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中圖分類號:TM411文獻標(biāo)識碼: A
1. 變電站系統(tǒng)中繼電保護的基本任務(wù)和主要作用
1.1 基本任務(wù)
在變電站系統(tǒng)當(dāng)中,繼電保護的基本任務(wù)包括以下幾個方面的內(nèi)容:
(1)迅速、自動、有選擇地控制特定的斷路器跳閘,借此來對系統(tǒng)或是線路中發(fā)生故障的元器件進行保護,避免故障繼續(xù)擴大或持續(xù)對元器件造成破壞。
(2)能夠?qū)ψ冸娬局懈鞣N電氣設(shè)備的異常運行情況進行反映,并按照預(yù)先設(shè)置好的運維條件,發(fā)出相應(yīng)的報警信號,同時減輕負(fù)荷,并自動完成跳閘。在這一過程中,通常不要求繼電保護裝置快速動作,只需要保護裝置按照異?,F(xiàn)象對電力系統(tǒng)及其各個元器件形成的危害程度進行相應(yīng)地延時,以此來防止因干擾造成的誤動作。
1.2 主要作用
當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障時,會引起以下問題:其一,造成系統(tǒng)中的電壓急劇降低,這樣極易引起用戶負(fù)荷的正常工作被破壞;其二,在故障發(fā)生的位置處一般都會產(chǎn)生出較大的短路電流,由此引發(fā)的電弧會對電氣設(shè)備造成一定程度地破壞;其三,會影響發(fā)電機的運行可靠性,這樣便有可能導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩,嚴(yán)重時甚至?xí)斐烧麄€電力系統(tǒng)崩潰;其四,由故障引起的電流再流經(jīng)電氣設(shè)備時,會引起設(shè)備發(fā)熱,進而導(dǎo)致設(shè)備的使用壽命下降,若是電流過大還有可能造成設(shè)備損壞。變電站繼電保護能夠在故障發(fā)生時將故障位置迅速從線路當(dāng)中切除,從而有效地減輕了故障的破壞程度,同時還使故障影響的范圍進一步縮小,確保了電力系統(tǒng)的安全、可靠、穩(wěn)定運行。
1.3 變電站繼電保護分類
變電站的繼電保護按照被保護對象的性質(zhì)大致可分為以下幾種類型:其一,發(fā)電機的繼電保護。此類保護包括發(fā)電機外部短路、定子繞組相間接地短路及過電壓、對稱過負(fù)荷、失磁故障、勵磁回路接地等等。其出口方式主要有解列、停機、信號傳輸以及縮小故障影響范圍等等;其二,線路的繼電保護。按照線路的實際電壓等級、中心點接地方式以及線路長度等又可分為相間短路、單相接地、過負(fù)荷等等;其三,變壓器的繼電保護。具體包括繞組短路、過負(fù)荷、中性點過電壓、油箱壓力過高、油面降低、變壓器溫度升高以及冷卻系統(tǒng)故障等等。
2. 變電站繼電保護自動化系統(tǒng)的技術(shù)分析
2.1 相關(guān)技術(shù)
(1)繼電保護技術(shù)。目前,在我國電力系統(tǒng)快速發(fā)展的推動下,繼電保護技術(shù)獲得了長足進步,繼電保護裝置也從以往單一的元器件逐步發(fā)展成為大型的現(xiàn)代化設(shè)備。繼電保護可以持續(xù)對電力系統(tǒng)的運行狀況進行檢測,一旦檢測到系統(tǒng)當(dāng)中出現(xiàn)故障時,相應(yīng)的繼電保護裝置便會快速、準(zhǔn)確地將故障位置從系統(tǒng)當(dāng)中切除。繼電保護裝置的應(yīng)用進一步降低了系統(tǒng)因故障造成的損失。繼電保護裝置正在朝著監(jiān)測、通信、保護等功能一體化的方向發(fā)展,相信在不久的將來,其勢必會實現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化控制。而想要實現(xiàn)這一目標(biāo),繼電保護裝置應(yīng)當(dāng)具備足夠的靈敏性、速動性和選擇性。
(2)變電站自動化系統(tǒng)。其具體包括自動化監(jiān)控系統(tǒng)、自動裝置以及繼電保護裝置等等,屬于集多功能于一身的系統(tǒng)。自動化系統(tǒng)借助數(shù)字通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可實現(xiàn)信息共享。由于系統(tǒng)取消了控制屏和表計等常用的傳統(tǒng)設(shè)備,從而使控制電纜的使用大幅度減少,這樣一來有效地縮小了控制室的總體面積,減輕了維護工作人員的勞動強度。
2.2 系統(tǒng)功能分析
繼電保護自動化系統(tǒng)主要是從電力調(diào)度中心當(dāng)中獲取所需的信息,而調(diào)度中心能夠提供給系統(tǒng)所需要的全部信息,因此,該系統(tǒng)的實現(xiàn)有充足的信息資源作為保障。
(1)對復(fù)雜故障準(zhǔn)確定位的功能。通常情況下,復(fù)雜故障定位的研究大多是基于裝置的測距原理。目前,較為常見的測距方法主要有以下兩種:
①A型測距法。該方法又被稱之為單端電氣量法,具體是指測量故障行波脈沖在母線與故障點的反射時間來進行距離測量,該方法的優(yōu)點是無需通信、成本低,缺點是容易受到其它線路末端發(fā)射的影響,致使測距結(jié)果誤差較大;
②D型測距法。該方法又被稱之為兩端電氣量法,主要是通過測量故障行波脈沖傳送至母線兩端的時間差來進行測距的,其優(yōu)點是測量原理簡單、結(jié)果準(zhǔn)確可靠,缺點是必須在母線兩端分別設(shè)置測量儀器并進行通信。
(2)輔助決策功能。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,常常都會伴隨出現(xiàn)保護誤動作的情況。以往傳統(tǒng)的故障分析一般都是依靠人來完成,這就使得分析結(jié)果經(jīng)常會受到人的經(jīng)驗和水平等因素的影響。而繼電保護自動化系統(tǒng)由于是收集了故障發(fā)生前后的系統(tǒng)運行狀態(tài)信息和相關(guān)的故障報告,所以能夠進行模糊分析,并根據(jù)繼電保護以及故障錄波的采樣數(shù)據(jù)來完成精確計算,這樣便可以快速、準(zhǔn)確地對故障進行判斷,從而實現(xiàn)故障恢復(fù)的繼電保護輔助決策。
(3)繼電保護的狀態(tài)檢修。通過對相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分析可知,導(dǎo)致繼電保護裝置誤動作的主要原因有裝置設(shè)計缺陷、生產(chǎn)質(zhì)量問題以及二次回路維護不良等等。而微機型繼電保護裝置本身具有自檢功能,并且還具備存儲故障報告的能力,為此,能夠利用繼電保護自動化系統(tǒng)來實現(xiàn)狀態(tài)檢修。
3. 結(jié)論與展望
總而言之,實現(xiàn)變電站繼電保護對系統(tǒng)運行的自適應(yīng),若是按照整定計算會非常復(fù)雜,并且還有可能出現(xiàn)以下問題:其一,保護范圍縮小、保護動作延時的時間延長;其二,系統(tǒng)有可能被迫退出一些受運行方式影響較大的保護;其三,還有可能發(fā)生失去配合的情況。憑借當(dāng)前現(xiàn)有的技術(shù)力量和相關(guān)設(shè)備,并利用繼電保護自動化系統(tǒng),能夠采集到每一次故障發(fā)生時周圍系統(tǒng)的數(shù)據(jù),然后通過線路短的故障電壓和電流,可對線路的參數(shù)進行校核及修正,這樣便能夠?qū)崿F(xiàn)線路參數(shù)的自動監(jiān)測,但是卻不能實現(xiàn)準(zhǔn)確、快速判斷出繼電保護裝置整定值的可靠性。為此,在未來一段時期內(nèi),應(yīng)針對繼電保護自動化系統(tǒng)在這個方面上的問題進行研究,這有助于繼電保護自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)。
【參考文獻】
[1] 馬益平.變電站自動化系統(tǒng)的應(yīng)用體會和探討[J].電力自動化設(shè)備,2010(5).
[2] 王中元.在變電站綜合自動化系統(tǒng)中有關(guān)繼電保護問題[C]//第三屆電力系統(tǒng)與電網(wǎng)技術(shù)綜合年會論文集,2009(5).
[3] 李君會.淺談220 kV變電站綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用[J].城市建設(shè),2010(33).
