继电保护隐形故障分析及其应用陈雷雨

继电保护隐形故障分析及其应用陈雷雨

(国网冀北电力有限公司唐山供电公司河北唐山063000)

摘要:随着电力系统的不断扩大,对于电力系统继电保护的要求也愈来愈高.继电保护系统中存在着隐形故障现象,并且它的存在是不可避免的.然而隐形故障的存在对电力系统的影响却很大,容易导致系统发生重大事故。本文介绍了电力系统继电保护中存在的隐形故障问题。通过介绍隐形故障的概念和特点,说明了隐形故障的危害性,在此基础上介绍了评价隐形故障危害性的方法,通过采取对隐形故障进行监测和控制的方法来减少隐形故障的发生,从而也就降低了系统发生大面积故障的可能性。最后还介绍了目前电力系统中对于隐形故障分析的应用情况。

关键词:电力系统;继电保护;隐形故障;监测和控制;应用

1、继电保护中的隐形故障防范措施

电力系统继电保护及二次回路中所存在的隐形故障问题是不可避免的,也是无法消除的,但是完全可以预防。我们可以使用目前国内比较先进的保护设备,利用其具有的自诊断功能,对装置的一些异常情况进行在线监测和预防。若想解决问题关键是要做到以下几点[3]:

1.1必须加强设备管理,制定相关的规章制度,并严格执行,加强基础设施的完善,将各项设备的检修和维护工作做到位,准确记录各项设备的运行情况观察其细微变化,便于进行对比分析,尽早发现问题,解决问题,降低设备发生隐性故障的可能性。

1.2为防止电力系统和电气设备大规模故障的出现,在使用静态保护措施时,首先满足保护装置内在需求,然后可以在二次回路内部采取以下干扰手段:在敷设电缆过程中可以充分利用自然屏蔽物,必要时可设置与保护电缆平行的专用屏蔽线,采用屏蔽电缆或铠装铅包电缆时,屏蔽物层要确保两端接地,弱电和强电回路不能共用同一根电缆。也可使用其他防范措施,如电力电缆与保护用电缆进行分层铺设,在铺设的过程中,保护用电缆的铺设路径要尽量远离高压母线及高频暂态电流的入地点,如避雷针和避雷器的接地点。

1.3通过对继电保护及二次回路特点的分析,我们知道二次回路网络具有“0”“1”的开关特性,所以我们可以用开关网络的方法对继电保护进行描述,将继电保护二次回路抽象为由逻辑对象组成的图,进而形成以继电器元件为核心的逻辑元件组成的开关网络,由此,拓扑不但能够自动形成,而且维数也会相应降低,当故障发生时,我们可以使用开关网络中继电器元件对象的路径乘积表达其二次回路的核心逻辑,从而实现整个继电保护二次回路的启动,动作逻辑,出口整个过程的逻辑抽象,建立适合继电保护二次系统分析的完整模型和算法。

1.4通过建立有效的继电保护故障信息分析与处理系统,可以实现故障信息及保护装置动作的完整报告在各级继电保护部门之间的快速传递,尤其能够保证调度人员及时掌握电网的运行情况和可能发生的故障情况,这就不仅大大提高了电力故障分析与处理水平,还提高了工作效率,实现了对全网微型机的保护和录波装置运行状况的实时、动态监测,极大的提高了电力系统保护装置的可靠运行水平

2、微机继电保护装置的常见故障及原因分析

2.1定值整定错误分析

定值,是衡量继电保护装置运行状态的重要参数。具体分析发生定值误差的主要原因,与科技人员自身的技术水平相关,工作人员在检查值时发生错误,或者是TA、TV变比计算错误等方面的错误。

2.2继电保护装置元器件老化和外坏境影响分析

设备在长期运行的过程中部件会逐渐的老化,例如,部件老化可能会导致A/D转换精度下降,从而造成严重的电网事故。微机保护装置在实际的操作中,很容易受周围空气的湿度和室内温度。

2.3设备电源问题分析

当电源工作时间长,由于某种原因输出功率将导致减少,这会使得输出电压下降现象的出现。电压下降过大时,会导致比较电路基准值发生变化,使充电电路缩短。熔断保护配置需要根据负载的电源实际情况,以便按照一个大的熔断电流的电平比原则,以确保熔断器电路中的过载条件下,仍然有它的选择性,否则会使得较低的电平不匹配,导致设备故障。

2.4抗干扰和插件绝缘问题分析

如果不具备良好的微机保护抗干扰性能,使用无线通信设备的时候其微机保护装置的保护屏附近会造成干扰,使逻辑元素微机保护装置出现故障。微机保护装置具有高集成度和紧密布线,设备运行的时间过长之后,由此产生的静电荷会使接线插头的焊点和其他各地大量的静电灰尘,灰尘就会连接在焊料之间,从而形成一个导电通道,提供了事故发生的条件。

