jié)束后必須查看此信號(hào)。
2.2 隔離開關(guān)常開輔助接點(diǎn)誤分/拒合對(duì)電壓切換回路的影響及防范措施
(1)正常運(yùn)行時(shí)
某間隔掛Ⅰ母,若Ⅰ母隔離開關(guān)常開輔助接點(diǎn)誤分,圖1中Ⅰ母電壓切換繼電器不勵(lì)磁,由于電壓切換回路使用雙位置保持接點(diǎn),圖2中1YQJ5-7接點(diǎn)仍閉合,電壓切換回路正常運(yùn)行,所以切換后電壓仍為Ⅰ母輸出,不影響保護(hù)及自動(dòng)裝置的運(yùn)行。
防范措施:正常運(yùn)行時(shí)發(fā)生常開接點(diǎn)誤分,不影響保護(hù)運(yùn)行,同時(shí)會(huì)發(fā)出“PT失壓”信號(hào),可以進(jìn)行有效監(jiān)視。
(2) 倒閘操作時(shí)
倒閘操作時(shí),某間隔由Ⅰ母倒閘至Ⅱ母,若Ⅱ母隔離開關(guān)常開輔助接點(diǎn)拒合,Ⅱ母電壓切換繼電器不勵(lì)磁,圖2中Ⅱ母繼電器觸點(diǎn)2YQJ5-7處于斷開狀態(tài)。當(dāng)斷開Ⅰ母側(cè)隔離開關(guān)后,Ⅰ母切換繼電器返回,圖2中Ⅰ母繼電器觸點(diǎn)斷開,則整個(gè)電壓切換回路斷開,切換后電壓無輸出,造成保護(hù)及自動(dòng)裝置失壓。此時(shí)若系統(tǒng)再出現(xiàn)擾動(dòng)等引起保護(hù)裝置啟動(dòng),則極有可能保護(hù)裝置誤動(dòng)作跳閘。
防范措施:倒閘過程中在隔離開關(guān)雙跨時(shí)發(fā)生常開輔助接點(diǎn)拒合,則不會(huì)發(fā)出“切換繼電器同時(shí)動(dòng)作”的信號(hào),因此運(yùn)行人員在倒閘操作時(shí)必須查看此信號(hào),若隔離開關(guān)雙跨時(shí)無此信號(hào),則判斷可能為該種問題發(fā)生,應(yīng)立即進(jìn)行檢查處理。
2.3 隔離開關(guān)常閉輔助接點(diǎn)誤合/拒分對(duì)電壓切換回路的影響及防范措施
(1)正常運(yùn)行時(shí)
某間隔掛Ⅰ母,若Ⅰ母隔離開關(guān)常閉輔助接點(diǎn)誤合,圖1中Ⅰ母切換繼電器的啟動(dòng)線圈和復(fù)歸線圈同時(shí)勵(lì)磁,按照雙位置繼電器的動(dòng)作特性,雙位置繼電器兩個(gè)線圈同時(shí)勵(lì)磁時(shí),輔助接點(diǎn)保持線圈先勵(lì)磁的那種狀態(tài),圖2中Ⅰ母切換繼電器的輔助觸點(diǎn)保持閉合,電壓切換回路正常運(yùn)行,切換后電壓仍為Ⅰ母電壓,但此時(shí)亦無告警信號(hào)。
防范措施:正常運(yùn)行時(shí)發(fā)生隔離開關(guān)常閉輔助接點(diǎn)誤合,不會(huì)影響電壓切換回路,故不影響保護(hù)及自動(dòng)裝置運(yùn)行,但此時(shí)亦無告警信號(hào)發(fā)出,僅當(dāng)再次進(jìn)行Ⅰ母刀閘合閘操作時(shí)才可發(fā)現(xiàn)。
(2) 倒閘操作時(shí)
倒閘操作時(shí),某間隔由Ⅰ母倒閘至Ⅱ母,若Ⅱ母隔離開關(guān)常閉輔助接點(diǎn)拒分,圖1中Ⅱ母切換繼電器的啟動(dòng)線圈和復(fù)歸線圈同時(shí)勵(lì)磁,按照雙位置繼電器的動(dòng)作特性,圖2中Ⅱ母切換繼電器觸點(diǎn)仍保持在斷開狀態(tài)。當(dāng)斷開Ⅰ母側(cè)隔離開關(guān)后,Ⅰ母切換繼電器返回,圖2中Ⅰ母繼電器觸點(diǎn)斷開,則整個(gè)電壓切換回路斷開,切換后電壓無輸出,保護(hù)及自動(dòng)裝置失壓。若此時(shí)系統(tǒng)出現(xiàn)擾動(dòng)等引起保護(hù)裝置啟動(dòng),則保護(hù)裝置極可能誤動(dòng)作跳閘。
防范措施:倒閘過程出現(xiàn)常閉輔助接點(diǎn)拒分,則在隔離開關(guān)雙跨時(shí)不會(huì)發(fā)出“切換繼電器同時(shí)動(dòng)作”的信號(hào),因此運(yùn)行人員在倒閘操作時(shí)必須查看此信號(hào),若隔離開關(guān)雙跨時(shí)無此信號(hào),則判斷可能為該種問題發(fā)生,應(yīng)立即進(jìn)行檢查處理。
2.4 隔離開關(guān)常閉輔助接點(diǎn)誤分/拒合對(duì)電壓切換回路的影響及防范措施
(1)正常運(yùn)行時(shí)
某間隔掛Ⅰ母,若Ⅱ母隔離開關(guān)常閉輔助接點(diǎn)誤分,Ⅱ母切換繼電器的復(fù)歸線圈失磁,由于電壓切換回路使用雙位置繼電器,啟動(dòng)線圈未勵(lì)磁,所以圖2中Ⅱ母繼電器接點(diǎn)2YQJ5-7仍保持?jǐn)嚅_,電壓切換回路運(yùn)行正常,切換后電壓仍為Ⅰ母輸出,不影響保護(hù)及自動(dòng)裝置運(yùn)行。
防范措施:正常運(yùn)行時(shí)發(fā)生常閉接點(diǎn)誤分,不影響電壓切換回路,不影響保護(hù)及自動(dòng)裝置運(yùn)行,但無任何告警信號(hào),暫時(shí)無法監(jiān)視。
(2) 倒閘操作時(shí)