關(guān)鍵詞:水利發(fā)電機組;繼電保護;配置;運行維護
0 前言
隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)得到了極大的進步,新的電氣設(shè)備得到了廣泛的普及和應(yīng)用,社會發(fā)展對電力的需求不斷增加。在為人們生活提供便利的同時,也必須清楚地認(rèn)識到,電力企業(yè)的發(fā)展造成了資源的大量消耗,也產(chǎn)生了嚴(yán)重的環(huán)境污染,需要進行體制改革。綠色電力理念的提出和應(yīng)用,帶動了水利發(fā)電的普及,使其成為繼火力發(fā)電之后,我國電力結(jié)構(gòu)的第二大組成部分,對于電力產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定和發(fā)展有著巨大的推動作用。因此,加強對于水利發(fā)電機組的配置和運行維護,確保機組的安全運行,是十分必要的。
1 水利發(fā)電機組繼電保護概述
1.1 定義
繼電保護,是指利用自身具備觸點的繼電器,對電力系統(tǒng)及相應(yīng)的元件進行保護,避免其遭受損害,并研究電力系統(tǒng)故障和影響系統(tǒng)安全的異常情況,提出針對性的應(yīng)對策略的反事故自動化措施。
1.2 基本任務(wù)
繼電保護的基本任務(wù),是當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況或故障時,在盡可能短的時間內(nèi),對故障進行排除,或?qū)收显O(shè)備進行切除,向工作人員發(fā)出警報信號,降低故障可能造成的影響和危害,從而保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
1.3 特點
針對當(dāng)前我國水電機組自身容量相對較大的特性,其繼電保護的特點在于:
首先,要對繼電保護的主保護進行雙重甚至多重化設(shè)置,并采用不同的保護原理進行保護,切實保證繼電保護作用的發(fā)揮;其次,對于繼電保護裝置性能指標(biāo)要求較高。機組自身較大的容量使得其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,承受故障的能力較小,因此,需要對繼電保護的性能指標(biāo)進行優(yōu)化;然后,從系統(tǒng)整體角度,對繼電保護進行考慮,改變傳統(tǒng)單一保護的形式,切實保障機組系統(tǒng)的安全性和可靠性。
2 水利發(fā)電機組繼電保護的配置和運行維護
2.1 工程概況
某水力發(fā)電廠為了順應(yīng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展對電力的需求,進行了結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和改進,提高了電力產(chǎn)能。在新的機組設(shè)備配置完成后,需要對繼電保護進行配置,確保機組運行的安全。改進后的電廠擁有4臺300MW的發(fā)電機組,機組與主變壓器之間的連接采用單元接線方式,在機組中設(shè)置有出口斷路器,出口電壓18kV,在當(dāng)?shù)氐碾娋W(wǎng)中主要發(fā)揮調(diào)峰填谷、調(diào)頻、調(diào)壓和事故備用的作用。
2.2 繼電保護的配置
由于新的發(fā)電機組與以往的發(fā)電機組相比,運行方式更加靈活多變,使得設(shè)備的運行工況多而復(fù)雜,需要增設(shè)相應(yīng)的配套設(shè)施,對繼電保護也提出了更高的要求,需要相關(guān)技術(shù)人員的分析和研究,確保繼電保護配置的合理性和有效性。
(1)機組和主變壓器的保護
針對該水力發(fā)電廠發(fā)電機組的特點,為了切實保證系統(tǒng)的安全,對繼電保護裝置進行了分析,結(jié)合實際情況進行了配置。對于發(fā)電機軸電流的保護,采用ABB產(chǎn)品,而對于機組和主變壓器的保護,采用了質(zhì)量更好,效率更高的由德國西門子公司出產(chǎn)的微機型保護裝置,包括定子過負(fù)荷保護、低頻保護、過電壓保護、失磁保護等多個裝置,共同構(gòu)成繼電保護系統(tǒng),切實保證機組和主變器的運行安全。
(2)機組運行特點對于繼電保護的影響
該水電廠發(fā)電機組運行方式的多變性和運行工況的多樣性,對于繼電保護提出了更高的要求,需要引起相關(guān)技術(shù)人員的重視。根據(jù)相應(yīng)的試驗分析,繼電保護裝置主要受到以下兩個方面的影響:
首先,水利發(fā)電站的機組具有水泵和發(fā)電兩種工況,在運行和管理過程中,需要通過相應(yīng)的換相開關(guān),改變相序,以完成兩種工況之間的相互切換,因此,在配置繼電保護裝置時,必須充分考慮相序變動的影響;其次,啟動水泵工況時,無論采用何種運行方式,機組都需要在啟動時施加相應(yīng)的勵磁電流,從而確保定子繞組的電流頻率和幅值等都可以隨著機組轉(zhuǎn)速的變化而變化,確保機組的正常運行。而在啟動過程中,電流電壓頻率的變化,會影響繼電保護裝置功能的發(fā)揮,從而引發(fā)裝置拒動或誤動的風(fēng)險。因此,需要充分考慮系統(tǒng)中電流電壓頻率的變化。
(3)微機繼電保護的應(yīng)用
微機繼電保護在水利發(fā)電廠中的應(yīng)用,相比于普通的繼電保護,有著以下優(yōu)點:
①便于調(diào)試和維護:微機繼電保護可以通過數(shù)字信號處理技術(shù),對系統(tǒng)的參數(shù)進行調(diào)試,更加簡單方便,也可以有效降低設(shè)備維護的機率,便于進行維護。
②靈活性好:針對不同的要求,可以采取不同的處理軟件,從而確保繼電保護裝置具有良好的適用性,靈活性強。
③可靠性高:由于采用了計算機控制系統(tǒng),可以對故障進行自動化的識別和處理,減少誤動或拒動的機率,提高繼電保護裝置的可靠性。
2.3 繼電保護裝置的運行維護
在繼電保護裝置投入使用后,其運行相對比較穩(wěn)定,并沒有出現(xiàn)大的故障和缺陷。但是,管理人員同樣需要加強對設(shè)備的維護工作,以保證其正常運行。一方面,要安排專門的管理和維護人員,每天對繼電保護裝置進行巡查,對于容易出現(xiàn)問題的關(guān)鍵部位,更要加強巡檢力度;另一方面,針對繼電保護中存在的隱患和問題,要及時進行處理和解決,切實保證繼電保護裝置的安全和穩(wěn)定。
3 結(jié)語
總而言之,在可持續(xù)發(fā)展理念的推動下,水利發(fā)電成為我國電力行業(yè)的重要組成部分,對我國的經(jīng)濟發(fā)展有著十分重要的影響。因此,電廠技術(shù)人員必須結(jié)合實際,對繼電保護進行合理配置,并做好運行維護工作,確保機組運行的安全和穩(wěn)定,促進電廠的穩(wěn)定發(fā)展。
參考文獻:
[1]鄧天濤.微機繼電保護在水力發(fā)電中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息,2013,(26):28.
[關(guān)鍵詞]電力系統(tǒng) ;繼電保護; 現(xiàn)狀
中圖分類號:TU984 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)31-0265-01
前言:電力工業(yè)是國家經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略中的重點和先行產(chǎn)業(yè),現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展都離不開電力的支持。由于電力的這種重要地位,對電力進行繼電保護顯得至關(guān)重要。通過繼電保護可以在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,第一時間排除故障,從而將損失降到最低。不斷創(chuàng)新、完善繼電保護技術(shù)是電力系統(tǒng)保護的重要內(nèi)容。
1. 概述
1.1 繼電保護的含義
繼電保護技術(shù)通常是指根據(jù)電力系統(tǒng)故障和危機安全運行的異常工況,提出切實可行的對策的反事故自動化措施。一般來說,一套繼電保護裝置由3個部分組成,即測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分。測量部分用于測量被保護裝置的工作狀態(tài)電氣參數(shù),與整定值進行比較,從而判斷保護裝置是否應(yīng)該啟動。邏輯部分,根據(jù)測量部分邏輯輸出信號的性質(zhì)、先后順序、持續(xù)時間等,使保護裝置按一定的邏輯關(guān)系判定故障類型和范圍,確定保護裝置如何動作。執(zhí)行部分根據(jù)接收到的邏輯部分的信號,完成跳閘、發(fā)出信號等動作[1]。
1.2 繼電保護的基本任務(wù)
繼電保護是保證電力系統(tǒng)安全運行、提高經(jīng)濟效益的有效技術(shù),其基本任務(wù)是自動的、迅速的、有選擇性的將故障元件從電力系統(tǒng)切除,迅速恢復(fù)非故障部分的正常供電,要求能正確反映電氣設(shè)備的不正常運行狀態(tài),并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運行維護條件的不同發(fā)出信號,以便值班人員進行處理,或由裝置自動調(diào)整,并要能與供配電系統(tǒng)的自動裝置,如自動重合閘裝置ARD、備用電源自動投入裝置APD等配合,根據(jù)電網(wǎng)運行方式,選擇短路類型,選擇分值系數(shù),縮短事故停電時間,提高供電系統(tǒng)的運行可靠性。
2.繼電保護存在的問題及解決方法
2.1 繼電保護常見問題
繼電保護可能因為系統(tǒng)軟件因素發(fā)生不可靠性情況。軟件出錯將導(dǎo)致保護裝置誤動或拒動。繼電保護系統(tǒng)硬件裝置因素也會出現(xiàn)不可靠情況。由二次回路絕緣老化、導(dǎo)致接地等原因造成的故障在繼電保護系統(tǒng)故障中占有一定比例。而對于通道及接口,高頻保護的收發(fā)信機、縱聯(lián)差動保護的光纖、微波的通信接口等裝置系統(tǒng)易于發(fā)生通信阻斷故障,直接影響繼電保護裝置的正確動作。此外,安裝人員未能按設(shè)計要求正確接線或接線中極性不正確等誤接線問題和檢修、運行人員的誤操作問題在不少電網(wǎng)中都曾發(fā)生過。
2.1 繼電保護過程中事故處理方法
要進行繼電保護時,只要正確充分利用微機提供的故障信息,對于經(jīng)常發(fā)生的簡單事故是較容易排除的,但對少數(shù)故障僅憑經(jīng)驗是難以解決的,應(yīng)采取正確的方法和步驟進行。要正確對待人為事故,充分利用故障錄波和時間記錄。微機事件記錄、故障錄波圖形、裝置燈光顯示信號是事故處理的重要依據(jù),根據(jù)有用信息作出正確判斷是解決問題的關(guān)鍵。還應(yīng)運用正確的檢查方法,常用的檢查方法有逆序檢查法、順序檢查法和運用整組試驗法。順序檢查法常應(yīng)用在保護出現(xiàn)誤動時,具體表現(xiàn)在如果利用微機事件記錄和故障錄波不能在短時間內(nèi)找到事故發(fā)生的根源時,應(yīng)注意從事故發(fā)生的結(jié)果出發(fā),一級一級的往前查找,直到找到根源為止。逆序檢查法是利用檢驗調(diào)試的手段來尋找故障的根源[2]。按外部檢查、絕緣檢測、定值檢查、電源性能測試、保護性能檢查等順序進行。這種方法主要應(yīng)用于微機保護出現(xiàn)拒動或者邏輯出現(xiàn)問題的事故處理中。運用整組試驗法主要目的是檢查保護裝置的動作邏輯、動作時間是否正常,往往可以用很短的時間再現(xiàn)故障,并判明問題的根源。如出現(xiàn)異常,再結(jié)合其他方法進行檢查。
2.2 提高運行操作準(zhǔn)確性要點
為保證保護投退準(zhǔn)確,在運行規(guī)程中編入各套保護的名稱、壓板、時限、保護所跳開關(guān)及壓板使用說明。由于規(guī)定明確,執(zhí)行嚴(yán)格,減少運行值班人員查閱保護圖的時間,避免運行操作出差錯。特殊情況下的保護操作,除了部分在規(guī)程中明確規(guī)定外,運行人員主要是通過培訓(xùn)學(xué)習(xí)來掌握的。發(fā)現(xiàn)繼電保護運行中有異?;虼嬖谌毕輹r,除了加強監(jiān)視外,對能引起誤動的保護退其出口壓板,然后聯(lián)系繼保人員處理。如發(fā)生當(dāng)直流電源消失,定期通道試驗參數(shù)不符合要求,或裝置故障或通道異常信號發(fā)出無法復(fù)歸等異常情況,均應(yīng)及時退出。微機保護總告警燈亮,同時4個保護(高頻、距離、零序、綜重)之一告警燈亮?xí)r,退出相應(yīng)保護。
3.繼電保護發(fā)展方向
3.1 繼電保護計算機化
按照著名的摩爾定律,芯片上的集成度每隔18-24個月翻一番。其結(jié)果是不僅計算機硬件的性能成倍增加,價格也在迅速降低。微處理機的發(fā)展主要體現(xiàn)在單片化及相關(guān)功能的極大增強,片內(nèi)硬件資源得到很大擴充,單片機與DSP芯片二者技術(shù)上的融合,運算能力的顯著提高以及嵌入式網(wǎng)絡(luò)通信芯片的出現(xiàn)及應(yīng)用等方面。這些發(fā)展使硬件設(shè)計更加方便,高性價比使冗余設(shè)計成為可能,為實現(xiàn)靈活化、高可靠性和模塊化的通用軟硬件平臺創(chuàng)造了條件。繼電保護裝置的計算機化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。電力系統(tǒng)對微機保護的要求不斷提高,除了保護基本功能外,還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間,快速的數(shù)據(jù)處理功能,強大的通信功能,與其他保護、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以供享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力、高級語言編程等[3]。
