(湖州强力电力科技有限公司浙江省湖州市313000)
摘要:电力系统在发生故障或异常工况时,继电保护能够在最短时间内自动将故障设备从整个系统中隔离出来,从而有效防止了事故影响的扩大化,继电保护也成为现阶段保障电力系统安全、稳定运行的重要手段。但是如果继电保护二次回路出现问题,不仅不能发挥继电保护应有的保护作用,反而会因此导致系统崩溃和电网瘫痪,最终给电力企业带来重大经济损失,影响电力用户的正常用电需求。故而,我们有必要进一步探究继电保护二次回路故障的防治措施,确保电力系统安全、稳定运行。本文浅析了继电保护二次回路问题引发的故障及其防治。
关键词:继电保护;二次回路;故障;防治
引言
继电保护在进行安装配置的过程中就存在一定的技术要求,也就是继电保护系统中的安全装置一定是具备风险控制操作的,出现故障后必须有切实可行的操作来暂时免除故障威胁,包括保护装置本身应具备可直接切除故障的配件部分,这是继电保护及二次回路对安全装置安装时就应该具有的选择性特征,也是保护装置应该具备的基础性作用。除此之外还应包括二次回路在保护装置起作用时的快速性需求,主要是为了保障出现故障时能够迅速切断电路从而保证系统的局部稳定性。
1继电保护二次回路引发故障的分析
1.1线路母差电流二次回路绝缘击穿
线路母差电流二次回路绝缘发生击穿现象,引起母差保护出现误动,导致非故障线路开关和母联开关均发生跳闸现象。在对其故障类型进行试验研究后发现,造成这一现象的主要原因在于:①母差电流回路B、C两相间发生短路现象,造成线芯绝缘发生击穿;②工作人员在试验过程中,未能及时恢复中性点引线,一旦电力系统出现故障,则会造成线路电位增高,导致母差电流回路B、C两相发生击穿现象,从而产生二次回路故障。
1.2越级跳闸
该故障是110kV线路中常见的继电保护二次回路故障,例如一条110kV线路C相在受到外界损坏后,造成C相出现较大的短路电流,若本级线路保护时间与上级线路保护时间配合失当,便会造成线路越级跳闸,对电力系统的安全运行造成不利影响。同时对于存在故障线路的母线来说,若变压器选跳保护时间设置不合理,则会导致变压器中性点接地变压器出现自动切除现象,且中性点不接地变压器却处于和母线持续运行的状态中,进而提升了变压器中性点电位,造成主变压器温度持续上升,这种情况下,极易出现主变本体爆炸起火现象,给电力电业和用户造成巨大的经济损失。
1.3指示灯电源存在问题
电力系统的指示灯主要用来显示回路的通断、开关的分合、小车的位置等状态。操作人员根据指示灯可以大体判断出电力系统各个电气设备的运行情况。而如果指示灯的电源发生问题,或是因为短路而导致指示灯熄灭,不仅会引起二次回路连接导线的短路问题,而且还会对整个系统的安全运行产生误判等不良影响。当继电保护二次回路出现故障后,指示灯系统中的电流要远远超过电源开关的控制电流,而指示灯多为二极管,承受的电压、电流十分有限,如果电流过大,很有可能导致指示灯烧毁,也就不能正确反映电力系统的运行情况。另外,由于继电保护二次回路故障致使电源跳闸,在系统断电的瞬间,也会烧毁装置中的继电器节点。
1.4母线开关误跳闸
母线开关误跳闸故障的出现严重影响着电力线路的安全运行,并在一定程度上损害电力设备,不利于电力企业实现经济效益最大化。例如一条220kV线路B相电流变成零的话,在检查线路的过程中会发现二次线箱端子引线的绝缘性是良好的,但保护电路中B相线芯出现烧损、断裂等现象,进而产生母联开关误跳闸。
1.5元件破损老化
电力系统长期暴露于自然环境下,加上使用时间的累积,因此不可避免会出现元件的老化和破损。而电力运维单位又没有及时做到电气设备和内部元件的检测和更换工作,这就给继电保护二次回路故障埋下了许多隐患。例如,二次回路中的辅助接点主要起到防止二次回路过载过电流的作用,当回路中的电流过大时,可以通过辅助接点分压来降低电流对电气设备的损害。但是辅助节点在长期的使用过程中会逐渐出现磨损、积尘,使导电性能降低,也就不能有效发挥导流作用,从而给电力系统的正常运行造成了安全隐患。除此之外,像设备中常用的绝缘外套、绝缘零件等,也会随着时间的推移而陆续出现老化、开裂等现象,绝缘性能急剧下降,如果不及时更换,极易导致二次回路的短路故障。
