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摘要:继电保护系统隐性故障是引起大电网连锁故障乃至解列的重要原因之一,其研究内容涉及保护系统及电网运行状态等多个方面。文章从继电保护系统可靠性入手,对继电保护隐性故障进行分析,结合电力系统可靠性标准,对继电保护隐性故障提出科学的处理方案。
关键词:继电保护;隐性故障;可靠性
“隐性故障”属于一种潜在性的故障隐患,对电力系统运行具有极大的破坏力,深入分析隐性故障潜在风险及故障原因,能够维持继电保护系统运行的安全性。同时,从可靠性角度提出继电保护方案,实现了变电站调度与管理改革,发挥继电保护在隐性故障防控中的调控作用。
1、继电保护系统可靠性
作为电力系统可靠、安全运行的重要保障,继电保护装置能在第一时间发现系统故障,并根据实际情况通过断路器将故障部分隔离出来。影响继电保护系统的因素有软件因素、硬件因素和人为因素三种。为有效维护电力系统安全,技术人员应强化电力系统监管水准,重视继电保护系统可靠性的统计评价工作。目前用于评价该装置的方法主要参照正确动作率这一指标,并通过保护装置的电压大小进行分类计算,其划分范围为110kV以下、220kV以上和500kV或330kV的继电保护装置。
2、继电保护隐性故障分析
2.1继电保护隐性故障的引发
隐性故障不会对正常运作的电力系统造成影响,但当系统某部分出现状况时就会触发该故障,同时还会连带产生其他故障。实际上,继电保护系统中的每个元件都有存在隐性故障的可能,然而这一故障并不代表继电器本身在设计或应用上存在问题。与其他故障相比,隐性故障更易出现于压力状态下的电力系统中。结合专家分析和相关资料,笔者总结出以下三点容易引发隐性故障的情况:
1)系统老化造成的隐性故障。系统元件损耗时间过长便很容易出现老化状况,并由此突发故障。
2)不良环境造成的隐性故障。这里的不良环境多指阴暗潮湿的雨雪天气,长期处于这种恶劣环境将对器具储存造成影响。
3)自然灾害造成的隐性故障。通常,火灾、地震、龙卷风等不可抗逆因素也会对系统造成影响,并且这种情况往往无法预测,发生概率也只能粗略计算。
2.2继电保护隐性故障评估
鉴于隐性故障不会在正常运行的系统中表现出来,研究人员应设计出有针对性的概率模型,结合不同的故障发生情况进行概率计算。常见的概率模型会对线路距离保护和线路过电流保护的隐性故障特征加以分析,并将元件寿命等因素加入到概率运算当中。而不良环境和自然灾害这类情况有一定的特殊性,不能采用传统的概率模型进行计算。模糊分析计算模型可将不同环境及各类灾害区分开来进行分析,得出的数据能将事故发生概率科学地呈现出来。另外一种评估方案是设计出隐性故障线路集。这一做法有助于搜索连锁故障发生路径,尽可能降低事故造成的损失。
3、继电保护隐性故障原因及措施
3.1隐性故障原因分析
隐性故障分析中,其诱发因素是多个方面的作用,具体原因也是复杂多样的,主要包括:①计量标准不准确,理论定值与实际定值差异较大,难以协调配合;②元器件损坏,如:老化、受损、接触不良等;③各种接线错误、松动、接触不良;④人员操作不当,检修人员与操作人员失误,引起误动作;⑤设备及元件检修不够严格,存在隐性故障风险,导致设备状态失去稳定性。
3.2故障检测方法
3.2.1电阻测量
通过检测电阻值大小,判断继电保护系统所处的故障状态,对系统结构进行优化改造,创建更加稳定性的系统运行模式。熟悉继电保护设备电阻值变化规律,可对内部电流大小作出准确的判断,提高线路运行阶段的安全状态,这样可以降低各种因素产生的风险隐患。同时,电阻测量也是按照行业标准进行的,这些都是电阻值操控过程中形成的稳定局面,也是电力规划与利用重点。
3.2.2变比测量
变比测试是考核不同状态下,继电保护器线路及元件运行的综合状态,做好综合调试与操控工作,有助于提高设备运行安全效率。对于设备潜在的故障隐患,变比测试可指导后期设备调试工作,从设备状态及运行规律实施总结,提高了综合控制的稳定性。例如,变比测试中,选择电压表展开多元化控制,减轻了电力平台传输与作业效率,试验时应注意接线是否正确,接触是否良好。
3.3隐形故障防范措施
3.3.1故障诊断
为了避免隐性故障对设备调控造成的不利影响,要按照不同类型故障风险展开控制,从多个角度提供针对性的控制方法。其中,故障诊断要考虑具体因素,对相对应的故障诊断标准详细分析,确保设备内外装置运行的协调性。隐性故障诊断中,要注意方式的灵活性,可结合个人经验进行初步断,提高设备诊断与调控的安全性;也可利用信息化技术进行智能之别,对潜在的故障风险做出识别,提高某个区域设备运行与控制的安全指数。
3.3.2故障处理
对于检测出的故障隐患,要及时安排人员进行综合处理,确保继电保护设备处于安全状态,提高了整个系统运行的安全系数。检修人员要做好综合性调试工作,从设备状态、设备功能、设备模式等展开分析,为电力系统调度与控制进行自动化分析。故障处理过程中,对一些典型故障实施综合化控制,从而摆脱了传统检修模式的不足。例如,绕组故障处理过程中,对线路结构详细检查与分析,及时发现短路、烧毁等问题;结合万用表对电压实施策略,提高线路开关之间的配合效率,避免接头接触不良等故障。
3.3.3综合监测
基于信息技术改革趋势下,继电保护隐性故障处理具有先进性特点,按照数字技术要求编制监测方式,才能更好地实现电能调配与控制。系统运行过程中,发挥数字设备的在线监测功能,提出符合系统改造要求的新模式,这些都是提高变电设备操控效率的关键。对于一些常见的隐性故障,要采用多功能设备进行调度,实现设备利用与改造的最优化发展。例如,校验、检测继电保护设备等,处于不同电压环境中,其操控速度与运行状态也是不利的,这些都需要检测仪器参与调试,才能进一步落实具体的控制效率。
4、结束语
对继电保护系统的隐性故障进行研究时,不宜采用传统电力系统可靠性建模方法进行研究,而要建立更为系统的一次设备与二次设备电力系统模型,将其作为研究电力系统继电保护装置隐性故障的关键工具,但是由于我们的电力系统继电保护装置具有某些缺陷,因此在运行过程中具有风险性与不稳定性。电力系统中继电保护装置的隐性故障出现的具体成因具有一定的复杂性。在对系统隐性风险进行评估时,需要综合采用危害程度风险评估法与危险等级风险评估法,对电力系统的运行稳定性进行科学、全面评估,从而有效解决我国电力系统中继电保护系统隐性故障问题。
参考文献:
[1]霍超,张沛超,廖晓辉.考虑隐性故障的继电保护重要度分析方法[J].华东电力,2014(03).
[2]杨明玉,田浩,姚万业.基于继电保护隐性故障的电力系统连锁故障分析[J].电力系统保护与控制,2010,38(09):1-5.
[3]孔德树,廖思英.继电保护装置可靠性的分析与提高[J].中国高新技术企业,2015(01).