3.2 繼電保護網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)保護是計算機技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微機保護相結(jié)合的產(chǎn)物,通過計算機網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)各種保護功能,如線路保護、變壓器保護、母線保護等。電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)型繼電保護是一種新型的繼電保護,是微機保護技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。它建立在計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)以及微機保護技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上。網(wǎng)絡(luò)保護系統(tǒng)中網(wǎng)省級、省市級和市級主干網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),以及分站系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)均可采用簡單、可靠的總線結(jié)構(gòu)、星形結(jié)構(gòu)、環(huán)形結(jié)構(gòu)等。分站保護系統(tǒng)在整個網(wǎng)絡(luò)保護系統(tǒng)中是最重要的一個環(huán)節(jié)。分站保護系統(tǒng)有兩種模式:一是利用現(xiàn)有微機保護;另一個是組建新系統(tǒng),各種保護功能完全由分站系統(tǒng)保護管理機實現(xiàn)。由于繼電保護在電網(wǎng)中的重要性,必須采取有針對性的網(wǎng)絡(luò)安全控制策略,以確保網(wǎng)絡(luò)保護系統(tǒng)的安全。
3.3 繼電保護智能化
隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展及計算機在電力系統(tǒng)繼電保護領(lǐng)域中的普遍應(yīng)用,新的控制原理和方法不斷被應(yīng)用于計算機繼電保護中。隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展,新的方法也在不斷涌現(xiàn),在電力系統(tǒng)繼電保護中的應(yīng)用范圍也在不斷擴大,為繼電保護的發(fā)展注人了新的活力。將不同的人工智能技術(shù)結(jié)合在一起,分析不確定因素對保護系統(tǒng)的影響,從而提高保護動作的可靠性,是今后智能保護的發(fā)展方向。雖然上述智能方法在電力系統(tǒng)繼電保護中應(yīng)用取得了一些成果,但這些理論本身還不是很成熟,需要進一步完善。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機、通信等各種技術(shù)的進步和發(fā)展,可以預(yù)見,人工智能技術(shù)在繼電保護領(lǐng)域必會得到應(yīng)用,以解決用常規(guī)方法難以解決的問題。
4.結(jié)語
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進步,電力系統(tǒng)也伴隨著計算機技術(shù)、通訊技術(shù)的發(fā)展實現(xiàn)了巨大飛躍。繼電保護將朝著更加計算機化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的方向發(fā)展。這些都離不開繼電保護工作者的辛勤勞動。最終保障我國國家電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。
參考文獻
[1]《繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》(GB14285- 93).
【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng) 繼電保護 可靠性
隨著社會經(jīng)濟以及電力事業(yè)的不斷發(fā)展,我國人民的需電量日益提升,在供電安全性、可靠性與穩(wěn)定性方面也提出了更高的要求。然而,電力系統(tǒng)是一個極為復(fù)雜的系統(tǒng),其牽扯的內(nèi)容較多,任何一個分支系統(tǒng)的損壞都會影響到電力系統(tǒng)的正常運行,而其負(fù)面影響輕則降低居民用電質(zhì)量,重則危及到人員生命安全。電力繼電保護技術(shù)中能夠在極短的時間內(nèi)對故障元件進行監(jiān)測與切除,有效解決了運行人員在發(fā)現(xiàn)與切斷故障元件過程中時間上的限制性,對電力系統(tǒng)的正常運行起著不可忽略的重要促進作用。
1 電力系統(tǒng)繼電保護的任務(wù)及要求
繼電保護技術(shù)是電力系統(tǒng)中的一項根本性技術(shù),它能夠有效滿足電力系統(tǒng)在靈敏性和可靠性方面的要求,在電氣系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況時實施繼電保護工作,進而保證電氣以及供電的安全。繼電保護的基本任務(wù)一是迅速、自動、有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除,使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞,保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運行;二是反映電氣元件的不正常運行狀態(tài),并根據(jù)運行維護的條件(例如有無經(jīng)常值班人員),而動作于發(fā)出信號、減負(fù)荷或跳閘。電力系統(tǒng)繼電保護裝置的任務(wù)決定了它必須具備一定的標(biāo)準(zhǔn)與要求,即選擇性、靈敏性、速動性及可靠性,尤其是可靠性。繼電保護裝置唯有在滿足以上幾項要求及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,才能夠有效開展電力系統(tǒng)的保護工作??偠灾?,將繼電保護裝置及技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)中,是符合電力事業(yè)發(fā)展需要的,它能對電力系統(tǒng)運行過程中由于人為的、自然的以及設(shè)備故障等因素引發(fā)的電網(wǎng)故障進行及時的發(fā)現(xiàn),并將該故障元件在極短時間內(nèi)進行切除,有效的將負(fù)面影響縮減到最小,有益于促進電力系統(tǒng)的正常運行。
2 電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的現(xiàn)狀
隨著時代的發(fā)展以及電力系統(tǒng)對運行可靠性要求的不斷提升,我國電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)也得到了前所未有的進步與發(fā)展。自十九世紀(jì)初以來,繼電保護已經(jīng)歷了一個世紀(jì)的發(fā)展,在開始的二十多年中,經(jīng)過人們的不懈努力,相繼開發(fā)出了電流差動保護、距離保護、高頻保護、微波保護以及行波保護等。同時隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展,利用光纖通道的微機繼電保護裝置將會等到更為廣泛的應(yīng)用。對于我國而言,高壓線路、低壓網(wǎng)絡(luò)和各種主要電氣設(shè)備都配有相應(yīng)的微機保護裝置,尤其是輸電線路的微機保護已形成了系列產(chǎn)品,并得到了廣泛的運用。與此同時,隨著微機保護裝置研究的不斷深入,微機保護算法及相關(guān)軟件方面也取得了較大的成果,我國的繼電保護技術(shù)已悄然走進了微機保護時代。
3 提高繼電保護可靠性的措施
3.1 牢抓繼電保護的驗收工作
繼電保護作為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的第一道防線,擔(dān)負(fù)著保衛(wèi)電網(wǎng)和設(shè)備安全運行的重要職責(zé)。因此,在實際工作中,要嚴(yán)把繼電保護驗收關(guān),繼電保護調(diào)試完畢,施工單位應(yīng)該進行嚴(yán)格自檢、專業(yè)驗收,然后提交驗收單由建設(shè)單位組織設(shè)備部、檢修、運行等部門進行保護整組試驗、二次回路檢查以及開關(guān)跳合閘試驗,要求各保護屏、電纜標(biāo)識清晰明了。經(jīng)各項試驗檢查正常后恢復(fù)拆動的接線、元件、標(biāo)志、壓板,確認(rèn)二次回路正常在驗收單上簽字。對于驗收不合格的工程,應(yīng)重新整改至合格后方可投運。
3.2 提高繼電保護裝置運行與維護能力
繼電保護裝置運行與維護對可靠性同樣起著至關(guān)重要的作用。一是加強運行人員的培訓(xùn),運行人員要熟悉保護原理及二次圖紙,應(yīng)根據(jù)圖紙核對、熟悉現(xiàn)場二次回路端子、繼電器、功能及出口壓板;二是嚴(yán)格按照“兩票”的執(zhí)行情況及繼電保護運行規(guī)程操作;三是發(fā)現(xiàn)繼電保護運行中有異常或存在缺陷時,要加強監(jiān)視,并對可能引起誤動的保護按照繼電保護相關(guān)管理制度執(zhí)行,然后聯(lián)系檢修人員處理。
3.3 加強繼電器觸點工作可靠性檢驗
繼電器是繼電保護裝置的重要組成元件,對于新安裝或定期檢驗的保護裝置,應(yīng)仔細(xì)觀察繼電器觸點的動作情況,除了發(fā)現(xiàn)抖動、接觸不良等現(xiàn)象要及時處理外,還應(yīng)該結(jié)合保護裝置整組試驗,使繼電器觸點帶上實際負(fù)荷,再次仔細(xì)觀察繼電器的觸點是否正確動作,以保證繼電器觸點工作可靠性,提升繼電保護運行可靠性。
3.4 做好繼電保護系統(tǒng)的技術(shù)改造工作
對缺陷多、超期運行且保護功能不滿足電網(wǎng)要求的保護裝置,要及時升級或進行綜自改造。在技術(shù)改造中,對老舊的電纜、端子排、保護裝置進行更換,并充分考慮可靠性、選擇性、靈敏性、快速性“四性”要求,以避免因裝置老化造成不必要的誤動或拒動。
在網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和計算機技術(shù)不斷發(fā)展的進程中,繼電保護技術(shù)也取得了突破性的進展,有效突破了傳統(tǒng)的格局,提升了電力系統(tǒng)繼電保護的自動化水平。為此,繼電保護人員要通過學(xué)習(xí)不斷完善自身的知識結(jié)構(gòu),提升業(yè)務(wù)技術(shù)水平,并與時俱進,以將我國電力系統(tǒng)繼電保護的自動化水平提升到一個新的高度。
4 結(jié)語
綜上所述,在我國電力系統(tǒng)事業(yè)不斷發(fā)展與進步的進程中,對于繼電保護技術(shù)也提出了更高的要求。我們只有對繼電保護技術(shù)和繼電保護設(shè)備進行不斷的研究,并結(jié)合科學(xué)技術(shù)來對繼電保護技術(shù)進行不斷的創(chuàng)新與完善,使其不斷滿足我國電力系統(tǒng)的發(fā)展要求,才能將電力系統(tǒng)中存在的故障進行有效遏制,全面提高繼電保護的運行可靠性,從而進一步推動我國電力系統(tǒng)運行效率有效提升。
參考文獻
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作者簡介
吳海霞,女,云南省昭通市人。現(xiàn)為云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司昭通供電局 繼電保護工。研究方向為電力系統(tǒng)繼電保護與自動化 。
關(guān)鍵詞:變電站;變壓器;運行;繼電保護;措施
Abstract: The grid is to maintain the state in the economic field all the activities of the core link, the most powerful tool to bring rapid innovation in economic society. A part of the transformer is very important in power system, the safe operation directly affect the grid is efficient, safe operation. For further analysis on the related problems in transformer operation of 110 kV substation and protection measures.
