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關(guān)鍵詞:繼電保護(hù);保護(hù)裝置
中圖分類號(hào): TM58文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1 引言
繼電保護(hù)系統(tǒng)是組成電力系統(tǒng)整體的不可缺少的重要部分,是保證電網(wǎng)安全運(yùn)行、保護(hù)電氣設(shè)備的主要裝置。保護(hù)裝置配置不當(dāng)或不正確動(dòng)作,必將引起事故擴(kuò)大,損壞電氣設(shè)備,甚至造成電網(wǎng)崩潰瓦解。為確保我公司電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,有必要對(duì)我公司35KV變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行整體分析。
2 繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行概況
2.1 繼電保護(hù)系統(tǒng)概況
我公司目前所管轄的35KV變電站,分為戶外簡(jiǎn)易型和常規(guī)型兩種。常規(guī)型變電站采用成套開(kāi)關(guān)柜保護(hù),保護(hù)裝置為電磁型和感應(yīng)型,戶外簡(jiǎn)易式變電站采用自動(dòng)重合器保護(hù),保護(hù)裝置均為集成型。變電站保護(hù)的配置主要有過(guò)電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)、小電流接地保護(hù)、反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)、PRWG2-35熔斷器保護(hù)等。
2.2 繼電保護(hù)裝置動(dòng)作情況
2011~2012年我公司35KV變電站繼電保護(hù)動(dòng)作情況見(jiàn)表1。從表1的動(dòng)作
表12011~2012年35KV變電站繼電保護(hù)裝置動(dòng)作情況統(tǒng)計(jì)
情況統(tǒng)計(jì)來(lái)看,2012年運(yùn)行的變電站中在新改造的變電站占多數(shù)的情況下繼電保護(hù)的正確動(dòng)作率反低于未改造變電站占多數(shù)的2011年。
3 保護(hù)不正確動(dòng)作情況分析
2011~2012年我公司35KV變電站繼電保護(hù)不正確動(dòng)作情況見(jiàn)表2。從表2
表22011~2012年35KV變電站繼電保護(hù)裝置不正確動(dòng)作情況統(tǒng)計(jì)
的統(tǒng)計(jì)來(lái)看,我公司35KV變電站保護(hù)裝置不正確動(dòng)作的主要原因有兩種:元器件故障和設(shè)計(jì)原理缺陷。
3.1 元器件故障
表2統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,元器件故障引起保護(hù)裝置不正確動(dòng)作所占比例較大,而其中集成型保護(hù)裝置元器件故障占的比例最大。引起元器件故障的原因有:
① 廠家設(shè)備制造工藝不良和質(zhì)量不佳。大部分集中在集成型保護(hù),主要發(fā)生在控制器的集成板塊經(jīng)常損壞,使保護(hù)定值數(shù)據(jù)產(chǎn)生變異,引起保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)。戶外簡(jiǎn)易型變電站保護(hù)裝置,從2011年上半年開(kāi)始運(yùn)行到2012年底,保護(hù)控制器中的集成板塊因質(zhì)量不佳已更換10多次,嚴(yán)重影響了裝置的正常運(yùn)行。此外,PRWG2-35熔斷器的K型熔斷件不能按弧前時(shí)間—電流特性曲線變化,導(dǎo)致上下級(jí)保護(hù)較難配合,而出現(xiàn)越級(jí)跳閘現(xiàn)象。解決該問(wèn)題除了要求廠家在質(zhì)量上嚴(yán)格把關(guān)外,還應(yīng)對(duì)保護(hù)裝置缺陷進(jìn)行長(zhǎng)期跟蹤,將經(jīng)常出現(xiàn)不正確動(dòng)作的保護(hù)裝置列入改造計(jì)劃并督促?gòu)S家實(shí)施。另外還應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備的選型工作,以期將設(shè)備質(zhì)量問(wèn)題從源頭開(kāi)始消除。
② 抗干擾能力差。大多集成型保護(hù)其控制器中的集成板抗雷電干擾能力差,雷電時(shí)容易燒壞,使保護(hù)產(chǎn)生誤動(dòng)。此外,集成板受環(huán)境溫度的影響,也易發(fā)生故障,使保護(hù)數(shù)據(jù)產(chǎn)生變異,引起保護(hù)誤動(dòng)。比如夏天,由于室外溫度高,一些集成型保護(hù)裝置在天氣良好的情況下時(shí)有誤動(dòng),經(jīng)檢查后發(fā)現(xiàn)保護(hù)整定數(shù)據(jù)發(fā)生了變異,更換控制器中的集成板后裝置便能恢復(fù)正常運(yùn)行。解決該問(wèn)題只有要求廠家在設(shè)計(jì)原理上尋找缺陷,加大對(duì)設(shè)備的技術(shù)改造力度,提高設(shè)備的技術(shù)水平。
③ 元器件老化,接觸不良。常規(guī)變電站的大部分保護(hù)裝置仍沒(méi)有改造,除部分采用電磁型外,有部分舊變電站還在采用感應(yīng)型保護(hù)裝置。比如仍在運(yùn)行的GL-15型繼電器,從上世紀(jì)七、八十年代運(yùn)行至今,由于運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)久,設(shè)備已陳舊,部分繼電器已老化,故障隱患比較突出,通常表現(xiàn)在接點(diǎn)接觸不良,容易引起保護(hù)拒動(dòng)現(xiàn)象。建議對(duì)這些變電站進(jìn)一步改造,采取微機(jī)保護(hù)來(lái)提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性。