某間隔由Ⅱ母倒閘至Ⅰ母,當(dāng)斷開Ⅱ母隔離開關(guān)時(shí)常閉輔助接點(diǎn)拒合,Ⅱ母切換繼電器不返回,則圖2中Ⅱ母隔離開關(guān)輔助接點(diǎn)2YQJ5-7保持接通狀態(tài)。倒閘完成時(shí),則圖2中Ⅰ母隔離開關(guān)輔助接點(diǎn)1YQJ5-7、Ⅱ母隔離開關(guān)輔助接點(diǎn)2YQJ5-7同時(shí)導(dǎo)通,二次電壓并列。若此時(shí)一次系統(tǒng)I、II母間存在電壓差,則電壓互感器二次側(cè)I、II母間也同樣存在電壓差,將在電壓切換回路中形成電流環(huán)流,若電流較大,則會(huì)引起電壓二次回路空開跳閘,燒壞電壓切換箱,甚至可能導(dǎo)致失靈保護(hù)誤動(dòng)作。
防范措施:倒閘過程發(fā)生隔離開關(guān)時(shí)常閉輔助接點(diǎn)拒合,則在倒閘操作完成后,“切換繼電器同時(shí)動(dòng)作”信號(hào)不消失。因此運(yùn)行人員在倒閘操作結(jié)束后必須查看此信號(hào),若倒閘操作完畢后仍有此信號(hào),則判斷可能為該種問題發(fā)生,應(yīng)立即進(jìn)行檢查處理。
3 關(guān)于電壓切換回路設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)建議
3.1 電壓切換繼電器應(yīng)使用雙位置繼電器。因?yàn)槿绻褂脝挝恢美^電器,一旦出現(xiàn)隔離開關(guān)輔助接點(diǎn)位置不對(duì)應(yīng),將可導(dǎo)致切換后無電壓輸出或電壓二次誤并列。
3.2宜使用隔離開關(guān)常開輔助接點(diǎn)啟動(dòng)雙位置電壓切換繼電器、常閉接點(diǎn)復(fù)歸雙位置電壓切換繼電器;若隔離開關(guān)輔助接點(diǎn)不夠用,在保證不存在寄生回路的情況下可使用I母的一個(gè)常開接點(diǎn)啟動(dòng)I母繼電器,同時(shí)復(fù)歸II母的繼電器;II母類似。
3.3電壓切換回路應(yīng)使用保持接點(diǎn)。若使用不保持接點(diǎn),一旦隔離開關(guān)常開接點(diǎn)出現(xiàn)誤分/拒合,將導(dǎo)致切換后無電壓輸出或電壓二次誤并列。
3.4“切換繼電器同時(shí)動(dòng)作”信號(hào)應(yīng)使用雙位置保持接點(diǎn),“PT失壓”信號(hào)應(yīng)使用常開接點(diǎn)啟動(dòng)的單位置不保持接點(diǎn)。
3.5 啟動(dòng)失靈回路宜使用切換繼電器的雙位置保持接點(diǎn)。
結(jié)語
綜上所述,隔離開關(guān)與其輔助接點(diǎn)出現(xiàn)位置不對(duì)應(yīng)情況將可能對(duì)電壓切換回路產(chǎn)生很大的影響,進(jìn)而影響到保護(hù)及自動(dòng)裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行,影響電網(wǎng)安全。故在日常生產(chǎn)運(yùn)行中,對(duì)于防范隔離開關(guān)輔助接點(diǎn)位置不對(duì)應(yīng)引起的電壓切換回路風(fēng)險(xiǎn)就顯得尤為重要。所以要在裝置的制造、二次回路的設(shè)計(jì)、現(xiàn)場的安裝調(diào)試、以及運(yùn)維操作等方方面面把好關(guān),確保二次回路正確可靠,保護(hù)自動(dòng)裝置穩(wěn)定運(yùn)行,才能最終達(dá)到保障電網(wǎng)安全的目的。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞;直流系統(tǒng)接地 多點(diǎn)接地 故障排除
中圖分類號(hào): TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
發(fā)電廠、變電站的直流系統(tǒng)是由蓄電池組與浮充電裝置并聯(lián)供給直流負(fù)荷的運(yùn)行系統(tǒng),主要是為控制回路、信號(hào)回路、繼電保護(hù)自動(dòng)裝置、斷路器分合操作等提供可靠穩(wěn)定的不間斷電源。由于分支網(wǎng)絡(luò)多、所接設(shè)備多等因素構(gòu)成了龐大而復(fù)雜的直流電源網(wǎng)絡(luò),分為主母線、小母線、層層分布,回路復(fù)雜、單線交錯(cuò)、雙線交錯(cuò),客觀上增加了查找直流接地故障的難度。
正常情況下正負(fù)對(duì)地均為絕緣的,系統(tǒng)中有一點(diǎn)發(fā)生接地時(shí),一般情況下并不影響直流系統(tǒng)運(yùn)行,但當(dāng)出現(xiàn)兩點(diǎn)及兩點(diǎn)以上接地時(shí),就會(huì)造成正負(fù)極短路,開關(guān)和保護(hù)回路誤動(dòng)、拒動(dòng)現(xiàn)象。同時(shí)直流系統(tǒng)的故障可能會(huì)造成更大故障隱患。所以當(dāng)發(fā)生接地時(shí)采用良好的儀器和準(zhǔn)確的判定方法是十分重要的。
一、直流系統(tǒng)接地的產(chǎn)生
1、 何為直流系統(tǒng)接地