Key words: substation; transformer; operation; relay protection; measures
中圖分類號:TU994文獻標(biāo)識碼: 文章編號:
對于變電站的保護,不僅要求供電技術(shù)能力上的精確,也要求在每一個細(xì)節(jié)處做到最好。外部環(huán)境對變電站的影響也是極其重要的,空氣濕度和氣候干燥直接影響輸出源。所以也要對其基本保護措施加以重視。我們不僅要做好變壓器的管理維護工作,保證其安全高效的運行,同時也要做好對其運行狀況的記錄工作,及時發(fā)現(xiàn)問題,并妥善解決,消除潛在隱患,保障電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。繼電保護裝置就是為了及時發(fā)現(xiàn)故障并進行切除而裝設(shè)的一種對變壓器和變電站甚至整個電力系統(tǒng)的保護裝置。
1、110 kV 的變電站變壓器運行
1.1、工作原理
變壓器是變電站的主要設(shè)備,分為雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器,即高、低壓每相共用一個繞組,從高壓繞組中間抽出一個頭作為低壓繞組的出線的變壓器。電壓高低與繞組匝數(shù)成正比,電流則與繞組匝數(shù)成反比。
電壓互感器和電流互感器。其工作原理和變壓器相似,它們把高電壓設(shè)備和母線的運行電壓、大電流即設(shè)備和母線的負(fù)荷或短路電流按規(guī)定比例變成測量儀表、繼電保護及控制設(shè)備的低電壓和小電流,在額定運行情況下電壓互感器二次電壓為l00 V,電流互感器二次電流為5 A 或1 A。電流互感器的二次繞組經(jīng)常與負(fù)荷相連近于短路,需要注意的是,絕不能讓其開路,否則將因高電壓而危及設(shè)備和人身安全或使電流互感器燒毀。
1.2、變壓器運行異常的情況
當(dāng)出現(xiàn)過負(fù)荷或者外部短路的情況,引起溫度升高、油面降低和過電流等現(xiàn)象時,根據(jù)不同的情況,變壓器主要的保護裝置有以下幾種:(1)氣體保護,該保護方式是瞬間作用于信號式跳閘的,可用于變壓器的油箱發(fā)生內(nèi)部故障,或者油面降低時;(2)電流速斷保護和差動保護,這種保護方式也是瞬間作用于跳閘,可用于變壓器的引出線間的短路、接地短路,或者變壓器的內(nèi)部故障時;(3)過負(fù)荷保護,當(dāng)變壓器出現(xiàn)過載時可裝設(shè),作用于信號,主要用于因為過載而引起過電流時;(4)過流繼電保護,這種保護方式可以作為氣體保護和電流速斷保護兩種保護方式的后備保護,主要帶時限動作用于跳閘,一般可用于出現(xiàn)外部短路引起過電流時;(5)溫度信號,當(dāng)變壓器的溫度發(fā)生變化,出現(xiàn)升高或者油冷卻系統(tǒng)的異常時,可作用于信號。變壓器的故障對電力系統(tǒng)造成的損失是相當(dāng)嚴(yán)重的,為了防止出現(xiàn)這種情況,安裝相應(yīng)的過流繼電保護裝置是非常必要的。
2、110kV 變電站的繼電保護措施
2.1、繼電保護綜述
繼電保護措施,是研究電力系統(tǒng)故障和危及安全運行的異常工況,以探討其對策的反事故自動化措施。電力系統(tǒng)繼電保護的基本任務(wù)是:當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常工況時,在可能實現(xiàn)的最短時間和最小區(qū)域內(nèi)自動將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除,或者給出信號由值班人員消除異常工況的根源,以減輕或避免設(shè)備的損壞和對相鄰地區(qū)供電的影響。
隨著電力系統(tǒng)容量日益增大,范圍越來越廣,僅設(shè)置系統(tǒng)各元件的繼電保護裝置,還遠(yuǎn)不能避免發(fā)生全電力系統(tǒng)長期大面積停電的嚴(yán)重事故。為此必須從電力系統(tǒng)全局出發(fā),研究故障元件被相應(yīng)繼電保護裝置動作切除后,系統(tǒng)將呈現(xiàn)何種工況;系統(tǒng)失去穩(wěn)定時將出現(xiàn)何種特征,如何盡快恢復(fù)其正常運行等。系統(tǒng)保護的任務(wù)就是當(dāng)大電力系統(tǒng)正常運行被破壞時,盡可能將其影響范圍限制到最小,負(fù)荷停電時間減到最短。
2.2、 繼電保護的具體措施
繼電保護安全運行的主要措施有以下幾點:
2.2.1特別要注意對繼電保護裝置的檢驗工作,只有在檢驗工作的最后才能進行電流回路升流以及進行整組的試驗,當(dāng)這2 項試驗都完成后,絕不能拔掉插件,或者改變定值(定值區(qū)),對二次回路的接線進行改變等等。此外,電壓回路升壓的試驗也是要放在最后進行的。
2.2.2 定值區(qū)的問題。擁有多個定值區(qū)一直是微機保護的一個很大的優(yōu)點,因為電網(wǎng)在發(fā)生運行方式的變化時,更改定值就顯得很方便了,但是若出現(xiàn)定值區(qū)錯誤,對繼電保護來說就是一個非常嚴(yán)重的問題,所以工作人員需加強對定值區(qū)的管理,確保定值區(qū)的正確。
2.2.3 一般性的檢查工作。它對于任何保護措施來說,都是相當(dāng)重要的,絕對不能疏忽,一般性的檢查基本包含2方面:①檢查機械特性和焊接點是否牢固,同時也對連接件是否緊固進行清點;②將插件全部拔下來進行檢查,如按緊芯片、擰緊螺絲等,及時發(fā)現(xiàn)虛焊點。
2.2.4 接地的問題。其對繼電保護格外重要,首先是裝置機箱和屏障的接地問題,這些都是必須要接在保護屏的銅排上的。而更重要的是,銅排本身是否已經(jīng)可靠地接入地網(wǎng),這個可以采用大截面的銅纜或者導(dǎo)線將其緊固在接地網(wǎng)上來解決,對其電阻還應(yīng)用絕緣表進行測量,確定其是否符合規(guī)定;其次是電壓回路和電流的接地問題,若是接地在端子箱,則必須要確定端子箱的接地是可靠的。
3、繼電保護裝置的維護
若要繼電保護裝置正常高效運行,就要定期對繼電保護裝置進行維護,只有先維護好繼電保護裝置,才能使其最大程度發(fā)揮效用,保護電力系統(tǒng)的正常運行。在對繼電保護裝置進行維護工作時,首先要對設(shè)備的初始狀態(tài)有一個較為全面的了解,才能對以后的工作做出正確的判斷;其次還要對其運行時的狀態(tài)數(shù)據(jù)進行及時的統(tǒng)計分析,隨時掌握設(shè)備的運行情況;再次是對繼電保護裝置的新技術(shù)和新發(fā)展,要及時跟進,才能保證其科學(xué)性。我國的在線監(jiān)測技術(shù)還處于發(fā)展的階段,不夠成熟和完善,對于日常的檢修工作并不能做出最準(zhǔn)確及時的判斷,這就要求工作人員必須對各種數(shù)據(jù)加以統(tǒng)計分析,做出綜合的評價。
4、總結(jié)
本文從普通變電站的運轉(zhuǎn)概況談起,使我們對變電站變壓器的運行有了一定的了解,而繼電保護也是工作中的重點。希望電廠從業(yè)者在熟練掌握其基本操作原理后,再接再厲,將電力這個能夠創(chuàng)造更多財富的國家資源的功用提升至更高層面,為人民、國家謀取更多利益。
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關(guān)鍵詞:電力自動化;繼電保護;安全管理;運營維護
中圖分類號: U224.4 文獻標(biāo)識碼:A
1電力自動化繼電保護現(xiàn)狀
經(jīng)濟與社會的發(fā)展使得電力系統(tǒng)自動化不斷向著更高的水平發(fā)展,繼電保護作為保護電力系統(tǒng)正常運營的重要手段,也突破傳統(tǒng)模式,不斷探索革新?,F(xiàn)在的繼電保護與從前相比較在意義上與手段上都有了質(zhì)的飛躍,原本儀表檢測、事故信號等單一的管理模式開始向以計算機技術(shù)應(yīng)用為主要手段的自動化管理模式轉(zhuǎn)變,除了提升系統(tǒng)安全保障力度之外,在安裝、調(diào)試、操作上也簡便許多,還能實現(xiàn)無人值守自動化管控目標(biāo)。現(xiàn)代化的電力自動化繼電保護裝置先進,功能強大,可靠性非常強,為相關(guān)人員的管理工作帶來了無數(shù)便利。當(dāng)然,同時我們也要看到,繼電保護的運行環(huán)境尚未完全改觀,在管理上也存在著一定漏洞,現(xiàn)代化電網(wǎng)對繼電保護的高要求也促使繼電保護安全管理必須不斷完善,提升管理水平,彌補管理漏洞,這有利于電力自動化繼電保護充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢與性能,實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的全方位管理和監(jiān)控。由于電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,電力自動化繼電保護在國民經(jīng)濟中也占據(jù)了越來越重要的地位,因此,加強對繼電保護現(xiàn)狀的探索和研究,不管我完善電力系統(tǒng)相關(guān)的安全管理,對于經(jīng)濟建設(shè)和發(fā)揮發(fā)展來說意義重大。
2電力自動化繼電保護安全管理探討
2.1.統(tǒng)籌規(guī)劃,保障繼電保護裝置性能與質(zhì)量
