(江蘇省電力公司金壇市供電公司,江蘇 金壇 213200)
淺析電力系統繼電保護的影響因素及其完善措施
姜 慧
(江蘇省電力公司金壇市供電公司,江蘇 金壇 213200)
電網安全穩定運行的一項重要設備是電力系統繼電保護裝置,繼保裝置作為電力系統中必不可少的重要元件,是電網安全穩定運行的重要防線。隨著計算機信息網絡、遠動通信、電力系統自動化等技術的發展,電力系統繼電保護裝置的數字化、智能化、網絡化水平越來越高,裝置穩定性、集成性越來越好。本文重在介紹繼電保護的作用,分析了繼電保護雷擊干擾、輻射干擾、靜電放電干擾三種干擾因素,提出了完善繼電保護的三項措施,最后對繼電保護的智能化、網絡化進行了展望。
電力系統;繼電保護;影響因素;措施
1.1 電力系統繼電保護的作用
當電力系統中被保護元件發生故障的時候,需要能夠自動地、有選擇性的、迅速的從電網中切除,繼電保護裝置正是承擔這種功能的自動化設備。它能夠將故障快速、正確地隔離,從而能夠保證無故障部分能夠迅速地恢復正常運行,保證正常連續供電,并能夠避免故障元件遭受再次損害,盡可能縮小故障范圍和停電范圍。
1.2 電力系統繼電保護的主要功能
繼電保護在電力系統中的有著非常重要的角色,越是復雜的電力系統網絡,越是有更多的電氣元件受繼電保護管理,保護參數還需要涉及幾乎所有的一次和二次設備參數、運行參數和裝置型號。另外,在電力系統當中,有時還存在著諸如保護裝置軟件功能缺陷、二次回路設計缺陷、參數匹配失調、元器件老化、設備家族性缺陷以及人為因素等復雜原因,由此導致運行中的繼電保護裝置會出現一定的故障,對電網運行產生影響,甚至還會引起事故。因此,對繼電保護故障的排除應引起高度重視。
2.1 雷擊干擾
雷擊干擾是較為常見的一種情形。由于設備到變電站接地網的接地線為高阻抗,當變電站的接地網部件遭受雷擊的時候會產生高頻電流,此時該變電站的接地網系統中暫態電位便會升高,就有可能引起繼電保護裝置的控制回路或靈敏設備的損壞。
2.2 輻射干擾
不能忽視通信、話機等電子通訊工具的輻射干擾。我們知道,在電站工作或運行檢修時,那些存在于繼保裝置周圍的電子通訊工具,如移動通信和話機,有相當強的電場以及磁場。這些變化的電磁場能夠產生輻射干擾,形成一個假信號源,其原理是它能夠耦合到附近的弱電子元件的回路當中,在回路中感應出一定的高頻電壓。這類假信號,對電力系統繼電保護裝置的動作正確性是個不小的威脅。
2.3 靜電放電干擾
不能忽視冬季易發的靜電放電干擾。在冬季干燥的工作環境下,加上工作人員通常都穿著絕緣靴,電荷不能及時導出,其衣物更加可能帶有靜電高壓,電荷將會累積聚集并被保持很長時間。此時,如果工作人員接觸電子設備,便會發生放電,在嚴重的時候甚至還會燒毀電子元件,破壞電力系統的繼電保護裝置。
3.1 完善制度
科學合理的制度是確保繼電保護正常運行的保障手段,應當根據不同繼電保護裝置的不同特點,制定完善的運行管理規章制度,包含繼電保護設備的運行維護、定期校驗、缺陷處理以及事故分析等,并配套相應的人員考核制度,以此來促進繼電保護工作的順利開展。此外,還可設立繼保專業勞動競賽、技術練兵、集中輪訓等活動,提高廣大繼電保護工作人員的技能水平和工作責任心。
3.2 加強協調
繼電保護工作專業性強,而且需要電力系統其他專業交叉配合,例如,經常需要運行、調度、檢修的直接或間接參與。因此,對各方的協調就顯得十分重要。各專業要密切配合,做到思想統一、協調統一,確保目標一致、各司其職。為此,需要建立一套完整的組織協調架構,來確保工作有序運轉。
3.3 提升技術
隨著繼電保護自動裝置的自診斷技術以及繼保技術的不斷發展更新,日臻完善的變電站繼電保護故障診斷系統能夠為電氣二次設備實行狀態監測。因此,在繼電保護裝置上加載在線監測程序,將能夠對每一臺設備以及其元器件進行自動測試,使設備得到可靠保障。技術的成熟,將大大提高設備管理能力,為設備提供人工管理和自動技術的雙重保障,強化狀態檢修、離線檢修、設備驗收效率和效益。
繼電保護裝置作為電力系統網絡上的一個智能終端,具有數字化、智能化和網絡化的特征。它負責從網絡中接受全系統的運行和故障信息數據,同時也將被保護設備的信息數據傳送至網絡中的任一終端。
4.1 智能化
微處理器技術和人工智能技術的發展大大促進了繼電保護裝置的智能化水平發展。隨著微電子技術的不斷發展創新,微處理器、微控制器、嵌入式系統,從硬件和軟件上都開始大量融合到繼電保護裝置中,使得儀器、儀表數字化、智能化水平不斷得到提高。繼電保護產品在測量速度、準確度、靈敏度以及綜合性價比方面所體現出的智能化,是前所未有的。
4.2 網絡化
計算機網絡的革新,促進了信息和數據通信技術的迅速發展,繼電保護網絡化已經成熟。為了防止整個電力系統停電的嚴重事故,我們僅僅設置各個元件的保護裝置是不夠的。以前的繼電保護裝置只能反映保護安裝處的電氣量,從而切除故障,以縮小事故范圍。但是,新提出的系統保護的概念是要求利用計算機網絡將整個電力系統的各個繼電保護裝置聯絡起來,使得整個系統的運行以及故障信息在每個保護單元上得到共享,再配合自動重合閘等安全自動化裝置,從而保障整個系統的安全、穩定運行。
繼電保護能夠使得被保護的電氣元件發生故障時,繼保裝置能夠快速判斷并準確地給距離故障元件最近的斷路器發出跳閘指令,使故障元件能夠快速地從系統中斷開,縮小故障,恢復供電。近年來,國家對電網的投入非常巨大,電網規模不斷擴大,裝備水平越來越高,超高壓建設也在提速,這便使得電網結構及其運行方式日益復雜。因此,對于電力系統的繼電保護的要求也越來越高、越來越嚴格,這將促進繼保技術繼續朝深入發展。
[1]王立山.試論電力系統繼電保護技術及配置應用[J].科技與企業,2012(11).
[2]丁洪筠.電力系統繼電保護干擾原因及其防護措施研究[J].科技傳播,2013(01).
[3]冀全明.電力系統的繼電保護措施分析[J].河南科技,2013(09).
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