當(dāng)直流系統(tǒng)的正極或負(fù)極與大地之間的絕緣水平降到某一整定值或低于某一規(guī)定值時(shí),統(tǒng)稱為直流系統(tǒng)接地;當(dāng)正極絕緣水平低于某一規(guī)定值時(shí)稱為正接地;當(dāng)負(fù)極絕緣水平低于某一規(guī)定值時(shí)稱為負(fù)接地。
2、 為什么會(huì)造成直流系統(tǒng)接地
直流系統(tǒng)是個(gè)不間斷工作長期帶電的系統(tǒng),支路很多,負(fù)荷涉及面廣,會(huì)由于環(huán)境改變、氣候變化、污染、高溫等引起電纜老化、接線端子老化,元件損壞以及設(shè)備本身等問題引起絕緣水平下降。一般來說,投運(yùn)時(shí)間越長,其接地的概率越高,特別是發(fā)電廠比變電站接地更頻繁。分析直流接地的原因有如下幾個(gè)方面:
a) 二次回路絕緣材料不合格、絕緣性能低,或年久失修、嚴(yán)重老化?;虼嬖谀承p傷缺陷、如磨傷、砸傷、壓傷、扭傷或過流引起的燒傷等。
b) 二次回路及設(shè)備嚴(yán)重污穢和受潮、接地盒進(jìn)水,使直流對(duì)地絕緣嚴(yán)重下降。
c) 小動(dòng)物爬入或小金屬零件掉落在元件上造成直流接地故障,如老鼠、蜈蚣等小動(dòng)物爬入帶電回路;某些元件有線頭、未使用的螺絲、墊圈等零件,掉落在帶電回路上。
3、 直流系統(tǒng)接地會(huì)造成哪些危害
直流接地故障中,危害較大的是兩點(diǎn)接地,可能造成嚴(yán)重后果。直流系統(tǒng)發(fā)生兩點(diǎn)接地故障,便可能構(gòu)成接地短路,造成繼電保護(hù)、信號(hào)、自動(dòng)裝置誤動(dòng)或拒動(dòng),或造成直流保險(xiǎn)熔斷,使保護(hù)及自動(dòng)裝置、控制回路失去電源。在復(fù)雜的保護(hù)回路中同極兩點(diǎn)接地,還可能將某些繼電器短接,不能動(dòng)作于跳閘、致使越級(jí)跳閘。
直流系統(tǒng)接地故障,不僅對(duì)設(shè)備不利,而且對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的安全構(gòu)成威脅。因此,規(guī)程上規(guī)定直流接地達(dá)到下述情況時(shí),應(yīng)停止直流網(wǎng)絡(luò)上的一切工作,并進(jìn)行選擇查找接地點(diǎn),防止造成兩點(diǎn)接地。①直流電源為220伏者,接地在50伏以上。②直流電源為24伏者,接地在6伏以上。
a) 接地的種類
從現(xiàn)實(shí)直流系統(tǒng)接地的構(gòu)成上歸納起來有以下幾種:按接地極性分為正接地和負(fù)接地;按接地類型上分為直接接地;有的稱為金屬性接地(也稱完全接地)和間接接地,有的稱非金屬性接地(也稱非完全接地、),有的人還稱為半接地。此外還有按接地情況可分為單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地、環(huán)路接地、絕緣降低和交流半接地等。由于各地的直接接地情況不一樣,所以產(chǎn)生了許多新名字,大體上是這幾種名字。
b) 正接地的危害
由于斷路器跳閘線圈均接負(fù)極電源,當(dāng)發(fā)生系統(tǒng)正極接地時(shí),正極經(jīng)過大地,構(gòu)成回路。如圖1所示,當(dāng)圖中的A點(diǎn)和B點(diǎn)同時(shí)接地,相當(dāng)于A、B兩點(diǎn)通過大地相連接起來,中間繼電器2J1動(dòng)作生成斷路器的跳閘。同理,當(dāng)圖中的A點(diǎn)和C點(diǎn)同時(shí)接地,和圖中的A點(diǎn)、D點(diǎn)同時(shí)接地均可能生成斷路器的跳閘。
圖1
負(fù)極接地的危害
負(fù)極接地可能造成斷路器的拒絕動(dòng)作,如圖1所示,當(dāng)圖中的B點(diǎn),E點(diǎn)同時(shí)接地,B、E點(diǎn)通過地構(gòu)成了回路,即B、E點(diǎn)相接將中間繼電器2J1短接,此時(shí),如果系統(tǒng)發(fā)生事故,保護(hù)動(dòng)作由于中間繼電器2J1被短接,2J1不工作,斷路器不會(huì)動(dòng)作,產(chǎn)生拒動(dòng)現(xiàn)象,使事故越級(jí)擴(kuò)大。同理,當(dāng)圖中的E點(diǎn)和C點(diǎn)同時(shí)接地和圖中的E點(diǎn)和D點(diǎn)同時(shí)接地均可能生成斷路器拒動(dòng)現(xiàn)象。
二、如何查找接地點(diǎn),排除故障危害
我們從以上的直流接地危害中,可以看出無論是正極接地還是負(fù)極接地,只要有一個(gè)接地,即對(duì)地構(gòu)成了新的接地回路就要求迅速排除,否則一旦出現(xiàn)二點(diǎn)或多點(diǎn)接地就會(huì)發(fā)生故障,乃至發(fā)生事故。從目前現(xiàn)場實(shí)際中的情況和經(jīng)驗(yàn)所得,大致有以下幾種方法。
2.1拉路法