電力系統(tǒng)的正常高效運行要求繼電保護裝置必須滿足可靠性、選擇性、靈敏性以及速動性四個要求,這四個方面緊密聯(lián)系,既矛盾又統(tǒng)一??煽啃允侵副Wo該動體時繼電裝置應(yīng)可靠動作,不該動作時應(yīng)可靠不動作??煽啃允菍^電保護裝置性能的最根本的要求,如果系統(tǒng)運行中繼電裝置隨意干涉電力系統(tǒng),那么將會帶來重大的安全隱患,對于安全管理來說,無疑是非常不利的,所以,確保繼電保護裝置的可靠性是第一準(zhǔn)則。選擇性和靈敏性的要求,則通過繼電保護的整定實現(xiàn)。速動性是指保護裝置應(yīng)盡快地切除短路故障,其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度,縮小故障波及范圍,提高自動重合閘和備用電源或備用設(shè)備自動投入的效果等。對于電力自動化系統(tǒng)來說,繼電保護的基本任務(wù)是當(dāng)被保護的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時,應(yīng)該由該元件的繼電保護裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令,使故障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開,以最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞,降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響,并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求(如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等)。從這個要求來看,繼電保護裝置在造型設(shè)計階段最重要的就是選擇質(zhì)量可靠、性能優(yōu)良的安全繼電保護產(chǎn)品,只有硬件設(shè)施足夠優(yōu)秀,才能保證繼電裝置在電力系統(tǒng)的運行中全面發(fā)揮自己的性能,保障電力系統(tǒng)運營的安全,同時減少對電力系統(tǒng)元件的損壞,降低各種問題隱患給供電安全帶來的不良影響。因此,針對繼電保護裝置的四大要求,電力部門在造型設(shè)計階段選擇供給企業(yè)時,就必須嚴(yán)格把關(guān),選取產(chǎn)品造型合理,質(zhì)量可靠,設(shè)計完善的企業(yè),以保障電力自動化系統(tǒng)的安全運行。
電力系統(tǒng)的日常管理中,從自動化要求出發(fā),結(jié)合實際,從全局著手開展工作,對資源進行合理配置,讓繼電保護的每個環(huán)節(jié)(信號、計量、控制等)都有條不紊、井然有序,確保其始終處在平穩(wěn)、安全的運行狀態(tài)。同時根據(jù)不斷提升的管理要求,要配合變電站不斷進行硬件、軟件設(shè)施的管理改造,提升從業(yè)人員的職業(yè)技能與素質(zhì),為綜合自動化管理模式的深化推進創(chuàng)造良好的運行平臺。在遇到電氣設(shè)備的不正常工作的情況時,要根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運行維護條件的不同(例如有無經(jīng)常值班人員)發(fā)出信號,以便值班人員進行處理,或由裝置自動地進行調(diào)整,或?qū)⒛切├^續(xù)運行會引起事故的電氣設(shè)備予以切除,盡量確保反應(yīng)措施的及時與高效,確保系統(tǒng)安全。另外,還應(yīng)利用自動化優(yōu)勢,科學(xué)改善、更新監(jiān)控數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)對監(jiān)控情況的合理等級劃分和分類管理,一旦故障發(fā)生,根據(jù)數(shù)據(jù)庫可快速作出判斷和分析,及時解決問題與故障。
2.2.完善調(diào)試安裝,確保設(shè)備良性運行
繼電保護的可靠性主要由配置合理、質(zhì)量和技術(shù)性能優(yōu)良的繼電保護裝置以及正常的運行維護和管理來保證,所以,設(shè)備的調(diào)試、安裝工作要嚴(yán)格把關(guān),從系統(tǒng)建設(shè)到后臺監(jiān)控再到安全管理,每個環(huán)節(jié)都要認(rèn)真細(xì)致,并且合理分工,權(quán)責(zé)分明,將工作與責(zé)任明確劃分,促使各部門及相關(guān)工作人員良性協(xié)調(diào)配合,完成對設(shè)備的監(jiān)管與維護。由于電力系統(tǒng)的自動化特點,所以在對系統(tǒng)進行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)庫建設(shè)和聯(lián)合調(diào)試的時候,要加強對各項環(huán)節(jié)的調(diào)試和監(jiān)控,保證校檢結(jié)果合格,同時還應(yīng)當(dāng)對其加入八分之八十額定電壓,對安全管理中存在的各類故障進行模擬探究測試,保障裝置中各項邏輯回路的正確性。針對實際中干擾系統(tǒng)運行各類因素,諸如防潮、雷擊雷暴、磁場干擾等要做好檢測預(yù)防工作,由于電源電壓與工作環(huán)境要求較高,所以實際中應(yīng)采用兩端電纜屏蔽層接地的相關(guān)抗干擾規(guī)范,在網(wǎng)線及二次回路中合理配置避雷器等措施輔助提升計算機裝置安全可靠性,提升系統(tǒng)抗干擾性。另外還要加強對電力工程施工環(huán)節(jié)的各項質(zhì)量控制,確保系統(tǒng)運行良好、設(shè)備質(zhì)量過硬,為電力自動化繼電保護創(chuàng)造良好的環(huán)境。
2.3.強化驗收與運營維護
電力系統(tǒng)自動化運行及繼電保護安全管理要求我們在驗收設(shè)備時加強試驗監(jiān)測,投入運營后做好維修養(yǎng)護工作。驗收時,除了從前一些常規(guī)的整組傳動保護試驗外,還要根據(jù)自動化系統(tǒng)的新特性新要求,對各項設(shè)備的遙控、遙測、抗干擾性能等做出嚴(yán)格測試,進行驗收,保障性能過關(guān),并隨之制定與自動化系統(tǒng)運行相匹配的操作規(guī)范及相關(guān)管理制度,完善操作環(huán)境的建設(shè)。同時,關(guān)于設(shè)備的各類報告書、圖紙資料以及技術(shù)資料應(yīng)及時整理保存,并送交相關(guān)部門,做好系統(tǒng)數(shù)據(jù)內(nèi)容的備份工作,以便為電力系統(tǒng)后續(xù)的良好運行的維護提供各類資料,做好技術(shù)準(zhǔn)備。先進的自動化系統(tǒng)對于相關(guān)工作人員的職業(yè)技能與素質(zhì)也提出了更高的要求。
結(jié)語
總之,電力自動化繼電保護安全管理要結(jié)合實際工作需要,從各個環(huán)節(jié)加強監(jiān)督與控制,統(tǒng)籌規(guī)劃,保障繼電保護裝置性能與質(zhì)量,完善調(diào)試安裝,確保設(shè)備良性運行,強化驗收與運營維護,才能全面發(fā)揮自動化優(yōu)勢,實現(xiàn)繼電保護的安全管理,提升系統(tǒng)運營效益和服務(wù)質(zhì)量。
摘要:繼電保護技術(shù)是電力系統(tǒng)的重要組成部分強有力的保證了水力發(fā)電站的安全穩(wěn)定運行。我國自60年代開始發(fā)展繼電保護技術(shù),并取得了一定的成就。繼電保護裝置的進步對我國經(jīng)濟的發(fā)展做出了極大的貢獻,然而目前我國繼電保護裝置仍存在缺陷。本文簡要分析水力發(fā)電站繼電保護裝置的運行及應(yīng)用維護。
關(guān)鍵詞:繼電保護裝置;運行;問題;維護
引言
我國的繼電保護裝置由晶體管繼電保護技術(shù)發(fā)展為集成電路技術(shù),此后又進入微機保護時期,繼電技術(shù)想著網(wǎng)絡(luò)化、計算機化的方向發(fā)展,技術(shù)不斷改善,效率不斷提高,對我國經(jīng)濟的發(fā)展作出了突出貢獻。雖然如此,我國的繼電技術(shù)還有許多不足,還有很大的進步空間。如何變不足為優(yōu)勢,將我國的繼電保護裝置進一步提升到一個新的高度,促進經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,這是目前工作的重中之重。
一、繼電保護的裝置與問題
(一)繼電保護的裝置及其基本要求
繼電保護裝置是有許多繼電器構(gòu)成的,當(dāng)水利發(fā)電機組中原件發(fā)生短路或者電力系統(tǒng)發(fā)生意外情況無法安全運行時,繼電保護裝置就會及時向值班人員發(fā)出警報,來完成對繼電的保護。繼電保護裝置的基本任務(wù)是有選擇性的從電力系統(tǒng)中自動清除故障元件,將損失降到最低,并且盡力讓無故障的部分正常運行,此外當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)意外時,及時通過事故音響或光學(xué)信號向人員反映情況,盡快恢復(fù)供電。
繼電保護裝置有許多要求如可靠性、靈敏性、速動性、選擇性等??煽啃园ㄐ刨囆院桶踩?,要求繼電保護裝置中的各個元件質(zhì)量可靠,運行正確以及繼電保護裝置的設(shè)計原理和安裝正確可靠,選用最簡單的保護方式,便于調(diào)試維護,沒有失誤。靈敏性即繼電保護裝置能迅速感應(yīng)到故障并不會出現(xiàn)失誤。速動性是指繼電保護裝置在較短的時間能清除故障,降低電氣設(shè)備損壞的程度,縮短系統(tǒng)恢復(fù)時間。選擇性是指電力系統(tǒng)發(fā)生錯誤時,繼電裝置能夠迅速找到故障并加以清除。
