李弘毅
山西省電力公司檢修公司,山西太原 030032
電力系統是一個國家工業、民生的重要支柱行業,日常生活的方方面面都離不開電力系統的支持。為了滿足日益增加的電力消耗的需求,大功率、高壓傳輸的高電、強電系統得到了迅猛的發展。與此同時,電力安全問題也是一個不容忽視的問題所在。當前的電網系統中,電力安全主要依賴的是繼電保護裝置,通過切斷電力傳輸路線或者發送電力運行異常信號,繼電保護裝置可以在在電力系統超載運行或者出現運行故障時,在極短的時間內對電網系統進行保護,避免進一步的電網損傷。因此,繼電保護裝置是控制電網運行閾值能力的一個安全閥門,是電網系統自保的最后一道防線。同時正是由于繼電保護裝置具有以上的這些特點,對繼電保護裝置在事故反應能力和故障處理能力上也提出了相當嚴苛的要求,總而言之,繼電保護裝置的運行穩定性決定了繼電保護裝置的實際性能。因此,我們有必要針對繼電保護裝置在實際運行中常見的事故現象進行針對性的分析。
繼電保護裝置是電網系統中的安全保護裝置,是在超負荷、極端運行工況下的系統自保裝置,正是由于繼電保護裝置經常處于惡劣的工作環境之下,因此,繼電保護裝置的事故觸發率也是相當的高,常見的繼電保護裝置的事故類型有以下幾種。
繼電保護裝置長期暴露在電力傳輸線路之中,由于電力元件的疲勞老化和外界的腐蝕效應導致繼電保護裝置的相關的技術參數發生較大的偏差,而在日常維修保養中,對繼電保護裝置的參數整定工作是日常工作流程之一,往往由于整定方法不當或者是數據采集失真,導致繼電保護裝置的參數發生重大偏差,直接引起繼電保護裝置在非既定狀態下出現事故。
由于繼電保護裝置是電網系統應對突發極端工況的應急裝置,因此,對于繼電保護裝置的觸發前提應該有一個清楚的定義,這是由于在實際運行中,高強度、高頻率的非電信號的沖擊也極易觸發繼電保護器,使得電網傳輸斷開。尤其是對于一些敏感性較強的電力裝置如微機系統來說,信號轉化的誤差會轉變為瞬態脈沖信號,直接啟動繼電保護裝置,引發跳閘。
由于電力系統中線路布局十分復雜,集成化高,強弱電交叉布置,信號之間極其容易發生干擾。因此,在這些布局密集的地方,靜電效應十分嚴重,設備表面將吸附大量的粉塵,長此以往,線路焊點上將直接覆蓋一層靜電粉塵,電器元件之間直接形成同路,繼電保護裝置將失去原有功效,設備短路、起火現象的發生機率大大增加,這是絕緣件失效導致的重大電力安全事故。
從繼電保護裝置事故的類型上可以總結得出,影響繼電保護裝置運行穩定性的主要誘因主要分為:繼電保護系統硬件故障、繼電保護系統軟件故障和電網工作人員操作失誤三種情況。
繼電保護裝置的硬件組成十分復雜,主要的功能模塊包括電源供給模塊、數據處理模塊、數模轉換模塊和斷電器等等,各硬件的功能參數多,技術要求也較高,一旦在日常運行中由于運行環境的侵蝕導致硬件參數發生巨變,就會直接引起電器元件的絕緣老化、二次回路等問題,由于繼電保護裝置還需要處理大量的實時數據,因此,數據通道故障也會引起繼電失效,斷路器的運行穩定性也是繼電保護裝置運行失穩的一個重要硬件原因。
在軟件方面的故障誘發類型主要有:由于軟件系統開發時功能定義不明確,導致軟件存在明顯的漏洞,影響實際運行;由于軟件系統的邏輯處理流程存在錯誤,導致在特殊工況下軟件運行報錯,直接停運;由于軟件操作失誤或者軟件運行系統崩潰導致軟件功能畸變,導致事故出現,其他的故障類型主要是軟件數據處理功能混淆。
由于電網工作人員操作失誤導致繼電保護裝置事故發生的主要形式有兩種:1)繼電保護裝置安裝不當、維修保養不規范,錯誤的電路搭接和不精確的電路維修保養,導致繼電保護裝置技術參數偏離實際要求,將在毫無知覺的情況下誘發事故。2)繼電保護裝置運行管理失誤,在日常的電力安全管理中,錯過電器裝置的常規運行檢查程序,導致電器元件受損,這也是事故高發的主要原因。
針對繼電保護裝置常見的事故類型和觸發誘因,我們提出了相應的事故處理方案,為減少事故發生提供技術參考。
鑒于繼電保護裝置事故高發性的特征,必須制定有針對性的裝置的監測檢修方案。對于電網線路中使用的繼電保護裝置,裝設狀態監測裝置,實時監測各項技術參數的變化情況,設置緊急情況的危險報警機制。同時,制定有計劃的檢修方案,針對使用年限,裝置類型和使用線路的不同情況分別進行定時檢修維護,最大限度的降低故障發生率。
繼電保護裝置技術性能較為復雜,電網管理人員在不清楚裝置詳細技術指標的前提下,很難對繼電保護裝置進行合理的管理工作,因此,針對繼電保護裝置的技術特性,進行專業化的裝置技術特性培訓,了解繼電保護裝置的運行機理,掌握常見的事故特征,并且熟悉相應的突發事故的處理方式,這樣才能應對突發情況,以備萬全。
針對繼電保護裝置常見的事故發生環節所在,有針對性的進行事故監測,利用信息化的技術手段,建立基于電網繼電保護裝置運行事故故障的信息化管理系統平臺,平臺功能包括:繼電保護裝置運行實況監測、關鍵元件技術參數監測、常規檢修計劃表、突發情況處理方案和危險排除機制等等,利用一體化的管理方式,全方位的保障繼電保護裝置的安全運行。
本文對電網安全系統中的繼電保護裝置進行了詳細分析,通過剖析繼電保護裝置的運行機理,總結了繼電保護裝置常見的事故發生類型,并針對性的分析了相應的事故誘因,同時,從電網實際運行的情況出發,提出了相應的繼電保護裝置事故處理方案,為電網運營單位提供了有價值的技術參考。
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