電氣設(shè)備拒動(dòng)作故障成因及其保護(hù)

引言：電氣設(shè)備是電力網(wǎng)工作的核心裝置，利用電氣系統(tǒng)及其內(nèi)控元件可完成多類指令動(dòng)作。從現(xiàn)場監(jiān)測情況看，由于電氣控制系統(tǒng)的局限性，設(shè)備執(zhí)行程序時(shí)易出現(xiàn)拒動(dòng)作現(xiàn)象，擾亂了電氣線路的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。本次分析了電氣設(shè)備拒動(dòng)作故障的成因，從多個(gè)方面提出系統(tǒng)保護(hù)措施。

新時(shí)期國家對(duì)電網(wǎng)工程實(shí)施自動(dòng)化改造，電氣設(shè)備作為電網(wǎng)的主控設(shè)備，其電力作業(yè)功能得到了充分體現(xiàn)。因新舊系統(tǒng)之間的交替變化，電氣設(shè)備常面臨著拒動(dòng)作故障，若不及時(shí)處理會(huì)引起更嚴(yán)重的設(shè)備受損問題。因此，需詳細(xì)分析拒動(dòng)作故障成因，對(duì)其采取有效的保護(hù)措施。

一、電氣自動(dòng)化發(fā)展趨勢

隨著電力行業(yè)科技水平的不斷提升，電氣自動(dòng)化已經(jīng)成為技術(shù)革新的必然趨勢，用其取代人工操作具有多方面的應(yīng)用價(jià)值。從現(xiàn)實(shí)使用情況看，在設(shè)備操作與監(jiān)視當(dāng)中，傳統(tǒng)的操作組件、控制電器、儀表和信號(hào)等設(shè)備大多可被電腦控制系統(tǒng)及電子組件所取代[1]。在小型設(shè)備和就地局部控制的電路中仍有一定的應(yīng)用范圍，這也都是電路實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)。

二、電氣設(shè)備拒動(dòng)作故障成因

電氣控制系統(tǒng)自動(dòng)化帶動(dòng)了電力模式的優(yōu)化升級(jí)，更多高科技成果、高科技設(shè)備等得到了普遍應(yīng)用，大大降低了傳統(tǒng)設(shè)備調(diào)控的難度。電氣設(shè)備是總系統(tǒng)作業(yè)的主控裝置，借助電氣設(shè)備能夠按照預(yù)定指令要求控制電能傳輸，以實(shí)現(xiàn)電力資源的最優(yōu)化使用。當(dāng)前，電氣設(shè)備是在電力系統(tǒng)中對(duì)發(fā)電機(jī)、變壓器、電力線路、斷路器等設(shè)備的統(tǒng)稱，由于設(shè)備組合形式的復(fù)雜化，其在運(yùn)行階段常面臨拒動(dòng)作問題，這一故障現(xiàn)象會(huì)影響整個(gè)電氣設(shè)備的功能狀態(tài)。綜合分析，設(shè)備拒動(dòng)作故障成因：

1、電源因素。電源是維持電氣系統(tǒng)及內(nèi)控設(shè)備的基本要素，保持電源供應(yīng)才能正常地運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備，使發(fā)電、輸電、變電等宏觀作業(yè)有序地進(jìn)行。相反，若電源供應(yīng)條件不足，勢必影響到電氣設(shè)備的動(dòng)作狀態(tài)，拒動(dòng)作、誤動(dòng)作等均是比較常見的。電源問題的主要表現(xiàn)：缺電源、電壓、頻率偏差、極性接反、相線和中性線接反、缺一相電源、相序改變、交直流混淆，這些都有可能引起設(shè)備故障。

2、電路因素。當(dāng)電氣系統(tǒng)具備充足的電源條件，還要組件一套完整的傳輸電路，才可按照預(yù)定時(shí)間、預(yù)定用量等執(zhí)行傳輸?，F(xiàn)有電氣系統(tǒng)回顧結(jié)構(gòu)相對(duì)缺乏，單一式電路傳輸方案限定了電能供輸效率，阻礙了電氣設(shè)備功能的全面發(fā)揮[2]。例如，諧波是電路運(yùn)行多見的干擾問題，諧波易擾亂電信號(hào)的穩(wěn)定傳輸，若處理不及時(shí)則會(huì)帶來拒動(dòng)作后果，整個(gè)電氣系統(tǒng)均處于拒執(zhí)行程序的狀態(tài)。

3、操作因素。任何一種電氣設(shè)備都要人員操作，按照設(shè)計(jì)動(dòng)作方案才能起到調(diào)控作用，人工操作失誤也是引起拒動(dòng)作的因素之一。新時(shí)期電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)及功能得到了優(yōu)化改良，使用高端設(shè)備對(duì)操作人員的專業(yè)要求更高，如果值班人員職業(yè)水平不達(dá)標(biāo)，很容易人工誤操作而帶來一系列的故障。例如，電氣系統(tǒng)指令編寫錯(cuò)誤、設(shè)備操作失誤等，造成電氣設(shè)備的過熱燒毀、不能運(yùn)行、電氣擊穿、性能變劣。