3.2 設(shè)計(jì)原理缺陷
在常規(guī)變電站的10KV進(jìn)出線保護(hù)配合中,當(dāng)10KV出線發(fā)生故障,進(jìn)出線的保護(hù)裝置同時(shí)起動(dòng),有時(shí)會(huì)出現(xiàn)進(jìn)出線開(kāi)關(guān)同時(shí)跳閘現(xiàn)象,導(dǎo)致停電范圍擴(kuò)大,這在設(shè)計(jì)原則上是不允許的,主要原因是設(shè)計(jì)原理存在缺陷造成。由于10KV進(jìn)出線都采用無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)兩種相同的保護(hù)配置,10KV進(jìn)線的速斷保護(hù)在整定上其保護(hù)范圍難免要伸入下一級(jí)10KV出線的速斷保護(hù)范圍,因兩者都是零秒跳閘,在時(shí)間上無(wú)法配合,當(dāng)在相同的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障,故障電流達(dá)到或超過(guò)兩者的起動(dòng)電流時(shí),便出現(xiàn)10KV進(jìn)出線開(kāi)關(guān)同時(shí)跳閘現(xiàn)象。解決該問(wèn)題的辦法是將10KV進(jìn)線的無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)改造成限時(shí)電流速斷保護(hù),即在速斷保護(hù)裝置中加裝一個(gè)時(shí)間繼電器,同時(shí)對(duì)保護(hù)的二次回路進(jìn)行改造,這樣上下級(jí)速斷保護(hù)在時(shí)限上有了時(shí)間級(jí)差的配合,便能確保保護(hù)裝置的可靠動(dòng)作。
3.3 二次回路缺陷
保護(hù)的不正確動(dòng)作除了元件故障、設(shè)計(jì)原理缺陷引起外,二次回路缺陷也是引起不正確動(dòng)作的其中原因。產(chǎn)生二次回路缺陷的原因較簡(jiǎn)單,主要有二次回路接觸不良、斷線、接線錯(cuò)誤和絕緣損壞等幾種情況。二次回路缺陷多數(shù)可通過(guò)光字牌、裝置信號(hào)燈異常反映出來(lái),因此檢修人員在日常的調(diào)試維護(hù)工作中應(yīng)仔細(xì)認(rèn)真,及時(shí)消缺。
4 總體評(píng)價(jià)
我公司35KV變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行狀況還不盡人意,保護(hù)裝置運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性比較低,正確動(dòng)作率還達(dá)不到縣級(jí)一流供電企業(yè)要求≥98%的運(yùn)行指標(biāo)。通過(guò)對(duì)不正確動(dòng)作情況分析發(fā)現(xiàn),農(nóng)網(wǎng)改造后的小型戶外簡(jiǎn)易式變電站,雖然自動(dòng)化程度高,維護(hù)方便,但部分設(shè)備的技術(shù)還不夠成熟,運(yùn)行不夠穩(wěn)定,元器件故障情況較為突出,而且主要是由保護(hù)裝置本體質(zhì)量不過(guò)關(guān)引起。只有解決了元器件的質(zhì)量問(wèn)題,繼電保護(hù)裝置的故障率才會(huì)大大降低。
5 結(jié)束語(yǔ)
只有認(rèn)真系統(tǒng)地對(duì)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行狀況進(jìn)行分析并對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題采取行之有效的解決辦法,才能保證我公司電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行,提高電網(wǎng)的供電可靠性。
【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù);風(fēng)險(xiǎn)隱患;在線評(píng)估
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展步伐也開(kāi)始逐漸加快,電力行業(yè)的改革以及對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用也更加頻繁,對(duì)于電力基礎(chǔ)設(shè)施的管理也開(kāi)始提上電力企業(yè)的工作日程。國(guó)家電網(wǎng)的建設(shè)使得電力網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍越來(lái)越大,而由于其結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式的復(fù)雜化和多樣化,電網(wǎng)的安全問(wèn)題也成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。繼電保護(hù)作為保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的第一道防線,其作用和意義十分重大。
1.繼電保護(hù)概述
繼電保護(hù)顧名思義,就是用有觸點(diǎn)的繼電器來(lái)保護(hù)電力系統(tǒng)及其元件(發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路等),使之免遭損害。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常工況時(shí),在可能實(shí)現(xiàn)的最短時(shí)間和最小區(qū)域內(nèi),自動(dòng)將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除,或發(fā)出信號(hào)由檢修人員消除異常工況根源,以減輕或避免設(shè)備的損壞和對(duì)相鄰地區(qū)供電的影響。
