工厂变电站继电保护故障及应对措施探讨

工厂变电站继电保护故障及应对措施探讨

(重庆化工设计研究院有限公司重庆400039)

摘要:随着社会的发展和工业化进程的加快,电力行业逐渐兴起,成为国家重要的领域和关键行业,同时对电力供应要求更加严格,较高的电力资源需求对国家电网系统提出了更高的要求。同时增加的也包括企业用电,变电站作为企业电力系统中的重要组成部分,承担了主要的电力供应功能,保证了电网系统的正常运转,扮演了重要的角色,对社会来说变电站的保护工作是一个非常重要的工作工程。但是变电站的故障分析和变压保护工作不容忽视,应该从根本上杜绝可避免的客观因素影响。本文针对工厂变电站继电保护故障以及应对措施这一课题进行研究,以期杜绝工厂变电站继电保护故障,实现工厂变电站的安全、稳定运行,本文首先介绍了什么是继电保护及其特点,其次介绍了工厂变电站继电保护故障的几种情况,最后针对继电保护故障提出了应对措施。

关键词:变电站;继电保护;故障;继电保护装置;变电所

电力生产中,继电保护的应用是必不可少的,新技术的不断应用,保护装置的功能越来越强大,特别是计算机应用于保护、监控、通讯等多个领域,但是在运行中经常发生通讯中断、监控死机、保护装置异常等情况,这与设备的运行环境、电源等有着直接的影响。本文通过对相关影响的探讨,希望对保护装置故障排查起到一定的帮助,实现工厂变电站继电保护故障的掌握和消除,达到有效的继电保护的目的。

一、继电保护的概念和特点

1.1继电保护的概念

继电保护是当电力系统发生故障或异常工况时,自动将故障设备或线路从系统中切除,或发出告警信号由值班人员对异常工况经行处理,从而避免设备的损坏以及减少事故停电区域的面积,保证电力系统的稳定运行。

早期主要采用各种机电式继电器(电流继电器、电压继电器,时间继电器,中间继电器等)相互配合完成一系列的保护动作,控制断路器的分合闸来保护电力系统及其元件(发电机、变压器、电动机及线路),随着科学技术的不断发展,又出现了整流式、晶体管式、集成电路式,到现在主流的微机式继电保护装置。继电保护装置故障恢复周期短,变电站的运行状态可以在最短的时间内恢复。如果变压器发生故障,继电器保护装置也可以对损坏的设备进行隔离,使得故障可以控制在一定的范围内,并且使得变压器的故障可以得到妥善的处理。

1.2继电保护装置的分类

继电保护可以是多种保护形式的,由多种多样的保护措施组成,对于变电站的保护包括低电压保护、功率方向保护、电压之间的距离保护、过电流保护以及对短路故障的保护。虽然继电保护的方式和措施多种多样,但是继电保护装置的构成相对简易,例如一个输出组件、一个逻辑组件和一个测量元件就可以组成简单的继电保护装置。

按保护功能分类,有短路故障保护和异常运行保护。前者又可分为主保护、后备保护和辅助保护;后者又可分为过负荷保护、失磁保护、失步保护、低频保护、非全相运行保护等。

按保护装置进行比较和运算处理的信号量分类,有模拟式保护和数字式保护。一切机电型、整流型、晶体管型和集成电路型(运算放大器)保护装置,它们直接反映输入信号的连续模拟量,均属模拟式保护;采用微处理机和微型计算机的保护装置,它们反应的是将模拟量经采样和模/数转换后的离散数字量,这是数字式保护。

按保护动作原理分类,有过电流保护、低电压保护、过电压保护、功率方向保护、距离保护、差动保护、纵联保护、瓦斯保护等。

二、变电站继电保护中常见的故障

虽然继电保护技术得到不断的发展,但是与此同时电网运营的风险也进一步的增加。这就使得继电保护设备在工作人员的实际操作中仍然会发生与电力供应相关的问题,其中使得保护设备运行稳定性下降的最主要原因就是由于障碍存在,下面具体分析产生的几种继电保护故障。

2.1特殊位置积蓄静电尘粒形成多余传导通道的故障

在继电器保护装置的长期运行过程中,由于周围环境的中存在大量灰尘,长时间不清理保护装置会导致灰尘的积聚,并且部分灰尘通过机器的运行震动滑落到特殊的位置点上,如机器的塞焊点位置,这些灰尘中的静电尘粒就会积聚,会额外增加一条新的传导通道,显而易见这很容易造成继电保护装置的故障发生。

2.2绝缘以及干扰故障

造成继电保护设备失灵的重要原因还包括绝缘以及干扰等故障。如果与计算机相关的保护系统以及设备的绝缘电阻变低,在实际操作过程中,将导致元件的误差,最终影响继电器保护装置的实际操作效果。

2.3CT饱和故障

CT在二次系统的作用无可取代,如果系统出现故障,就会产生瞬间剧烈增加的短路电流,导致CT饱和,从而产生故障,阻碍继电保护系统的正常运行。

2.4高频收发信号机故障

由于生产的来源不同,因此高频收发信号机的性能和质量方面有强有弱,对于质量较差的高频信号收发机往往容易受到通信设施的干扰,造成其不能正常工作,影响继电器的正常运行,难以发挥效用。

2.5定值的故障

由于整定的计算结果错误,出现了系统上的偏差。由于人工处理方面达不到机器设备的处理精度,很容易形成误差,造成运行的错误。最后是由于相关设施的为定期检修和更换,会导致元器件的老化,等等。

三、变电所继电保护的故障分析及应对措施

3.1进行预防性实验

应定期对变电站内的继电保护及自动装置进行预防性实验,对保护装置和自动装置的定值进行校验,并做好记录,以备查验,防止由于检查疏忽的原因造成的继电器的失灵,影响继电保护的效果,达到继电保护的目的。

3.2保持继电保护装置的清洁

要定期清理继电保护装置表面的灰尘,防止由于灰尘积聚造成传导通道增加的装置故障,在保护装置运行时保证表面不覆盖任何杂物,防止运行过程中杂物绞入装置内,定期检查装置各部分是否有老化现象,防止由于线路老化影响装置运行效果,等等。

3.3排除跳闸现象的隐患

排除跳闸现象的隐患,首要的是测试开关的控制和保护电路,跳闸的故障问题究其原因是保护装置造成的,其原理是当开关关闭时,形成信号警示,自动获取电流保护,并且导致电流保护无时间限制。因此,针对跳闸这一故障,应该改善与继电器的联系,阻断过度无时间限制的继电保护,连接当前的保护时间。

总结

科技的发展使得继电保护设备的质量和性能都得到了极大的提高,继电保护设备在实际应用中的地位也越来越重要。工业生产中,继电保护的应用是必不可少的,新技术的不断应用,保护装置的功能越来越强大,特别是计算机应用于保护、监控、通讯等多个领域,但是在运行中经常发生通讯中断、监控死机、保护装置异常等情况,这与设备的运行环境、电源等有着直接的影响。只有工厂中的变电所做到及时排查继电保护故障,保障继电保护设备的正常运行,才能保证整个工厂电力系统的稳定,因此,为了使得继电保护设备能够可靠运行,我们需要积极对相关技术进行创新,同时大胆分析继电保护故障的原因,在错误中寻求答案和解决方法,以期运用到实际的继电保护操作中,对整个继电保护工作提供合理的正确的参考。

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