直流接地回路一旦從直流系統(tǒng)中脫離運(yùn)行,直流母線的正負(fù)極對(duì)地電壓就會(huì)出現(xiàn)平衡。所以人們通常從直流接地回路瞬間停電,確定直流接地點(diǎn)是否發(fā)生在該回路,這就是所謂的“拉路法”。直流系統(tǒng)是個(gè)不間斷電源,基于它的特殊性,人們不能隨意停電。近年來隨計(jì)算機(jī)的大量使用,微機(jī)保護(hù)同樣也不允許人們隨意斷開直流電源?,F(xiàn)場排除故障中,經(jīng)常發(fā)生非正常的閉環(huán)回路,采用雙電源供電回路,以及變電站在現(xiàn)場施工、擴(kuò)建、修試過程中遺留了直流負(fù)載的信號(hào)回路、控制回路和保護(hù)回路之間沒有區(qū)分等等,使直流接地故障查找難度更加困難?!袄贩ā蓖斐闪丝刂苹芈坊虮Wo(hù)回路跳閘等事故。
2.2 “拉路法”查找的安全步驟
2.2.1自動(dòng)接地巡檢儀查找回路
目前市場上出現(xiàn)了眾多廠家的直流接地選線裝置。一般以“信號(hào)注入法”、“霍爾傳感器監(jiān)測法”、“磁飽和監(jiān)測法”三種原理設(shè)計(jì)生產(chǎn)的,大致情況是在直流的各分支回路上安裝一個(gè)穿心式的電流互感器,各互感器感應(yīng)到的信號(hào)經(jīng)過直流接地選線裝置分析判斷,確定直流接地的分支回路,其安裝在支路回路上的傳感器編號(hào)和接地檢測儀顯示部分回路對(duì)應(yīng)編號(hào)。其優(yōu)點(diǎn)是能在線監(jiān)測實(shí)時(shí)監(jiān)測各分支回路的接地狀態(tài),查巡接地回路時(shí),如 “全自動(dòng)的逐路測試法”,如果儀器測量是準(zhǔn)確性很高的話,是一種不可能缺少的自動(dòng)化設(shè)備。但由于其測量精度不高、誤報(bào)率較多、抗干擾能力差,各現(xiàn)場情況不一致等問題,在使用上出現(xiàn)了一些問題。
2.2.2便攜式儀器查找定位方法
使用便攜式的直流接地故障查找儀,查找直流接地不失為一種好方法,作為拉回路法的輔助測試儀,對(duì)接地故障的排除在時(shí)間上和安全上都是好幫手。其特點(diǎn)如人為拉路法,不需斷開直流回路電源,移動(dòng)式的采集互感器在各分布回路上測量。如果出現(xiàn)接地回路就報(bào)警。
這種設(shè)備在使用上是十分科學(xué)的。在原理上基本和在線裝置的信號(hào)注入法原理相似。由于其采集傳感器可以任意移動(dòng),利用其移動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)還可以更具體地查找到各接地點(diǎn)。但由于目前產(chǎn)品和各直流系統(tǒng)的兼容性和抗干擾能力差的因素,誤報(bào)率十分高,并沒有大量采用和全面推廣,僅為查找時(shí)作為參考使用。
2.2.3查找接地故障時(shí)的注意事項(xiàng):
a) 瞬停直流電源時(shí),應(yīng)經(jīng)調(diào)度同意,時(shí)間不應(yīng)超過3秒鐘,動(dòng)作應(yīng)迅速,防止失去保護(hù)電源及帶有重合閘電源的時(shí)間過長。
b) 為防止誤判斷,觀察接地現(xiàn)象是否消失時(shí),應(yīng)從信號(hào)、光字牌和絕緣監(jiān)察表計(jì)指示情況綜合判斷。
c) 盡量避免在高峰負(fù)荷時(shí)進(jìn)行。
d) 防止人為造成短路或另一點(diǎn)接地,導(dǎo)致誤跳閘。
e) 按符合實(shí)際的圖紙進(jìn)行,防止拆錯(cuò)端子線頭,防止恢復(fù)接線時(shí)遺留或接錯(cuò);所拆線頭應(yīng)做好記錄和標(biāo)記。
f) 使用儀表檢查時(shí),表計(jì)內(nèi)阻應(yīng)不低于2000歐/伏。
g) 查找故障,必須二人及以上進(jìn)行,防止人身觸電,做好安全監(jiān)護(hù)。
h) 防止保護(hù)誤動(dòng)作,必要時(shí)在順斷操作電源前,解除可能誤動(dòng)的保護(hù),操作電源正常后再投入保護(hù)。
三、直流接地檢測裝置
1裝置的構(gòu)成
直流系統(tǒng)只能有一個(gè)接地點(diǎn),即絕緣監(jiān)察繼電器的接地點(diǎn)。絕緣監(jiān)察繼電器是利用平衡電橋原理,當(dāng)直流系統(tǒng)的正極或負(fù)極對(duì)地絕緣阻抗降低到某一規(guī)定值或設(shè)定值,即使正對(duì)地電壓或負(fù)對(duì)地電壓差使電橋失去了平衡,發(fā)生了變化就可判定絕緣。它是由信號(hào)回路和監(jiān)察回路(直流絕緣監(jiān)察繼電器KVI,轉(zhuǎn)移開關(guān)SM和電壓表PV)組成。如圖2所示。按其功能又可分為信號(hào)部分和測量部分。
A.信號(hào)部分
圖2所示的右部為絕緣監(jiān)察裝置的信號(hào)部分,由絕緣監(jiān)察繼電器KVI及信號(hào)(音響和光字牌HL)組成,R+、R-分別為假設(shè)的正、負(fù)母線對(duì)地絕緣電阻,用虛線相連接。R1、R2及R+、R-組成電橋接線。KVI中的R1、R2的數(shù)值要求相等(通常選R1=R2=1000Ω),KD為高靈敏度的干簧管繼電器,KC為中間繼電器。正常情況下,正、負(fù)母線對(duì)地絕緣電阻R+、R-相等,繼電器KD線圈中只有微小的不平衡電流流過,繼電器不動(dòng)作。當(dāng)有一母線對(duì)地絕緣下降時(shí),由于R+≠R-,所以電橋失去平衡,繼電器KD線圈中只有微小的不平衡電流流過,當(dāng)次電流達(dá)到其動(dòng)作值時(shí),繼電器KVI動(dòng)作:KD啟動(dòng),其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合啟動(dòng)KC繼電器,KC的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合,發(fā)出“母線對(duì)地絕緣電阻下降”的信號(hào)(但不能分清是正母線還是負(fù)母線電阻下降)。
