关于电力继电保护故障与处理的研究

关于电力继电保护故障与处理的研究

邹磊周建颖

(国网河北电力公司沧州供电公司)

摘要:在现代电网管理中最重要的一部分就是继电保护,其具有保护电力设备、防止电力系统停电的功能。所以在电力系统管理中,要按照相关的制度对继电保护进行管理,分析了解常出现的故障问题,然后探讨相关的解决方案,防止电力系统故障的大面积发生,保障电力系统的运行安全。

关键词:电力系统;继电保护;故障;处理措施

随着经济的发展,我国的电力事业也获得了很大的发展,电力系统的布设范围也获得了很大的扩展。在电力系统中,最重要的保护装置就是继电保护。在目前的电力系统的运行中,继电保护经常出现的故障有继电保护的运行故障、产源故障、电流互感饱和故障、开关设备选择不当故障。这些故障的查找和解决可以通过替换处理措施、参照处理措施和分段处理措施来进行解决。维护继电保护的正常运行,对防止大规模的断电,对保护电路系统安全具有重要的意义。

一、电力系统继电保护的故障分析

1、继电保护的运行故障。在电力系统继电保护的故障中,最常见的一种故障就是运行故障。比如,在电路长期运行的过程中,电路局部温度过高导致继电保护装置失灵;主变差动保护开关的拒合误动导致的电压互感器的二次电压回路产生故障等。

2、继电保护的产源故障。在电力系统继电保护装置运行的过程中,继电保护设备内部零件的生产质量对继电保护设备的运行安全具有重要的影响。继电保护产源故障通常是因为继电保护装置零件的精度出现问题或者是继电保护装置的整体性能出现问题所引起的。在电力系统的继电保护装置中,如果继电保护的晶体管的性能和质量都比较差,就有可能引起继电保护装置运行的不协调,甚至有可能发生误动和拒动。

3、继电保护的电流互感饱和故障。在电力系统的继电保护中,电流互感饱和是其中重要的一个因素。随着经济的发展,电力需求的增加,配电系统的终端负荷也在不断的增加。如果在电力系统的运行过程中,出现短路的现象,短路产生的电流就会很大。如果短路的位置发生在靠近设备终端的区域,短路产生的电流会超过100倍的额定电流。在常态短路的状况下,一次短路电流的倍数越大,电流互感器的误差也就越大。在电路短路的时候,因为电流互感误差呈现出饱和状态,使得二次电流比较小,或者接近于零,使得定时限过流的保护装置不能正常运行。如果电力系统的出口线路部分出现过流保护拒绝,那么电力系统的进口线部分就会产生保护工作,从而使得电力系统发生断电故障。

二、继电保护故障的处理措施

1、替换处理。作为处理综合自动化继电保护装置故障的常用措施,替换处理措施的原理就是将出现故障的元件替换为运行正常的零件以此来判断元件的好坏,这样继电保护的故障查找范围就能够缩小。当出现微机保护问题或内部回路比较复杂的单元继电器问题时,工作人员可以用暂时处于检修状态的或附近备用的继电器与插件替换,在替换之后故障如果消失了,则说明替换的元件正是故障发生的原因,故障如果没有消失就要继续使用替换处理措施查找原因。

2、参照处理。工作人员将正常设备和非正常设备放在一起加以比较后,可以从不同的位置找出设备的故障点,这一方法就是参照处理措施,其在查找接线错误故障时或是定制校验过程中发现预想值和测试值出入较大且无法断定故障点时是非常适用的。参照处理措施具体步骤如下:①在经过改造电力系统的回路或更换设备等一系列过程之后,二次接线系统还是难以很好地恢复工作,此时工作人员可以按照同类设备来进行接线操作。通常而言,恢复的过程中如果出现二次接线错误将会出现开关难以正常分合的情况。参照相邻线路的接线方式、根据线路标号信息进行一一对照这种方式可以帮助工作人员尽快找到故障点。②某个继电器的测试值和整定值的差值很大的情况下是很难轻易判定故障是由于这个继电器的特性不好引起的,定制校验的工作人员一定要及时调整继电器的刻度值,此时可以采用的方法是使用同一只测量表计对相同回路上同一型号的继电器进行测量。这样一来,继电保护故障的出现规律能够更好地被掌握,同时还能够为其他故障的发现和规避提供经验。