4、監(jiān)測因素。故障監(jiān)測系統(tǒng)是電氣運(yùn)行中不可缺少的一部分，設(shè)定故障監(jiān)測方案可提前發(fā)現(xiàn)異常情況，對(duì)電氣設(shè)備作出準(zhǔn)確地告警指令。受到成本資金的限制，發(fā)電站、變電站等采用的監(jiān)測系統(tǒng)相對(duì)落后，對(duì)一些常見的異常動(dòng)作未提前告警，耽誤了設(shè)備故障最佳的控制時(shí)期，這在某種程度上也會(huì)造成拒動(dòng)作。例如，電能計(jì)量儀監(jiān)測功能失效，無法準(zhǔn)確地判斷電表流量大小，超荷載運(yùn)行引起拒動(dòng)作故障未及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

三、解決電子儀表的諧波問題

分析的基礎(chǔ)是電工基本理論，是對(duì)電氣裝置的構(gòu)造、原理、性能的充分理解，是與故障實(shí)際的結(jié)合。為了避免電氣設(shè)備拒動(dòng)作造成的不利影響，應(yīng)先對(duì)諧波問題進(jìn)行綜合治理，充分發(fā)揮出電子檢測儀的安全監(jiān)控作用，降低設(shè)備拒動(dòng)作故障的發(fā)生率。

1、綜合分析。例如，某三相籠型異步電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)了不能運(yùn)轉(zhuǎn)的故障，不論是什么情況，最集中的表現(xiàn)是電動(dòng)機(jī)不能工作，但故障不一定是在電動(dòng)機(jī)，而可能是電源故障，也可能是電路故障或者是設(shè)備和元件故障等。也就是說，同一種故障形式，故障的原因多種多樣。在這些原因中，到底是哪個(gè)方面的原因使電動(dòng)機(jī)不能運(yùn)轉(zhuǎn)，還要經(jīng)過更深入、更詳細(xì)的分析。經(jīng)過以上過程，進(jìn)而確定電氣設(shè)備故障的具體原因。

2、諧波監(jiān)測。計(jì)量儀器是對(duì)電網(wǎng)能耗測試的專用器材，諧波占用的電能也是儀器檢測對(duì)象，計(jì)量儀表計(jì)算諧波占用的電量，則會(huì)影響到總體電能計(jì)量的精度，通常計(jì)算所得數(shù)據(jù)小于實(shí)際電能數(shù)據(jù)[3]。參照諧波產(chǎn)生的原理，其本質(zhì)上是電網(wǎng)工作中多余頻率產(chǎn)生的波段信號(hào)，這類波源會(huì)占用一部分的電能空間。處理諧波問題時(shí)要注重諧波干擾的監(jiān)測，提前發(fā)現(xiàn)電氣線路潛在的異常故障，使電子儀表準(zhǔn)確地檢測電路。

四、積極完善系統(tǒng)的調(diào)控方法

現(xiàn)代電力行業(yè)正朝著多功能方向發(fā)展，各種電氣控制裝備得到了普及應(yīng)用，從而提升了電網(wǎng)供配電作業(yè)的總體效率。某一電氣拒動(dòng)作故障產(chǎn)生的原因可能很多，重要的是在眾多原因中找出最主要的原因，并運(yùn)用方法去排除故障。

1、檢修方法。早期配電網(wǎng)設(shè)計(jì)方案存在功能性的缺陷，降低了配電設(shè)施作用的自主發(fā)揮，浪費(fèi)了大量的電資源。采用遠(yuǎn)程系統(tǒng)調(diào)控配電網(wǎng)運(yùn)行，可快速地查找故障點(diǎn)，為檢修人員提供最準(zhǔn)確的故障信息。經(jīng)過遠(yuǎn)程改造之后，配電網(wǎng)故障處理效率明顯提升，故障處理平均耗時(shí)逐漸減短，多種檢修模式保障了電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，全面推動(dòng)了電能供輸作業(yè)水平的提升。

2、調(diào)控方法。新時(shí)期遠(yuǎn)程控制體系對(duì)配電網(wǎng)調(diào)度實(shí)施改造，在某種程度上達(dá)到了“節(jié)能、優(yōu)化、高效”等目標(biāo)。例如，采用配電遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)是為了解決配電端與用戶端的調(diào)控差異，避免配電設(shè)施占用過多的能耗[4]。為配電網(wǎng)設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，應(yīng)注重信息技術(shù)的綜合應(yīng)用，使發(fā)電、輸電、配電等形成統(tǒng)一的調(diào)控模式。靈活應(yīng)用電氣控制技術(shù)，包括：計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)同學(xué)技術(shù)等。

結(jié)論

電力系統(tǒng)是社會(huì)電能調(diào)配的主要平臺(tái)，借助系統(tǒng)功能可根據(jù)地區(qū)用電需求進(jìn)行分配，保持地方用電作業(yè)的可持續(xù)運(yùn)行。電氣設(shè)備拒動(dòng)作會(huì)對(duì)電網(wǎng)作業(yè)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，必須要綜合分析拒動(dòng)作故障的成因，提前擬定有效的安全防護(hù)措施，保障電氣設(shè)備持久、安全地運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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[3]孫文濤.諧波對(duì)電子計(jì)量儀的干擾作用及防御技術(shù)研究[J].電氣自動(dòng)化，2009，17（9）：78-79.

[4]艾麗麗.從電氣系統(tǒng)作業(yè)環(huán)境控制設(shè)備拒動(dòng)作現(xiàn)象[J].廣東電力技術(shù)，2011，30（12）：17-19.

作者簡介

林永波（1980—）男，漢族，福建南安，本科學(xué)歷，助理工程師，研究方向：繼電保護(hù)。

（作者單位：泉州市山美水庫管理處）