B.測量部分
在圖2的左半部畫出了由轉(zhuǎn)換開關(guān)SM和電壓表PV組成的測量部分。當(dāng)有母線對(duì)地絕緣降低時(shí),信號(hào)部分先發(fā)出“母線絕緣降低”的音響和光字牌信號(hào),值班人員將SM開關(guān)依次打至“+母線對(duì)地電壓”和“-母線對(duì)地電壓”,則SM的2-1、4-5接通和5-8、1-4接通,分別測出+母線對(duì)地的電壓值和-母線對(duì)地的電壓值,電壓值低者即絕緣有損壞。然后根據(jù)已知的電壓表內(nèi)阻RV及直流母線工作電壓U,用計(jì)算的方法求成正、負(fù)極母線的對(duì)地絕緣電阻。
C.對(duì)繼電器KD的要求
在下圖2中有一個(gè)人工接地點(diǎn),是為測量母線對(duì)地電壓用的,當(dāng)直流回路中再有任一個(gè)短路接地點(diǎn)時(shí),將會(huì)形成短路回路。為防止在直流回路中由此短路電流引起其他繼電器發(fā)生誤動(dòng)作,則繼電器KD的線圈必須具有足夠大的電阻值,一般對(duì)220V直流系統(tǒng)選用RKD=30kΩ的線圈,其啟動(dòng)電流為1.4mA。于是,為防止繼電器發(fā)生誤動(dòng)作,回路中的其他繼電器線圈的啟動(dòng)電流都應(yīng)大于1.4mA。所以,在220V直流系統(tǒng)中,當(dāng)任一母線的絕緣電阻下降至15~20kΩ時(shí),絕緣監(jiān)察繼電器便會(huì)立即發(fā)出信號(hào)。
圖2
四、人工故障排除方法
變電站的直流接地雖然是復(fù)雜的,無論是常規(guī)保護(hù)還是微機(jī)保護(hù),其故障的排除法是一致的。采用拉路尋找分段處理的方法,以先信號(hào)和照明部分,后操作部分;先室外部分后室內(nèi)的原則。根據(jù)現(xiàn)場的故障排除經(jīng)驗(yàn),筆者對(duì)其方法進(jìn)行整理如下:
1. 首先確定是正極接地還是負(fù)極接地,測量正負(fù)極對(duì)地電壓,有效區(qū)分是正極接地還是負(fù)極接地。
2. 兩段母線之間的區(qū)分,使查找的接地不會(huì)大范圍擴(kuò)大,確定發(fā)生直流接地在哪一段。
3. 如果有直流接地選線的裝置,不能準(zhǔn)確確定,有誤報(bào)的現(xiàn)象,請(qǐng)退出運(yùn)行中的直流接地檢測儀。
4. 如果站內(nèi)二次回路有在施工的或有檢修試驗(yàn)的應(yīng)立即停止,拉開其工作電源,看信號(hào)是否消除。
5. 采用分段分部位拉路法,操作電源一定要由蓄電池供電,先停下重要的回路,如信號(hào)回路和照明回路等。
應(yīng)按照下列順序進(jìn)行
① 斷合現(xiàn)場臨時(shí)工作電源
② 斷合故障照明回路
③ 斷合信號(hào)回路
④ 斷合閘回路
⑤ 斷合附助設(shè)備
⑥ 斷合蓄電池回路
在進(jìn)行上述各項(xiàng)檢查選擇后仍未查出故障點(diǎn),則應(yīng)考慮同極性兩點(diǎn)接地。當(dāng)發(fā)現(xiàn)接地在某一回路后,有環(huán)路的應(yīng)先解環(huán),再進(jìn)一步采用取保險(xiǎn)及拆端子的辦法,直至找到故障點(diǎn)并消除。
五、目前國內(nèi)監(jiān)測儀器測量狀態(tài)
直流監(jiān)測裝置都是采用電橋原理,無論是常規(guī)的電橋還是微機(jī)型的電橋,都是以對(duì)地電壓為依據(jù),監(jiān)測裝置往往以系統(tǒng)正負(fù)極對(duì)地絕緣阻抗到規(guī)定值或某一設(shè)定值確定為直流系統(tǒng)發(fā)生了接地。各個(gè)廠站都是各自按對(duì)地電壓差(為不平衡狀態(tài))來設(shè)定,平衡電橋的回路選用電阻,目前無一流標(biāo)準(zhǔn)。國家DC/T724-2000標(biāo)準(zhǔn)中確定220V系統(tǒng)為25K,110V系統(tǒng)為7K,僅說明直流接地在等于某一數(shù)值時(shí)一定要進(jìn)行故障排除。由于各直流屏生產(chǎn)廠家(監(jiān)測裝置廠家)均有不同的電橋取值,并沒有相關(guān)的規(guī)定,從實(shí)際的各廠家情況看,平衡電橋電阻取值為1-40K不等,這樣也正說明了以電壓的變化來說明接地故障的程度是不十分準(zhǔn)確。其實(shí)在國外的一些廠站主要是110V直流電源其接地阻抗是設(shè)定為50KΩ。目前我國大亞灣核電站就是引進(jìn)國外的設(shè)備,其直流絕緣告警值還是以50KΩ為依據(jù),實(shí)際上其電橋內(nèi)阻為400K。事實(shí)上我國運(yùn)行的直流系統(tǒng)接地報(bào)警都是設(shè)在25K以下(參考電力標(biāo)準(zhǔn)),其電橋值僅為1-40K之間。變電站的直流接地故障概率似乎不高的真正原因,無法準(zhǔn)確體現(xiàn)實(shí)際的絕緣情況。一些運(yùn)行幾十年的變電站和電廠,一年也難得有接地報(bào)警,即使出現(xiàn)了接地故障誤動(dòng)事故,也無法查證說明其真正原因和機(jī)理。
