電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)故障與對策分析①

郭吉偉

摘要：近年來，隨著時代的發(fā)展，科技的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展都使得人們的生活水平和生活質(zhì)量有了空前未有的改善和提升。這也就意味著人們在日常生活中對各種能源資源的需求在不斷的增加，其中電能需求的增加是最明顯的表現(xiàn)。這使得電力系統(tǒng)在日常運(yùn)行的過程中會承擔(dān)大量的壓力和負(fù)荷，由此要想充分確保電力系統(tǒng)正常，安全，穩(wěn)定的運(yùn)行，就無可避免地需要進(jìn)行繼電保護(hù)裝置和繼電保護(hù)隱形故障的排查與處理工作。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護(hù)故障;對策分析

引言

我國歷來非常重視電網(wǎng)建設(shè)，因此城鄉(xiāng)電網(wǎng)十分健全。如何確保電網(wǎng)正常運(yùn)行，各電力公司都有十分有效的應(yīng)對辦法，而繼電保護(hù)就是其中的一種。繼電保護(hù)對于電力系統(tǒng)的重要性是毋庸置疑的。如果電力系統(tǒng)突然出現(xiàn)了故障，此時，繼電保護(hù)裝置就會突然斷開，避免故障線路處于工作狀態(tài)，從而保證其他線路的正常運(yùn)作，避免大面積停電的情況發(fā)生，把停電對生產(chǎn)生活的影響降到最低限度。及時查找出問題、果斷采取應(yīng)對措施，是對一個電工維修技術(shù)的考驗(yàn)。快速排除故障，確保電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，是電力公司追求的主要目標(biāo)。在實(shí)際工作中，電力系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)這樣或那樣的問題，而在降低損失方面，繼電保護(hù)發(fā)揮了不可替代的作用。

1電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的特點(diǎn)

在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，繼電保護(hù)是保障其安全維護(hù)的關(guān)鍵。繼電保護(hù)的實(shí)際工作原理主要是通過對功能設(shè)備的應(yīng)用，在最短的時間成本投入基礎(chǔ)上，來針對電力系統(tǒng)中存在的故障問題進(jìn)行切斷、針對運(yùn)行不正常的電力元件進(jìn)行切斷。由此可見，通過繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用，能夠進(jìn)一步把控電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的故障問題，進(jìn)一步減少由于故障問題導(dǎo)致的電力損失，減少企業(yè)的不必要浪費(fèi)，切實(shí)提高企業(yè)發(fā)展運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。針對越來越復(fù)雜的電力系統(tǒng)，面對越來越多元化的故障問題，電力企業(yè)還要進(jìn)一步完善繼電保護(hù)裝置，提高其運(yùn)行效率和運(yùn)行靈敏度，保證優(yōu)勢的充分發(fā)揮。

2電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)故障

2.1開關(guān)拒合故障

開關(guān)拒合是繼電保護(hù)常見故障類型之一，也是影響繼電保護(hù)運(yùn)行效果的主要原因之一。一般情況下，在變電站輸出線路中會利用電流速斷和過電流保護(hù)的方式來保證運(yùn)行的安全性，所以開關(guān)的通斷狀態(tài)直接關(guān)系到供電區(qū)域的運(yùn)行狀態(tài)。隨著電網(wǎng)用戶數(shù)量的增加，配變?nèi)萘繑?shù)據(jù)也相應(yīng)增加，供電負(fù)荷越來越大，這種狀態(tài)下極易出現(xiàn)開關(guān)拒合的現(xiàn)象。出現(xiàn)開關(guān)拒合的原因主要有相間短路、開關(guān)節(jié)點(diǎn)焊死、合閘卡死等，直接增加開關(guān)跳躍故障的概率，過流保護(hù)超出時限范圍，影響到供電區(qū)域的運(yùn)行效率。

2.2繼電保護(hù)的整體穩(wěn)定性影響電力系統(tǒng)運(yùn)行

在電流速斷保護(hù)的過程中，主要是依靠最大運(yùn)行方法這一原理來展開的。在面對較長線路和較多配電變壓器時，將其作為主要的10kV配電線路保護(hù)。但是，在實(shí)際運(yùn)行的過程中，考慮到系統(tǒng)本身的阻抗比較大，且實(shí)際的電流值獲取較小，且整定線路的末端為三相短路電流。因此，就會導(dǎo)致電流的取值比較小。那么針對這一問題，企業(yè)和工作人員在進(jìn)行整定時，就需要考慮到勵磁涌流起始值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于無時限速斷保護(hù)定值的問題，思考到配電變壓器投入過程中的勵磁涌流對于無時限電流速斷保護(hù)影響問題。通過這樣一種方法的應(yīng)用，便能夠有效解決當(dāng)前頻發(fā)的跳閘問題。隨著電力系統(tǒng)實(shí)際規(guī)模的不斷擴(kuò)大，也連帶出了10kV電力系統(tǒng)短路電流的持續(xù)增大。因此，就需要借助于具有較低靈敏度的電流速斷來對拒絕動作進(jìn)行保護(hù)?？紤]到變電所出現(xiàn)的短路問題，以及配電所出口出現(xiàn)的短路問題。在此問題的導(dǎo)向下，往往會直接增大短路的電流，甚至?xí)_(dá)到電流互感器一次側(cè)額定電流的上百倍。針對10kV電力系統(tǒng)中存在的故障問題，就需要工作人員及時對靠母聯(lián)斷路器進(jìn)行切斷處理，及時對靠母聯(lián)斷路器變壓器后備保護(hù)進(jìn)行切斷處理，以此來擴(kuò)大故障的范圍，并延長故障的時間，從而避免出現(xiàn)電力系統(tǒng)全部停止的問題。