2继电保护二次回路故障的防治措施
2.1加强控制直流回路绝缘的措施、强化日常巡视检查的力度
加强控制直流回路绝缘的措施、强化日常巡视检查的力度,是确保我国的电力企业稳定可持续发展的重要策略。我国的电力是国民经济发展的重要组成部分,我们要保证人们的生活安全,在强化继电保护装置性能的同时也要保证直流回路的可靠稳定,从而避免因二次回路故障而触发开关跳闸现象。选择优质的变压器,控制好上下级之间的跳闸时间级差,保证母线电位在合理的范围内正常工作,全面防止越级跳闸事故的出现。
2.2优化电缆质量
由于电缆质量不达标,导致线芯绝缘部分容易被击穿,保护装置容易出现误动。要想解决这一问题不仅需要分析继电保护二次回路,还需要在施工过程和电路设计中尽量选用质量较好的电缆。这样才能保证线缆线芯都能够符合电力系统的实际要求。特别是在对母线保护电路进行设计的过程中必须要选择专用电缆。除此以外还需要在安装检修过程中对各个接线的端头进行仔细检查并做绝缘试验,防止使用有裂痕和绝缘损坏的电缆。只有这样才能防止继电保护出现误动或拒动,才能真正保证电力系统的安全稳定运行。
2.3确保有质量的电线防止接头出现末端损坏
只靠加强电路的管理、监测是不能完全避免风险的,我们还要确定我们使用的电缆是符合国家相关规定的,防止部分电路出现误动、击穿以及同一多芯的电线芯间出现问题造成的危害。因此,在真正进行电路施工的过程中我们要选择有保障的电线,确保电缆线芯的质量可以满足正常的供电运行,与此同时,对于母联的电流回路设计我们要使用有质量保障的电缆线。对电路进行检查、修护过程中,要重点对接头的监测,避免出现断裂、损坏的电线,有助于降低继电保护系统出现故障,为我国的电力企业的稳定、安全运行提供了保障。
2.4选择恰当的控制回路指示灯
控制回路指示灯在正常运行电力系统中意义非凡,尤其是在二次回路中,其重要性更是不言而喻。所以为了提高继电器与电力设备的安全性,更好的确保他们的安全性能与稳定性能,我们要采用最好的、最灵敏的控制回路指示灯,甚至有时候指示灯的电源还必须与控制回路分开,采用独立的电源供电,从而更加有效的提高二次回路的安全性与稳定性,使当继电保护或者二次回路发生故障的时候,能够准确的、迅速的把消息传递给值班人员,也确保控制电源指示灯不会因为某一元件或某部分电路出现故障而影响其正常工作。
2.5定期检修元件
继电保护系统在使用一段时间后,不可避免的会出现元件老化或受损问题,设备运维管理人员应当给予高度重视,定期做好元件的检查工作,对于检查中发现的质量不合格或老化磨损严重的元件,应当及时进行更换。另外,由于静电吸附作用,许多电力元件表面堆积大量的灰尘,也需要在检修过程中进行打扫和清理工作,保证继电保护系统始终处于良好的工作环境和运行状态。同时,运维管理人员也要在检修过程中或当前检修工作结束后,及时做好相应的修试记录,以便于为后期工作的开展提供技术指导和参考意见。
结语
继电保护二次回路故障不仅会给电气设备的正常运行造成破坏性影响,严重情况下还会造成区域性电网瘫痪,给电力企业和电力用户都造成了严重的损失。要想从根本上降低甚至杜绝此类问题的发生,首先要找准二次回路故障的发生原因,随后在此基础上结合实际工作经验,采取具有针对性的防治措施,全面提升电力系统的安全性和稳定性。
参考文献
[1]朱中晖.110kV电力系统继电保护的故障分析以及预防、应对措施[J].华东科技:学术版,2017(09):233.
[2]郑兴超,沈晓玲.基于110kV智能变电站继电保护中常见问题的分析探讨[J].科技传播,2016(20):131-133.