六、結(jié)論
為了防止直流系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)其他任何一點(diǎn)發(fā)生接地時(shí)而引起繼電器的誤動(dòng),減少不必要的故障,要求絕緣監(jiān)測繼電器的線圈具有足夠大的電阻值,最好是采用光電原理或高阻(500KΩ以上)使直流系統(tǒng)的正式負(fù)極對(duì)地之間沒有一個(gè)真正的接地點(diǎn),假如直流系統(tǒng)一旦發(fā)生一點(diǎn)接地,只有一個(gè)接地點(diǎn),監(jiān)測裝置就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)也不會(huì)發(fā)生誤動(dòng)和拒動(dòng)事故,同時(shí)兩段監(jiān)測上的絕緣繼電器并列運(yùn)行也不會(huì)造成任何事故,以適應(yīng)電力系統(tǒng)和安全穩(wěn)定。筆者認(rèn)為開發(fā)一種高阻抗的直流接地監(jiān)測裝置是能大大提高直流系統(tǒng)安全運(yùn)行,也是一件十分有益的事情。
[參考文獻(xiàn)資料]
1、變電站直流電源系統(tǒng)技術(shù)管理規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書河南省電力公司編 中國電力出版社 2008。
【關(guān)鍵詞】母線保護(hù);基爾霍夫電流定律;電弧光
母線是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備, 在整個(gè)輸配電中起著非常重要的作用。母線故障是電力系統(tǒng)中非常嚴(yán)重的故障, 它直接影響母線上所連接的所有設(shè)備的安全可靠運(yùn)行, 導(dǎo)致大面積事故停電或設(shè)備的嚴(yán)重?fù)p壞, 對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)的危害極大。隨著電力系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展, 電網(wǎng)電壓等級(jí)不斷升高,對(duì)母線保護(hù)的快速性、靈敏性、可靠性、選擇性的要求也越來越高。
母線聯(lián)系元件眾多,母線保護(hù)尤為重要,本文就母線保護(hù)提出探究,對(duì)現(xiàn)行被廣泛應(yīng)用的保護(hù)進(jìn)行分析總結(jié),得出各自的特點(diǎn)。
1 母線保護(hù)按其原理可分為以下幾類
1.1 電流差動(dòng)原理
差動(dòng)保護(hù)是根據(jù)“電路中流入節(jié)點(diǎn)電流的總和等于零”原理制成的.差動(dòng)保護(hù)把被保護(hù)的電氣設(shè)備看成是一個(gè)接點(diǎn),那么正常時(shí)流進(jìn)被保護(hù)設(shè)備的電流和流出的電流相等,差動(dòng)電流等于零。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),流進(jìn)被保護(hù)設(shè)備的電流和流出的電流不相等,差動(dòng)電流大于零。當(dāng)差動(dòng)電流大于差動(dòng)保護(hù)裝置的整定值時(shí),保護(hù)動(dòng)作,將被保護(hù)設(shè)備的各側(cè)斷路器跳開,使故障設(shè)備斷開電源。
差動(dòng)保護(hù)是利用基爾霍夫電流定理工作的,當(dāng)變壓器正常工作或區(qū)外故障時(shí),將其看作理想變壓器,則流入變壓器的電流和流出電流(折算后的電流)相等,差動(dòng)繼電器不動(dòng)作。當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時(shí),兩側(cè)(或三側(cè))向故障點(diǎn)提供短路電流,差動(dòng)保護(hù)感受到的二次電流和的正比于故障點(diǎn)電流,差動(dòng)繼電器動(dòng)作。
差動(dòng)保護(hù)原理簡單、使用電氣量單純、保護(hù)范圍明確、動(dòng)作不需延時(shí)。
1.2 母聯(lián)電流相位比較原理
母聯(lián)電流相位比較式母線保護(hù),一般用于110KV及以上電壓等級(jí)且出線回路數(shù)比較多的雙母線系統(tǒng)中。為了防止母差保護(hù)動(dòng)作對(duì)系統(tǒng)造成較大的影響,實(shí)際的保護(hù)裝置中還裝設(shè)了復(fù)合電壓閉鎖回路,對(duì)起動(dòng)回路和每個(gè)出口跳閘回路都進(jìn)行了閉鎖,以提高安全可靠性。如下圖1, 為母聯(lián)電流相位比較式保護(hù)原理圖,分別比較兩組母線的總故障電流與母聯(lián)電流互感器中電流的相位,相位接近一致的母線組為故障母線組,相位接近180。的母線組為非故障母線組。此原理用于長期并列運(yùn)行的雙母線時(shí)比較有利。