3電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)對策分析

3.1參照法

對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行日常檢測的最常用的方法就是參照法。通過這個方法對繼電保護(hù)故障進(jìn)行檢測，需要使用它的正常數(shù)據(jù)作為參考。通過對繼電保護(hù)裝置里的參數(shù)進(jìn)行大量的比對和分析，從而才能找出故障所在的具體位置，以及找出排除故障的其他相關(guān)因素，為徹底排除故障打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。一旦發(fā)生接線問題的時候，工作人員的通常做法是，利用參照法對故障進(jìn)行及時檢測，確保以最快速度排除故障。同路改造是電力系統(tǒng)經(jīng)常面對的工作任務(wù)，在改造過程中，通常的做法是對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行更換。但是，在運(yùn)行一段時間后，就會發(fā)生同路接線困難等問題，在這種情況下，只能按照參照法進(jìn)行故障排除處理。在檢測的過程中，檢測出來的數(shù)值和繼電保護(hù)裝置的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值之間誤差比較大，對繼電保護(hù)裝置的問題就不好判斷，這時候不應(yīng)該對設(shè)備的刻度指示進(jìn)行常規(guī)化的調(diào)整。正常的做法是，應(yīng)該對其他元件進(jìn)行檢測并分析，從而進(jìn)行綜合分析。在處理問題的過程中，確保繼電保護(hù)裝置是同一個回路是基本的要求。如果檢測的結(jié)果真實(shí)可靠，而且確信裝置存在問題，就要及時進(jìn)行更換處理。

3.2經(jīng)驗(yàn)判斷方法

故障出現(xiàn)時，電力系統(tǒng)的工作人員可根據(jù)其積累的經(jīng)驗(yàn)對故障進(jìn)行準(zhǔn)確的定位和修復(fù)。從業(yè)人員利用多年從業(yè)經(jīng)歷中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提升對繼電保護(hù)系統(tǒng)的認(rèn)識水平和對其他相關(guān)電力系統(tǒng)的了解程度，在工作的同時不斷學(xué)習(xí)科學(xué)理論知識，包括對繼電保護(hù)系統(tǒng)在內(nèi)的眾多電力系統(tǒng)組件的運(yùn)行機(jī)制進(jìn)行系統(tǒng)化的理解，培養(yǎng)自身對繼電保護(hù)裝置故障的判斷能力，真正落實(shí)經(jīng)驗(yàn)判斷法。具有豐富經(jīng)驗(yàn)的工作人員可以在故障出現(xiàn)時，利用理論知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對現(xiàn)場情況進(jìn)行迅速判斷。例如在維修過程中，為了阻止故障系統(tǒng)對其他系統(tǒng)的侵害，維修人員充分觀察現(xiàn)場情況后，利用開關(guān)分閘控制故障系統(tǒng)。如果故障本身是開關(guān)分閘系統(tǒng)故障導(dǎo)致的繼電保護(hù)系統(tǒng)預(yù)警的故障，工作人員應(yīng)通過主觀分析和判斷，控制開關(guān)分閘的開合，實(shí)現(xiàn)對故障的控制。如果維修人員缺乏豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論知識或在實(shí)踐過程中出現(xiàn)判斷失誤的情況，都難以保障繼電保護(hù)故障能夠在第一時間得到妥善處理。

3.3替換法檢測維修

在維修繼電保護(hù)裝置時，如果故障點(diǎn)較難判斷，且拆卸設(shè)備較為復(fù)雜時，可以采用元件或者設(shè)備替換法進(jìn)行處理。如果判斷是裝置中的元器件、插件等小零件出現(xiàn)問題，可以采用元件替換的方式來確定。如果某一設(shè)備結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，可以采用整體置換的方式來判斷。如果更換設(shè)備后能夠正常運(yùn)行，說明該設(shè)備存在故障，可進(jìn)一步縮小設(shè)備故障的范圍。使用替換法時應(yīng)該注意替換元件或者設(shè)備要與被替換的元件或設(shè)備在性能、型號以及參數(shù)方面保持一致性，拆卸和安裝時都要嚴(yán)格按照規(guī)范要求操作，替換安裝后要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試，保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)的客觀性。為了降低繼電保護(hù)故障的發(fā)生概率，還可以采用狀態(tài)檢修的方式，通過對設(shè)備的實(shí)時監(jiān)控，能夠及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，避免事故的發(fā)生，既節(jié)省維修成本，又提高繼電保護(hù)運(yùn)行穩(wěn)定性。

結(jié)語

電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置的作用主要是保護(hù)電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行，在被保護(hù)元件和設(shè)備發(fā)生故障后，繼電保護(hù)裝置會有選擇的，迅速準(zhǔn)確的自動向最近的斷路器發(fā)出跳閘切斷命令，在保護(hù)其他元件安全性的同時，還降低電力系統(tǒng)發(fā)生大范圍故障的概率。通過對電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)控，能夠?qū)υO(shè)備的異常狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)測，準(zhǔn)確判斷故障發(fā)生區(qū)域以及故障性質(zhì)，為維修人員快速維修提供重要的參考依據(jù)。還能夠通過繼電保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制，大大提高工作效率。

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