(二)繼電保護裝置的問題
我國繼電保護裝置還存在一些問題,極大的影響了水力發(fā)電站穩(wěn)定運行。首先,繼電保護裝置在升級后或者發(fā)生錯誤的操作后,人員不知道如何采取正確的措施而廠家也不告知操作人員,造成事故的發(fā)生。其次有些裝置的說明書及圖紙與實際情況不符 ,定值不確定,造成保護失誤問題,還有的裝置信號誤差大,使得繼電保護裝置無法發(fā)揮正常水平,帶來極大的危害。
二、水力發(fā)電站繼電保護裝置的運行及維護
首先,要定時檢查繼電保護裝置,并按時記錄各種儀表的運行。建立責(zé)任制度,確保每個儀表前都有人負(fù)責(zé),在運行中若出現(xiàn)異常時,及時加強監(jiān)視并向上級部門報告。對保護裝置進行操作時,必須嚴(yán)格遵守工作規(guī)定,謹(jǐn)慎操作。其次,保護裝置要保持潔凈,及時做好清掃工作。為保證運行設(shè)備正常運行,避免出現(xiàn)失誤,必須由兩名工作人員清掃。在清掃時,嚴(yán)格按照工作規(guī)定清掃,注意與設(shè)備保持好距離,避免出現(xiàn)事故。最后要做好檢查工作。定期對電器保護設(shè)備檢查評定,檢查二次設(shè)備的每個組件的符號名稱是否齊全正確,檢查各種按鈕開關(guān)是否靈活,各個接觸點是否連接正確,控制室的指示燈及是否完好等等。若發(fā)現(xiàn)異常,及時處理并上報,避免存在隱患運行。
三、提高繼電保護裝置運行水平的措施
中國電力科學(xué)研究院曾對提高繼電保護裝置運行水平提出幾點措施,并做動模試驗進行檢測。首先,基于保護裝置的缺陷,應(yīng)安裝測試裝置即個人計算機上一套完整的軟件和硬件系統(tǒng)。它可以實時輸出仿真系統(tǒng)在驅(qū)動測試中所產(chǎn)生的二次波形,用來保護裝置。它是一個易于升級和擴展到三個終端系統(tǒng)的閉環(huán)系統(tǒng),能夠模擬運行,極大的提高繼電保護裝置運行水平。硬件系統(tǒng)要帶有速度快精確度高的寬帶,軟件系統(tǒng)能夠自動化的處理數(shù)據(jù)信息。實現(xiàn)對繼電保護裝置運行的統(tǒng)計分析。其次,要做好現(xiàn)場工作。強化安全意識,加強對工作人員的安全教育。嚴(yán)格按照規(guī)范要求標(biāo)準(zhǔn)施工,切忌憑記憶工作。在工作前,做好安全措施。實行獎懲制度,對那些嚴(yán)格按要求工作并未出現(xiàn)失誤的工作人員實行獎勵;對于那些責(zé)任心不強,工作不努力的員工進行教育批評。
再者,要引進國外先進技術(shù)及新設(shè)備。許多發(fā)達(dá)國家他們繼電保護裝置水平較高,我們可以派遣人員與他們進行交流,學(xué)習(xí)他們先進技術(shù)。及時更新設(shè)備,定時對工作人員培訓(xùn),使他們熟練操作技術(shù)并跟上時代的步伐,避免出現(xiàn)有新設(shè)備卻無人會用,造成設(shè)備浪費的情況。最后,廠家要有責(zé)任心,制造合格的產(chǎn)品,圖紙要與實際相符,若出現(xiàn)設(shè)備升級情況,及時通知用戶并告知正確的措施。政府部門要加強對產(chǎn)品的監(jiān)控,嚴(yán)厲打擊假冒偽劣元件,打擊以次充好的不合格元件,確保保護裝置元件質(zhì)量的可靠性。只有各個部門協(xié)調(diào)工作,才能提高繼電保護裝置的運行水平,保證水力發(fā)電站安全穩(wěn)定運行。
四、繼電保護技術(shù)的發(fā)展趨勢
現(xiàn)在已進入信息化時代,繼電保護技術(shù)也朝著網(wǎng)絡(luò)化、智能化、數(shù)字化、一體化的方向發(fā)展。隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,集成電力系統(tǒng)對微機保護的要求也越來越高。除了基本的保護功能外,還應(yīng)該有一個大容量數(shù)量的故障信息和數(shù)據(jù)存儲空間,快速處理分析數(shù)據(jù)的功能,強大的通信量及通信能力和其他保護控制裝備 ,調(diào)度網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)系統(tǒng)共享信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力,高級語言編寫的編程等。使微機保護裝置擁有電腦函數(shù)的功能來確保系統(tǒng)的安全運行。各個設(shè)備的保護裝置必須協(xié)調(diào)工作,所以在當(dāng)前的技術(shù)條件下可以實現(xiàn)計算機保護裝置的網(wǎng)絡(luò)化。在達(dá)到計算機化和網(wǎng)絡(luò)化條件下的保護裝置實際是一臺為了保護、測量、和控制的高性能的裝置。如果將這種集網(wǎng)絡(luò)化、保護、測量、控制于一體的高性能裝置安裝在室外變電站的移動設(shè)備旁,就可以將電流量和電壓轉(zhuǎn)化成數(shù)字,通過計算機網(wǎng)絡(luò)傳遞到控制室,減少電纜量的使用,不僅節(jié)省成本還提升了保護裝置水平,促進水力發(fā)電站的穩(wěn)定安全運行。
結(jié)語
要想促使我國水力發(fā)電站更加安全穩(wěn)定的運行,必須充分了解繼電保護裝置,針對其出現(xiàn)的問題要及時采取措施加以改善。此外,要引進先進技術(shù)及先進設(shè)備,繼電保護裝置朝向網(wǎng)絡(luò)化、計算機化、智能化、自動化方向發(fā)展。
參考文獻
[1]唐曉春.水利發(fā)電站繼電保護裝置的運行與維護[J].民營科技.2012(09)
關(guān)鍵詞 繼電保護 基本要求 現(xiàn)狀
中圖分類號:TM77 文獻標(biāo)識碼:A
1繼電保護發(fā)展的現(xiàn)狀
繼電保護是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展起來的,熔斷器作為最早、最簡單的保護裝置已經(jīng)開始使用。但隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜,熔斷器早已不能滿足選擇性和快速性的要求;建國后,我國斷電保護學(xué)科和繼電保護技術(shù)隊伍從無到有,20世紀(jì)80年代中期是晶體管繼電保護蓬勃發(fā)展和應(yīng)用的時代。1984年,原東北電力學(xué)院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定,并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用,因此,自進入90年代以來,不同原理、不同種類的繼電保護裝置相繼出現(xiàn),經(jīng)過多年研究,微機保護的性能比較完善,成為電力系統(tǒng)保護、監(jiān)控、通信、調(diào)度自動化系統(tǒng)的重要組成部分。
2電力系統(tǒng)中繼電保護的配置與應(yīng)用
2.1繼電保護裝置的作用和任務(wù)
在供電系統(tǒng)發(fā)生故障時,必須有相應(yīng)的保護裝置盡快地將故障切除,以防故障擴大,當(dāng)發(fā)生對用電設(shè)備有危害性的不正常工作狀態(tài)時,應(yīng)及時發(fā)出信號告知值人員,消除不正常的工作狀態(tài),以保證電氣設(shè)備正常、可靠地運行。繼電保護裝置就是指反映供電系統(tǒng)中電氣設(shè)備或元件發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)后,不同電氣參數(shù)的變化情況,并動作于跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。基本任務(wù)如下:當(dāng)發(fā)生故障時能自動、迅速、有選擇性地將故障元件從供電系統(tǒng)中切除,使故障元件免遭破壞,保證其他無故障部分能繼續(xù)正常運行;當(dāng)出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)時,繼電保護裝置動作發(fā)出信號,以便告知運行人員及時處理,保證安全供電;繼電保護裝置還可以和供電系統(tǒng)的自動裝置,如自動重合閘裝置、備用電源自動投入裝置等配合,大大縮短停電時間,從而提高供電系統(tǒng)運行的可靠性。
2.2繼電保護裝置的基本原理和基本要求
供電系統(tǒng)發(fā)生短路故障之后,總是伴隨有電流的驟增、電壓的迅速降低、線路測量阻抗減小以及電流、電壓之間相位角的變化等。因此,利用這些基本參數(shù)的變化,可以構(gòu)成不同原理的繼電保護,如反映于電流增大而動作的電流速斷、過電流保護,反應(yīng)電壓降低而動作的低電壓保護等。