這種原理只比較電流的相應(yīng),與其幅值無關(guān),因此基本上不受電流互感器飽和的影響。
圖1 母聯(lián)電流相位比較式保護(hù)原理圖
1.3 電弧光母線保護(hù)原理
與其他母線保護(hù)相比,電弧光保護(hù)是集非電量和電量信息一體的保護(hù)。其典型應(yīng)用參見圖2。當(dāng)母線段上出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)立即產(chǎn)生電弧光這一非電量信息和母線的有源進(jìn)線電流量會(huì)增大這一電量信息構(gòu)成了電弧光保護(hù)的邏輯判據(jù)。通過采集母線段上的弧光或是弧光加母線有源進(jìn)線上的電流大于整定值而切除母聯(lián)和進(jìn)線構(gòu)電弧光保護(hù)的動(dòng)作機(jī)理。
圖2 電弧光母線保護(hù)原理接線圖
2 關(guān)于各類母線保護(hù)原理的比較
差動(dòng)保護(hù)原理是利用基爾霍夫電流定理工作的,當(dāng)變壓器正常工作或區(qū)外故障時(shí),將其看作理想變壓器,則流入變壓器的電流和流出電流(折算后的電流)相等,差動(dòng)繼電器不動(dòng)作。當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時(shí),兩側(cè)(或三側(cè))向故障點(diǎn)提供短路電流,差動(dòng)繼電器感受到的二次電流和的正比于故障點(diǎn)電流,差動(dòng)繼電器動(dòng)作。
正常運(yùn)行時(shí),通過母線的各支路電流即為連接在母線上的各個(gè)間隔電流,當(dāng)母線發(fā)生故障時(shí),通過母線的各支路電流就為連接在母線上的各個(gè)間隔電流與故障點(diǎn)的電流。由此我們可以以連接在母線上的各個(gè)間隔電流是否滿足基爾霍夫電流定律來判定母線是否故障。
對(duì)于一個(gè)母線系統(tǒng), 母線上有n 條支路。
Id = I1 + I2 + I3 + ……+ In, 為流入母線的和電流, 即母線保護(hù)的差動(dòng)電流。當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行或外部發(fā)生故障時(shí), 流入母線的電流和為零, 即母線差動(dòng)保護(hù)的差動(dòng)電流, 母線保護(hù)不動(dòng)作。當(dāng)母線發(fā)生故障時(shí), 等于流入故障點(diǎn)的電流, 如果大于母線保護(hù)所設(shè)定的動(dòng)作電流時(shí), 母線保護(hù)將會(huì)動(dòng)作。在實(shí)際的系統(tǒng)中, 微機(jī)保護(hù)“差電流”與“和電流”不是從模擬電流回路中直接獲得, 而是通過電流采樣值的數(shù)值計(jì)算求得, 即通過采集母線各支路的電流互感器( 以下簡稱CT)的電流值, 由母線保護(hù)裝置計(jì)算所得。因此, 電流互感器能否正確提供電流信息, 成為母線保護(hù)正確動(dòng)作的一個(gè)關(guān)鍵因素。實(shí)際中, 當(dāng)母線系統(tǒng)外部發(fā)生故障時(shí)母線差動(dòng)電流Id≠0, 而為一小的數(shù)值, 這就是由于電流互感器誤差而產(chǎn)生的差動(dòng)不平衡電流。差動(dòng)不平衡電流的大小隨著故障電流的增大而增大, 當(dāng)區(qū)外近距離發(fā)生故障時(shí), 差動(dòng)不平衡電流增大, 有可能導(dǎo)致護(hù)裝置誤動(dòng)。為了避免保護(hù)誤動(dòng),提出具有制動(dòng)特性的母線差動(dòng)保護(hù)。
母聯(lián)電流相位比較原理,以母線上接入兩條線路為例,當(dāng)其正常運(yùn)行或母線外部短路時(shí)流入母線與流出母線的電流,它們大小相等、相位相差180°。當(dāng)母線上發(fā)生短路時(shí),短路電流均流向母線短路點(diǎn),如果提供短路電流電源的電動(dòng)勢同相位,且兩支路的短路阻抗角相同時(shí),兩個(gè)電流就同相位,其相位角差為0°。分別比較兩組母線的總故障電流與母聯(lián)電流互感器中電流的相位,相位接近一致的是母線組,就是說該組母線上電流只有流進(jìn)或流出,母線上電流凈流出不可能,所以為只有流進(jìn)的電流,流入該組母線上的和電流不為零,不滿足基爾霍夫電流定律,可判定為故障母線組。相位接近180。的母線組,即該組母線上除母聯(lián)外的和電流相位與母聯(lián)上電流相位相反,該母線上的和電流通過一正一負(fù)可為零,可滿足基爾霍夫電流定律,判定為非故障母線組。
因此,可由比相元件來判斷母線上是否發(fā)生故障。這種母線保護(hù)只反應(yīng)電流間的相位,因此具有較高的靈敏度。