3、优化安全制度。采取措施处理继电保护故障的核心内容之一,就是优化安全制度。电力企业在优化安全制度的过程中一定要从变电运行的现状出发,将有关设备运行、检修的不合理的、不适宜的制度加以调整与修改,同时还要根据电力系统的现状以及用电新情况适当增加新的制度,从而保证电力系统继电保护的安全运行。除了继电保护运行及检修等方面的技术规范以外,电力企业还需要有责任明晰的检修责任人制度,保证继电保护的检修工作能够得到细化,即遵循“责任到人”的原则。通过对检修工作的细分、对整个检修流程的评估等工作,检修工作的效果能够得到不断的确认,而且不同环节由不同员工加以负责的方法为电力企业根据各个流程来计算绩效并实施奖励惩罚提供了极大的便利。对于表现突出或是严重失职的员工,企业都应当按照奖惩制度来实行相应的奖励或是惩罚,只有这样继电保护操作人员的安全意识与责任心才会被激发出来,安全制度才会得以真正实行,继电保护处理故障的可靠性才会得到提高。

三、二次回路故障处理案例分析

在二次回路的故障处理中,工作经验是非常宝贵的,它能帮助工作人员快速清除重复发生的故障,掌握和积累部分二次回路故障处理技巧,能快速提高处理二次回路故障的效率。

1、电阻测量判断法。电阻测量判断法是利用万用表测量电路电阻和元件阻值来发现或判断故障部位及元件,用万用表电阻档测量回路电阻时,必须要断电才能操作,否则会烧坏仪器。选定故障范围后,利用电阻测量判断法对回路上各个元件阻值进行测量,如分合闸线圈阻值、接触器的常开常闭接点等,作为一种判断的依据。

2、电流测量判断法。电流测量判断法是利用钳型电流表测量回路上负荷电流,比对正常运行时电流的变化范围,可发现该回路工作状态是否正常,元器件是否损坏。下面以PT二次中性点两点接地故障为例。例110kV西郊变电站PT并列屏中PT二次一点接地点N600测量电流值为400mA,不符合规定值50mA以内,PT二次回路存在两点接地,两接地点形成回路,存在电压差。继保人员利用多功能钳型电流表(可测量三相电流)在PT并列屏110kV侧与10kV侧分别测量电流值,采用单相钳法,发现110kV侧总电流为0mA,10kV侧总电流为388mA,可判断接地点在10kV侧,再用三相钳法对10kV侧PT二次每组出线进行测量,发现PT并列屏至51PT柜这段回路电流为388mA,在检查51PT柜时发现,PT二次中性点氧化锌避雷器有击穿痕迹找出这个故障点。

3、电位测量判断法。对所怀疑的各参考点进行电压测量,根据测量值与已知值或经验值相比较,通过逻辑推理,判断故障部位。这种方法比较常用,以下是利用电压测量判断法消除缺陷的例子:110kV西郊变电站110kV狮西线192开关在正常运行,测控装置合闸指示灯不亮,后台无告警信号。可先通过测量合闸指示灯HD两端有无全电压来判断,如电压为220V说明回路正常,需要更换合闸指示灯,如合闸指示灯两端电压均为正,则为HWJ4接点不通导致,从而可判断分闸回路可能存在问题,依次向后测量,4D33端子对地电压为负电,有可能是HWJ线圈辅助接点HWJ4损坏。若4D33端子对地电压为正电,有可能是分闸线圈烧断、断路器辅助接点不到位或损坏等造成。

总之,继电保护装置的可靠性对于整个系统的运行稳定性具有至关重要的作用。因此电力单位在充分认识继电保护重要作用的基础上,也要加强对相关设备故障的处理方式的改进。另外,为了在最大程度上保证电力系统的安全运行,也要不断加大对继电保护系统相关管理制度的完善力度,这样才能真正做到防患于未然。

参考文献

[1]宋保杰.电力系统运行中的继电保护故障处理探讨[J].通讯世界,2014,(09).

[2]宋保杰.电力系统继电保护故障分析与处理措施探讨[J].科技经济市场,2015,(03).

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