為了使繼電保護裝置能及時、正確地完成它所擔(dān)負(fù)的任務(wù),對反應(yīng)短路故障的保護裝置有以下四個基本要求:選擇性、快速性、靈敏性和可靠性。第一,選擇性。當(dāng)供電系統(tǒng)中的被保護元件發(fā)生故障時,繼電保護裝置應(yīng)能選擇性地將故障部分切除。首先斷開距離故障點最近的斷路器,使故障影響限制在最小范圍內(nèi)。第二,快速性。指的是可以減小故障元件的損壞程度,加快非故障部分電壓的恢復(fù),更重要的是可以提高發(fā)電機并列運行的穩(wěn)定性。第三,靈敏性。保護裝置靈敏與否一般用靈敏系數(shù)來衡量。靈敏系數(shù)應(yīng)根對保護裝置動作最不利的條件進行計算。第四,可靠性。在繼電保護裝置的保護范圍內(nèi),不管短路點的位置如何、不論短路性質(zhì)如何,保護裝置均不應(yīng)產(chǎn)生拒絕動作;在保護區(qū)外發(fā)生故障時,又不應(yīng)產(chǎn)生錯誤動作。保護裝置如不能滿足可靠性的要求,反而會成為擴大事故或直接造成故障的根源。
2.3繼電保護裝置故障與維護
造成微機保護裝置故障一般有以下原因:電源問題,比如電源輸出功率的不足造成輸出電壓下降,若電壓下降過大,會導(dǎo)致比較電路基準(zhǔn)值的變化,充電電路時間變短等一系列問題,從而影響到微機保護的邏輯配合,甚至邏輯功能判斷失誤。如果微機保護出現(xiàn)無法給出后臺信號或是重合閘無法實現(xiàn)等現(xiàn)象,應(yīng)考慮電源的輸出功率是否元件老化而下降。微機保護裝置的集成度高,布線緊密。長期運行后,由于靜電作用使插件的接線焊點周圍聚集大量靜電塵埃,可使兩焊點之間形成導(dǎo)電通道,從而引起繼電保護故障的發(fā)生。
針對以上事故,繼電保護工作人員應(yīng)該加強對繼電保護運行的維護工作,可以從以下幾個方面著手:第一,值班人員做好各儀表的運行記錄,定時對繼電保護裝置巡視和檢查;當(dāng)繼電保護動作開關(guān)跳閘后,檢查保護動作情況并查明事故原因,同時記入值班記錄及繼電保護動作記錄中。第二,建立崗位責(zé)任制,做到人人有崗,一般允許接通或斷開壓板,嚴(yán)格遵守電業(yè)安全工作規(guī)定,在清掃工作時,注意與帶電設(shè)備保護安全距離。第三,定期對繼電保護裝置檢修及設(shè)備查評:檢查二次設(shè)備各元件標(biāo)志、名稱是否齊全,各類繼電器外殼是否破損,感應(yīng)型繼電器的圓盤轉(zhuǎn)動是否正常,各類信號指示是否正常。各種按鈕、動作是否靈活無卡涉;接點接觸有無足夠壓力和燒傷;斷路器的操作機構(gòu)是否正常,有無異常聲響、發(fā)熱冒煙或燒焦等異常氣味。
3電力系統(tǒng)繼電保護發(fā)展趨勢
3.1計算機化
隨著計算機硬件的迅猛發(fā)展,微機保護硬件也在不斷發(fā)展。電力系統(tǒng)對微機保護的要求不斷提高,除了保護的基本功能外,還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間,快速的數(shù)據(jù)處理功能,強大的通信能力,與其它保護、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力,高級語言編程等。這就要求微機保護裝置具有一臺PC機的功能。繼電保護裝置的微機化、計算機化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求,如何進一步提高繼電保護的可靠性,如何取得更大的經(jīng)濟效益和社會效益,尚需進行具體深入的研究。
3.2網(wǎng)絡(luò)化
計算機網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時代的技術(shù)支柱,它深刻影響著各個工業(yè)領(lǐng)域,也為各個工業(yè)領(lǐng)域提供了強有力的通信手段。除了差動保護和縱聯(lián)保護外,所有繼電保護裝置都只能反應(yīng)保護安裝處的電氣量,繼電保護的作用主要是切除故障元件,縮小事故影響范圍。 因為繼電保護的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍,還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統(tǒng)的運行和故障信息的數(shù)據(jù),各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動作,確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
3.3智能化
隨著通信和信息技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)字化技術(shù)及應(yīng)用在各行各業(yè)的日益普及也為探索新的繼電保護原理提供了條件,智能電網(wǎng)中可利用傳感器對發(fā)電、輸電、配電、供電等關(guān)鍵設(shè)備的運行狀況進行實時監(jiān)控,把獲得的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行收集、整合和分析。利用這些信息可對運行狀況進行監(jiān)測,實現(xiàn)對保護功能和保護定值的遠(yuǎn)程動態(tài)監(jiān)控和修正。
4保證繼電保護安全運行的措施
4.1做好常規(guī)巡視檢查
不論何種保護,常規(guī)巡視檢查都是非常重要的,清點連接件是否緊固焊接點是否虛焊機械特性等,將裝置所有的插件拔下來檢查一遍,將所有的芯片按緊,螺絲擰緊并檢查虛焊點。在檢查中,還必須將各元件保護屏、控制屏、端子箱的螺絲緊固作為一項重要工作來落實。
4.2做好繼電保護裝置檢驗
認(rèn)真完成各類檢驗項目,在完成整組試驗和電流回路升流試驗,嚴(yán)禁再拔插件.改定值、改定值區(qū)、改變回路接線等工作。
4.3接地問題
繼電保護工作中接地問題是非常突出的,保護屏的各裝置機箱屏障等的接地問題,必須接在屏內(nèi)的銅排上,保護屏內(nèi)的銅排是否能可靠地接入地網(wǎng),應(yīng)該用較大截面的銅辮或?qū)Ь€可靠緊固在接地網(wǎng)上,并且用絕緣表測電阻是否符合規(guī)程要求。
關(guān)鍵詞:10 kV 線路保護;狀態(tài)檢修;必要性;可行性
0 引言
為了保障電力系統(tǒng)的安全可靠運行,繼電保護裝置一直沿用定期檢修的方式。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大,設(shè)備數(shù)量越來越多、檢修工作量越來越大,已成為制約電力系統(tǒng)效益增長和工作效率提高的因素之一。因此,狀態(tài)檢修一直是從事繼電保護同仁們夢寐以求的事物。微機保護的日益發(fā)展和成熟,裝置的自檢功能日臻完善,已具備了實現(xiàn)狀態(tài)檢修的客觀條件。特別是與廣大客戶息息相關(guān)的10KV 配電線路,實施狀態(tài)檢修更有經(jīng)濟效益和社會效益。文章分析了10KV 配電線路保護狀態(tài)檢修的必要性和可行性。
1 配電線路保護狀態(tài)檢修的必要性
1.1 電網(wǎng)快速發(fā)展基本情況
近年來隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展,電網(wǎng)保持了高速發(fā)展勢頭,變電站如雨后春筍般超常規(guī)速度增長,如今全國220KV 以上變電站已超過2000座,“十一五”期間整個電網(wǎng)的規(guī)模將會是“十五”末的兩倍。隨著輸變電設(shè)備的增加,檢修人員的不足,致使設(shè)備檢修、管理工作壓力日益增大,以某個供電公司為例,目前有220KV 變電站21 座,110KV 變電站52 座,35KV 及開關(guān)站9座,保護裝置套數(shù)(220KV 按雙重化配置計算)見表1。
表 1 保護裝置臺數(shù)
由此可見220KV 及以上保護為586 套,110KV等級保護為508 套,35KV 以下等級保護為1566套。按照常規(guī)220KV 每套保護校驗時間為一天,110KV 每套保護校驗時間為半天,10KV 一天可校驗7 套保護,全部折算成220KV 保護為1064套。依據(jù)DL/T 995-2006《繼電保護和電網(wǎng)安全自動裝置檢驗規(guī)程》中的規(guī)定,微機保護部分檢驗周期為2∽3 年,全部檢驗周期6 年。按每套保護校驗由4 人完成計算,每年需19 個保護專業(yè)人員每天進行常規(guī)的保護校驗,雖然目前公司有保護人員30 人,但還有更多的任務(wù)要做,如大修技改、保護換型安裝調(diào)試、綜合自動化改造、事故處理、基建驗收以及必須要求一次設(shè)備配合停電進行保護傳動試驗。這些工作量都需完成,電網(wǎng)還不斷在發(fā)展,保護裝置在增加,因此按照DL/T 995-2006《繼電保護和電網(wǎng)安全自動裝置檢驗規(guī)程》的要求保質(zhì)保量完成任務(wù)是幾乎不可能的,這樣帶來的最大問題就是不能有校地掌握電網(wǎng)中實際保護的運行狀態(tài),確保保護裝置能在電網(wǎng)運行中發(fā)揮必要的作用。
1.2 配電線路保護現(xiàn)場檢驗質(zhì)量不高
長期以來10kV線路保護裝置現(xiàn)場定期試驗質(zhì)量不高,主要有以下幾個方面造成的:
(1)保護試驗前線路需停電,而10kV線路停電直接影響到廣大客戶的用電需求,停電申請困難,客戶不允許長時間停電。
(2)當(dāng)今保電任務(wù)多,保電期間當(dāng)然不能停電檢修。
(3)用電高峰期不能停電,一年有近4 個月的負(fù)荷高峰期,負(fù)荷高峰期期間只能搶修不能停電計劃檢修,因此計劃檢修時間縮短。
(4) 10kV 線路保護屬于地調(diào)管理,省調(diào)基本上不管,技術(shù)監(jiān)督也基本上監(jiān)督主系統(tǒng),因此管理制度相對寬松。