由上所述,電流差動(dòng)原理、母聯(lián)電流相位比較原理、電流相位比較原理的基本原理都為基爾霍夫電流定律。而電弧光母線保護(hù)原理是基于母線發(fā)生故障時(shí)母線段上產(chǎn)生弧光為主要判據(jù)來判別母線是否故障。故可以把母線保護(hù)大致分為基于基爾霍夫電流定律母線保護(hù)和電弧光母線保護(hù)?,F(xiàn)就兩者在應(yīng)用中各自的特性進(jìn)行分析。
圖3 母線系統(tǒng)各支路連接
3 典型母線保護(hù)在實(shí)際應(yīng)用中的特性
由上面的分析可知,母線保護(hù)大致分為基于基爾霍夫電流定律母線保護(hù)和電弧光母線保護(hù)?,F(xiàn)本文對(duì)兩者在應(yīng)用中各自的特性進(jìn)行分析?;诨鶢柣舴螂娏鞫赡妇€保護(hù)的典型應(yīng)用為母線差動(dòng)保護(hù),代表產(chǎn)品為BP-2C,基于電弧光母線保護(hù)的代表產(chǎn)品為VAMP 221。
母線差動(dòng)保護(hù)在基爾霍夫電流定律的基礎(chǔ)上增加了和電流突變量判據(jù)、復(fù)式比率差動(dòng)判據(jù)、電壓閉鎖判據(jù)、CT飽和檢測元件。各判據(jù)含意見表1,電流差動(dòng)保護(hù)判據(jù)邏輯見圖4所示(以雙母線為例) 。
實(shí)際應(yīng)用中,基本原理為基爾霍夫電流定律的母線差動(dòng)保護(hù)被廣泛應(yīng)用于110kV及以上電壓等級(jí)母線保護(hù)中,而電弧光母線保護(hù)被廣泛應(yīng)用于35kV及10kV母線保護(hù)中。兩種保護(hù)原理都能起到母線保護(hù)的作用,而主要應(yīng)用范圍卻各不相同,在工程及運(yùn)行中兩種保護(hù)究竟有哪些特點(diǎn),兩種保護(hù)能否互換?本文就以母線差動(dòng)保護(hù)的典型產(chǎn)品BP-2C和電弧光保護(hù)的典型產(chǎn)品VAMP 221進(jìn)行比較分析,從表3 可以看出各自的特點(diǎn)。
從母線差動(dòng)保護(hù)和電弧光母線保護(hù)各自在工程及運(yùn)行點(diǎn)的比較可以得出如果兩保護(hù)裝置互換,會(huì)遇到以下問題:
(一)若用電弧光母線保護(hù)替換母線差動(dòng)保護(hù)存在的問題:
(1)從安裝位置來看,110kV及以上電壓等級(jí)的母線安裝在高壓開關(guān)場,其母線一般為露天安裝,若要采集故障時(shí)產(chǎn)生的電弧光,采光探頭要安裝在母線附近,這樣,雷電和開關(guān)廠其他設(shè)備故障時(shí)產(chǎn)生的弧光會(huì)引起弧光保護(hù)裝置產(chǎn)生誤判;
(2)沒有斷路器失靈保護(hù)功能,對(duì)于220kV及以上電壓等級(jí)母線保護(hù)在線路間隔斷路器失靈時(shí)不能啟動(dòng)母線保護(hù),不滿足其可靠性要求;
(3)母線差動(dòng)保護(hù)能適應(yīng)母線的多種運(yùn)行方式,如單母運(yùn)行、雙母運(yùn)行等,而電弧光母線保護(hù)只針對(duì)所保護(hù)的單段母線,運(yùn)用機(jī)動(dòng)性差。
(二)若用母線差動(dòng)保護(hù)替換電弧光母線保護(hù)存在的問題:
(1)現(xiàn)行運(yùn)行中的大部分35kV和10kV線路所用CT保護(hù)繞組不
夠,沒有專門用作差動(dòng)保護(hù)的保護(hù)繞組,所以母線差動(dòng)保護(hù)不能在35kV和10kV母線中大量普及,而電弧光母線保護(hù)就不受此限制,可以大量普及應(yīng)用;
(2)母線差動(dòng)保護(hù)接線復(fù)雜,給安裝和維護(hù)增加難度,而電弧光母線保護(hù)安裝及維護(hù)相對(duì)簡單。
由上所述,母線差動(dòng)保護(hù)和電弧光母線保護(hù)各有特點(diǎn)和各自的主要應(yīng)用范圍,一般情況下兩種保護(hù)裝置不能互換。
4 結(jié)束語
母線保護(hù)原理眾多,在眾多的原理中可歸納為基于基爾霍夫電流定律的母線保護(hù)原理和電弧光母線保護(hù)原理,兩種保護(hù)各有其特點(diǎn)和應(yīng)用特性。由于電弧光母線保護(hù)動(dòng)作出口比母線差動(dòng)保護(hù)快,對(duì)于需要快速出口的110kV及以上電壓等級(jí)的母線保護(hù)中,只要母線的安裝與其他間隔隔離開以滿足其它設(shè)備的弧光不會(huì)影響到電弧光母線保護(hù)對(duì)母線弧光的采集,可裝設(shè)電弧光母線保護(hù)作為主二保護(hù)。由于母線差動(dòng)保護(hù)能適應(yīng)母線的多種運(yùn)行方式,且?guī)С潆姳Wo(hù)等功能,對(duì)于一些35kV和10kV母線,若各間隔使用的CT有可供差動(dòng)保護(hù)用的保護(hù)繞組,可采取母線差動(dòng)保護(hù)方案,來滿足其運(yùn)行靈活性的要求。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,母線保護(hù)會(huì)朝著更加安全、可靠、智能的方向發(fā)展。
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