电力系统继电保护故障分析及处理探讨
2018-11-19顾涛
顾 涛
(华电国际邹县发电厂,山东 邹城 273522)
0 引 言
在电力系统运行过程中,继电保护装置有着非常重要的作用,能够对电力系统进行自动检测和相关保护,是电力系统的核心组成部分。但是,电力系统往往会受到各种各样因素的影响而出现不同情况的故障,严重影响电力系统的安全性、稳定性和可靠性。因此,要提高电力系统的安全性,必须加强对继电保护装置的完善,对相应故障进行科学、综合分析,提出具有针对性的处理措施,保证电力系统安全运行。
1 电力系统继电保护装置的作用
一般而言,电力系统继电保护装置的作用主要分为三个方面,即维护电力系统的稳定运行、生动形象地反映电力系统的运行状态和高效实现对电力系统继电保护的控制[1]。
1.1 维护电力系统的稳定运行
继电保护装置最重要的作用是保障电力系统能够处于一个稳定运行的状态,确保电力系统在出现任何故障时都能够对故障进行一个详细、科学、系统的分析,从而有针对性地对距离该故障最近的断路器提出继电保护装置命令,将故障从电力系统设备中切除,从而避免对故障设备造成更严重的破坏,从而提高电力系统运行的稳定性和安全性。
1.2 反映电力系统的运行状态
继电保护装置在一定程度上反映了电力系统的运行状态,能够时刻掌握电力系统中各个部分的运行过程和该过程中出现的任何故障信号。继电保护装置通过分析这些信号得出电力系统的运行状况,从而做出预防性措施。此外,继电保护装置还可以将这些检测信号传入继电保护的自动控制装置,从而对电力系统的运行状态进行分析、调整,保障电力系统可靠运行[2]。
1.3 高效实现对电力系统继电保护的控制
电力系统中的继电保护装置能够起到对电力系统的检测和保护作用,且主要通过电源遥控、自动控制、远程控制等技术实现。这些技术提高了对电力系统保护的高效性、技术性、完善性,也促使整个电力系统继电保护装置达到了一定程度的自动化控制技术水平,从根本上实现了对电力系统继电保护的控制。
2 电力系统继电保护故障分析
2.1 电压互感器二次回路故障分析
在电力系统的继电保护装置中,电压互感器和电流互感器做为二次回路,是继电保护运行过程中不可或缺的重要组成设备。但是,电压互感器和电流互感器在二次回路的运行过程易受各种因素的影响而出现故障带来严重后果[3]。实际运行过程中,电压互感器二次回路的故障主要表现为以下几方面:二次回路中性点存在较多连接不当的情况(如图1所示),而连接不当多是因为接线施工工艺不合理;三角电压回路出现断线,一旦出现电压回路断线,就会导致零序保护发生故障;PT二次失压,是电压互感器二次回路运行过程中最常见的故障之一。
图1 中性点接地继电保护装置外形
2.2 电流互感器饱和故障分析
在当前的电力系统继电保护装置中,电流互感器最易出现饱和故障,一旦电流互感器出现饱和,就会产生严重后果,大大降低继电保护的运行效果。继电保护中,电流互感器出现饱和故障最重要的原因是短路,短路会使电流互感器转变为励磁电流,从而导致二次电流无法进行先行传变,从而导致继电保护装置故障,降低电力系统的稳定性。图2为电流互感器饱和时发生电流的波形图,图3为常见的短路类型。
图2 电流互感器发生饱和时二次电流波形图
图3 常见的短路类型
2.3 电源故障分析
继电保护装置的运行离不开电源。在继电保护装置的实际运行过程中,电源的作用至关重要。一旦电源出现故障,就会直接导致电力系统出现故障,并且无法继续实施后面的操作。因此,对电源的保障需要放在首位。此外,在继电保护装置中,一旦电源输出的功率减小,就会直接导致输出的电压减少,从而降低继电保护装置的高效性,使继电保护装置无法正常运行。
2.4 干扰和绝缘故障分析
在继电保护装置中,对继电装置的检测也是至关重要的,有专门的检测继电系统为继电系统进行检测。在进行检测时,需要根据相应的线路来判断电路、电线存在故障之间的联系,并且准确的判断两者之间发生的缘由。但是,在实际的检测过程中,一些现代化设备会对检测带来一定的干扰,使相关的继电元件出现故障,也正是这些原因的产生,加大了继电保护装置发生故障的概率。由于继电系统具有较高的集成度,而且相应的电源线路也比较密集,在使用的过程中难免会使电源线路吸附大量的杂质,例如:灰尘等。这些杂质会对线路产生较大的影响,导致电线电路在通电的过程中出现干扰或者绝缘的情况,从而增加了继电保护装置发生故障的概率,大大降低了继电保护装置的安全性[4]。
3 电力系统继电保护故障处理措施
3.1 详细记录故障发生的原因
在电力系统继电保护装置实际运行过程中,故障产生的形式各种各样。为了给维修人员提供更多便利,需要加强现场工作人员对继电保护装置出现故障的形式、原因等进行详细、准确记录,并且通过对故障后的观察来提高记录故障的实质性作用,为维修人员提供更多的处理依据。在记录继电保护装置故障时,最重要的是详细、准确记录故障发生的原因,通过科学分析故障发生的原因,从而为处理措施提供重要的参考依据,提高维修的高效性。此外,避免了在继电保护装置故障的维修过程中浪费不必要的人力、财力和时间,从根本上提高故障处理的质量和效率。
3.2 元件的参照替换
在继电保护装置发生故障后,最常用的处理办法是使用原件替代法和参照法。其中,元件替换法就是替代出现问题的元件。在具体的运行过程中,一旦发生任何元件出现故障,就可以采用新的、相同的元件去代替故障元件。参照法是指将几种元件进行对比分析,根据故障记录以及相关的运行参数来选择适合的元件。这两种方法都在一定程度上提高了故障处理效率,保障了继电保护装置的高效运行。
3.3 提高设备抗干扰性
在继电保护装置中,很多元件都有比较敏感的特点,一旦外界环境出现变化,就会使继电保护装置出现不同程度的故障,同时也会对相关保护设备造成不同程度的损坏。为了减少继电保护装置运行过程中故障发生的概率,必须加强设备对外界的抗干扰性,确保电力系统内部运行的安全可靠性。第一,加强硬件的抗干扰性能。第二,加强软件的抗干扰性能。通过这两个方面的高效结合,能够最大程度降低继电保护装置出现故障的几率,从而保障电力系统运行的稳定性、安全性和可靠性[5]。
4 结 论
当前,随着科学技术的不断发展,我国电力系统不断发展与完善,并朝着多元化、现代化、科学化方向发展。电力系统中的继电保护装置是技术发展的。为了促进电力系统的稳定发展,需要不断完善继电保护装置,从根本上保证电力系统的安全性和可靠性。