(5) 10kV 線路保護裝置的配置簡單,一般采用電流速斷、過電流及三相一次重合閘構(gòu)成,因此保護人員現(xiàn)場調(diào)試也盡量簡化,特別是電磁型繼電器幾乎處于消失的當(dāng)今,裝置要調(diào)的東西很少,基本上就做三個功能試驗加整組傳動跳開關(guān)。
(6) 10kV 線路保護定試一般安排整段出線輪停,當(dāng)開關(guān)有問題時需檢修專業(yè)修好開關(guān)后才往下操作,因此會耽誤保護試驗時間,計劃停電時間過了就不能再停電了。
(7) 如今安全管理越來越細(xì),安全管理制度越來越多,工作流程越來越復(fù)雜,很多時間都花在操作票、錄音、操作、工作票流程、安全監(jiān)督上去了,現(xiàn)場有效工作時間很短。
1.3 配電線路保護現(xiàn)場定期試驗中發(fā)現(xiàn)缺陷很少
現(xiàn)場10kV微機保護定期試驗時很少發(fā)現(xiàn)裝置缺陷,表2 是某個供電公司近幾年定期試驗解決保護缺陷統(tǒng)計:
從表2 可看出,缺陷屬保護裝置問題沒有一起,主要是電流、電源插件、開關(guān)問題,
表 2 10kV 線路保護裝置缺陷統(tǒng)計
在統(tǒng)計中發(fā)現(xiàn)電流主要是接地不規(guī)范、繞組分配不合理問題,這應(yīng)該在基建驗收就應(yīng)該發(fā)現(xiàn)和整改的;電源插件問題是由于使用時間超過了5年以上引起的,而規(guī)程規(guī)定電源插件4~5 年就應(yīng)該更換;開關(guān)屬于一次設(shè)備,主要是電磁機構(gòu)開關(guān)問題,選擇良好的開關(guān)及加強開關(guān)維護可以解決。因此實施狀態(tài)檢修后就有足夠的時間和精力來分析設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測,科學(xué)、合理地調(diào)整檢修間隔、檢修項目,到期的部件該換必?fù)Q,加強基建驗收流程,同時制定相應(yīng)的管理制度來提高設(shè)備健康水平。
1.4 配電線路停電保護檢驗影響供電可靠性
配電系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)中直接與廣大電力客戶相連接的部分,其供電可靠性是電力企業(yè)和電力客戶都非常重視的問題。國家電網(wǎng)公司“創(chuàng)一流”活動中明確了供電可靠性指標(biāo)為:用戶的供電可靠性RS1指標(biāo)≥99.98%(年停電小時≤1.75h)。10KV線路用戶停電時間計算方法如下:
用戶平均停電時間=(Σ(每次停電持續(xù)時間×每次停電戶數(shù))-Σ(每次限電停電持續(xù)時間×每次限電停電戶數(shù)))/總用戶數(shù);
用戶平均停電次數(shù)=(Σ(每次停電用戶數(shù))-Σ(每次限電停電用戶數(shù)))/總用戶數(shù);
從以上公式可以看出,要提高10KV 用戶供電可靠率,就是要實現(xiàn):
(1)減少每次停電持續(xù)時間;
(2)減少每次停電戶數(shù);
(3)減少停電次數(shù)
指標(biāo)規(guī)定年停電小時≤1.75h,這對設(shè)備的年度總停電時間做出了嚴(yán)格的規(guī)定,根據(jù)全國供電可靠性指標(biāo)統(tǒng)計數(shù)據(jù),計劃檢修占停電時間的80%以上,因此,為提高供電可靠性,只有壓縮設(shè)備年均檢修所需要的時間。
2 配電線路保護狀態(tài)檢修的可行性
2.1 保護具有自檢功能
隨著微機保護應(yīng)用技術(shù)的迅速發(fā)展,保護裝置本身具備了很強的自檢功能,微機保護通過編程的手段實現(xiàn)保護的基本功能,因此,從計算機應(yīng)用技術(shù)的角度出發(fā)只要軟件的版本號確定,微機保護的動作特性是確定的,不像以往電磁型繼電器隨著元器件特性的變化,保護的動作特性、整定值會偏離預(yù)計值,需要通過定期校驗的手段進行調(diào)整。微機保護可以實現(xiàn)對逆變電源,電流、電壓輸出回路,采樣數(shù)據(jù)合理性校驗,以及保護定值的完整性,保護的輸入/輸出接點,保護的數(shù)據(jù)通信環(huán)節(jié),保護執(zhí)行回路可靠性的監(jiān)視等。
由此不難看出,常規(guī)電磁型保護裝置需要經(jīng)過定期校驗完成保護裝置性能測試項目,微機保護大多可以通過本身的自檢功能實現(xiàn),因此,基于微電子技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)的微機保護裝置本身已具備了實現(xiàn)狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)。
2.2 二次回路的完善監(jiān)視
數(shù)字式保護裝置本身具備狀態(tài)檢修的基礎(chǔ),但作為電網(wǎng)安全衛(wèi)士的繼電保護除裝置本身外,還包括二次回路,二次回路主要涉及電流回路、電壓回路、直流回路、操作控制回路,這些回路也有較完善的監(jiān)視。
2.2.1電流回路監(jiān)視功能
由于電流回路斷線會引起保護誤動作,因此,電流監(jiān)視回路必須檢測電流回路的異常情況,主要原理是在沒有零序電壓的情況下檢測到零序電流,表明電流回路異常,此時微機保護延時閉鎖會誤動作的保護并發(fā)出告警信號待保護專業(yè)人員處理。
2.2.2電壓回路監(jiān)視功能
電壓回路斷線失壓時會引起距離保護誤動作,因此,電壓監(jiān)視回路必須檢測電壓回路的異常情況,主要原理是距離保護采用電流突變量啟動,正常運行情況當(dāng)電壓斷線時由于電流無突變,距離保護不誤動。同時當(dāng)微機保護檢測到電壓回路斷線延時閉鎖會誤動作的保護并發(fā)出告警信號待保護專業(yè)人員處理。
2.2.3直流回路監(jiān)視功能
直流是保護裝置的心臟,失去了直流保護裝置就起不到保護電網(wǎng)的作用,因此,直流監(jiān)視回路必須檢測直流電壓回路的異常情況,主要原理是當(dāng)直流異常時逆變電源插件一對直流告警接點會動作,驅(qū)動后臺發(fā)出報警信號由運行人員及時處理。
2.2.4操作控制回路監(jiān)視功能
繼電保護的基本任務(wù)是當(dāng)電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時,繼電保護裝置迅速準(zhǔn)確地給距離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令,從而隔離故障點。操作控制回路就是對斷路器進行跳合閘的回路,因此需監(jiān)視操作回路完好性,而二次回路中有完善的監(jiān)視回路,如:監(jiān)視跳合閘回路完好性的控制回路斷線信號、監(jiān)視壓力回路完好性的壓力閉鎖信號、監(jiān)視跳合閘位置的信號燈、監(jiān)視操作箱完好的信號等,這些信號驅(qū)動中央信號或后臺待保護專業(yè)人員處理。
電流電壓回路、直流回路、操作控制回路監(jiān)視功能的完善為實現(xiàn)狀態(tài)檢修解決后顧之憂。
2.3 建立保護狀態(tài)檢修的技術(shù)管理
狀態(tài)檢修需要科學(xué)的管理來支撐。繼電保護裝置在電力系統(tǒng)中通常是處于靜態(tài)的,但在電力系統(tǒng)中,需要了解的恰巧是繼電保護裝置在電力系統(tǒng)故障時是否能快速準(zhǔn)確地動作,即要把握繼電保護裝置動態(tài)的“狀態(tài)”。因此,根據(jù)對繼電保護裝置靜態(tài)特性的認(rèn)識,對其動態(tài)特性進行判斷顯然是不合適的。因此,通過模擬繼電保護裝置在電力事故和異常情況下感受的參數(shù),使繼電保護裝置啟動和動作,檢查繼電保護裝置應(yīng)具有的邏輯功能和動作特性,從而了解和把握繼電保護裝置狀況,這種繼電保護裝置的檢驗,對于電力系統(tǒng)是很有必要的和必須的。
要搞好繼電保護設(shè)備狀態(tài)檢修,建立每套保護裝置的“設(shè)備變更記錄”是非常重要的基礎(chǔ)技術(shù)管理工作?!霸O(shè)備變更記錄”應(yīng)詳細(xì)記載設(shè)備從投運到報廢的整個使用過程中設(shè)備軟、硬件發(fā)生的變化,包括軟件的版本升級、硬件插件的更換、二次回路的變更、反事故措施的執(zhí)行情況及檢驗數(shù)據(jù)的變化情況。這樣的“設(shè)備變更記錄”實際上就是該保護裝置所有檢修記錄的摘要和縮影.因此可以作為設(shè)備狀態(tài)評估的依據(jù)。
3 結(jié)束語
狀態(tài)檢修是根據(jù)設(shè)備運行狀況而適時進行的預(yù)知性檢修,“應(yīng)修必修”是狀態(tài)檢修的精髓。狀態(tài)檢修既不是出了問題才檢修,也不是想什么時候檢修才檢修。實行狀態(tài)檢修仍然要貫徹“預(yù)防為主”的方針,通過適時檢修,提高保護裝置運行的安全可靠性,提高繼電保護裝置的正確動作率。長期以來,繼電保護等二次設(shè)備未能實現(xiàn)狀態(tài)檢修的原因大致包括:一設(shè)備本身不能提供其健康狀況的信息;二人們對“狀態(tài)檢修認(rèn)識”不足,輕易不敢嘗試,更不管斷然將其應(yīng)用生產(chǎn)實際中。而的保護裝置的自檢功能為設(shè)備提供了健康狀況信息,因此可根據(jù)配電線路保護來逐步開展?fàn)顟B(tài)檢修,以10KV 線路保護為試點建立狀態(tài)檢修制度,逐步推廣所有的繼電保護狀態(tài)檢修。