2.5隐性故障分析

隐性故障是指在正常运行系统操作的保护装置时候,不会干扰到正常运行的一种障碍,改变一些内部组件发生一些改变的话,这些类型故障将被诱导引起广泛的故障。如果继电保护装置出现了故障的时候,保护装置会在特殊情况下重新分配资源,同时,一个新的系统状态和隐性故障可能导致设备二次回路故障的出现。

3、继电保护隐形故障的评价与处理措施

由于继电保护系统存在隐形故障,当系统内发生了故障,有些保护装置并不是保护故障发生那部分区域的,但是由于存在隐形故障,这些保护装置仍然动作,产生了误动。当有故障发生,有故障的线路会跳闸,然后带有隐形故障的保护装置被触发,把没有故障的线路跳开,这样本来一个事故可是跳闸两次,成了两个事故,保护装置发生了误动作。隐形故障也是分等级的,有的比较灵敏,而有的就不灵敏。有的会导致比较大的事故,有的不会构成大威胁。但是一些隐形故障会让运行人员对系统产生错误的判断,从事导致错误的操作。比如发生了错误的报警,像过负荷,这就会让运行人员产生错误的判断,可能会对系统进行有载调压。又或者错误报警显示系统频率降低,导致运行人员就有可能对系统进行去负荷以提高电压质量。对于一般的隐形故障,我们可以通过工作人员定期检查或在线监测来发现,对于严重的隐形故障则需要进行单独的监测和控制。

综上所述,我们知道隐形故障是必须要预防的,而隐形故障也是完全可以预防的。最好的预防方法当然是在线监测,当继电保护装置出现了异常,在线监测装置或者保护装置中自带的在线监测模块就会发出报警,让运行人员及时发现,及时上报问题并处理。目前生产的多数保护装置都带有在线监测功能,都能及时的反映一些异常。但是有些隐形故障并不是装置可以检查出来的,甚至当在线监测装置出现了问题,就又成了新的隐形故障。所以加强技术水平的同时,我们还要加强管理水平,加强运行人员的业务能力水平,做好做细设备管理的制度并严格执行。定期检测设备,检测工作一定要到位,即使设备有一些细微的变化也要记录,当发现可能威胁到系统运行的异常情况一定要及时上报。对做的记录和数据要进行分析研究,找出可能存在的问题,并对其处理。尽量降低隐形故障的危害,避免出现大面积事故。具体来说可以从以下几方面入手对隐形故障进行防范:

(1)提高对继电保护系统的在线监测测水平。鉴于隐形故障的特点,要实现对其最大限度的防范,最直接的措施就是提高在线监测水平,通过监测评价工作,最大程度的减少电力系统中存在的隐藏故障,以期达到为电力事业部门提供更好的安全运行的目的。

(2)完善继电保护运行管理机制。隐形故障的防范与处理,多半取决于管理因素。因此一个完善的管理运行体系,能有效地保障技术人员在维修工作中的质量,减少电力系统的隐形故障的发生率。

(3)提高运行人员的业务素质。运行人员是主要与设备打交道的人,只要他们的业务水平提高了才能及时的发现各类设备的异常情况,及时的发现才能及时的排除。

(4)提高技术工作人员的业务素质。隐形故障的排除与电力维修工作人员的综合素质水平密切相关。高素质、高水平的技术员和团队,面对故障能快速准确地定位故障情况,迅速采取有效的处理措施,达到顺利解决问题的目的。

(5)主管部门需要不断强化安全意识。电力事业部门要强化对继电保护隐形故障处理的安全意识,增强自身的维护工作,借以来不断减少电力系统中继电保护的隐形故障的安全性与运行的可靠性。

4、结束语

电力系统在运行过程中会有很多的故障发生,继电保护装置同样也会出现各种各样的故障。在继电保护装置的安装与施工过程中应尽量考虑到对继电保护装置有影响的各种因素,并针对这些影响因素采取相应的预防措施,以尽量避免装置出现一些不应出现的故障。由于继电保护装置的故障类型很多,而且故障的处理方法也可能根据实际的情况发生改变,但是无论是什么故障,主要掌握了其原理,在实际工作中进行融会贯通,并不断的积累经验,那么,故障处理技术的水平一定能够得到提高。

参考文献

[1]钟旭辉.论电力系统继电保护干扰原因及其防护方法[J].中国新技术新产品,2012,15:129-129.

[2]闰会杰.微机继电保护装置故障原因分析及其处理[J].北京电力高等专科学校学报:自然科学版,2012,29(8):90.

[3]斯鹰,继电保护及二次回路中隐性故障分析与对策[J],机电信息,2011(30):25-26

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