傳統(tǒng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)因?yàn)槭艿竭\(yùn)行方式的限制,自主應(yīng)變能力差,潛在風(fēng)險(xiǎn)較大,對(duì)事故無(wú)法做出及時(shí)反應(yīng),易導(dǎo)致設(shè)備的誤動(dòng)或拒動(dòng),使事故擴(kuò)大。如果電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)突發(fā)性改變,尤其在電網(wǎng)負(fù)荷較大時(shí),很可能造成繼電保護(hù)系統(tǒng)失誤,造成非預(yù)期連續(xù)跳閘,引發(fā)系統(tǒng)解列或大范圍的停電事故。其原因在于目前電力網(wǎng)絡(luò)中使用的繼電保護(hù)系統(tǒng)的動(dòng)作依據(jù)是保護(hù)安裝處設(shè)備的采集量,而非系統(tǒng)的全局量。
電網(wǎng)的不斷發(fā)展和擴(kuò)大,使其自身的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式變得復(fù)雜多樣,致使相關(guān)保護(hù)裝置的定值整定難度加大,保護(hù)之間的動(dòng)作配合也變得復(fù)雜,而在電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行中往往會(huì)發(fā)生多重電網(wǎng)故障接連發(fā)生,此時(shí)很有可能因?yàn)檎ǖ牟缓侠韺?dǎo)致保護(hù)之間的配合缺乏選擇性,造成越級(jí)跳閘使停電范圍擴(kuò)大。目前在繼電保護(hù)中多采用“加強(qiáng)主保護(hù),簡(jiǎn)化后備保護(hù)”的方式,對(duì)后備保護(hù)的重要性認(rèn)識(shí)不足,為電網(wǎng)的安全運(yùn)行埋下了安全隱患。
2.繼電保護(hù)存在隱患的原因及分類
導(dǎo)致繼電保護(hù)存在隱患的原因主要有三類:
(1)繼電保護(hù)系統(tǒng)的硬件缺陷:保護(hù)裝置的通訊系統(tǒng)出現(xiàn)故障,或者測(cè)量元件出現(xiàn)故障,裝置的部件出現(xiàn)老化以及二次回路的接線松動(dòng)等。
(2)繼電保護(hù)裝置的軟件缺陷:保護(hù)裝置在出廠時(shí)程序上存在漏洞,在出廠試驗(yàn)時(shí)未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,但現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)了無(wú)法解釋的問(wèn)題,這時(shí)就需要繼電保護(hù)裝置廠家對(duì)其進(jìn)行程序升級(jí),以消除此類隱患。
(3)繼電保護(hù)的定值設(shè)置不合理:錯(cuò)誤計(jì)算定值或是定值的設(shè)置不符合當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行方式會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)存在隱患。
3.繼電保護(hù)的隱患在線風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
通過(guò)EMS系統(tǒng)或者SCADA系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的在線采集和判斷評(píng)估,當(dāng)數(shù)據(jù)偏離定值要求時(shí),系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)出警報(bào),提醒檢修人員及時(shí)對(duì)電網(wǎng)中的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行檢查,如果繼電保護(hù)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)全面在線評(píng)估,電網(wǎng)的安全性將大大提高。
繼電保護(hù)系統(tǒng)軟、硬件缺陷的在線風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估:被保護(hù)設(shè)備在系統(tǒng)故障時(shí)保護(hù)能正確動(dòng)作,而相鄰設(shè)備由于硬件損壞導(dǎo)致不該其動(dòng)作時(shí)保護(hù)誤動(dòng);被保護(hù)設(shè)備硬件損傷導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)保護(hù)拒動(dòng),這種情況下會(huì)發(fā)生越級(jí)跳閘,導(dǎo)致停電范圍擴(kuò)大;設(shè)備本身無(wú)故障但受外界干擾,繼電保護(hù)設(shè)備存在缺陷產(chǎn)生保護(hù)誤動(dòng)。
由于在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí),繼電保護(hù)的隱患一般不會(huì)造成影響,只有當(dāng)電網(wǎng)設(shè)備受到外界干擾時(shí)隱患才會(huì)爆發(fā)出來(lái),繼電保護(hù)裝置不能正確動(dòng)作,所以只有采用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方式才能夠綜合地評(píng)估出繼電保護(hù)隱患會(huì)對(duì)電網(wǎng)安全造成的影響值。
保護(hù)定值不合理的在線風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估:
繼電保護(hù)定值不合理是指保護(hù)定值沒(méi)有足夠的靈敏度,也不符合選擇性要求,當(dāng)不合理值出現(xiàn)在不同區(qū)域時(shí)對(duì)于電網(wǎng)的危害程度是不同的。
在繼電保護(hù)的隱患中比較常見(jiàn)的是保護(hù)定值設(shè)置的不合理,導(dǎo)致繼電保護(hù)在工作時(shí)出現(xiàn)不正確動(dòng)作,而保護(hù)定值要設(shè)置的合理要同時(shí)滿足兩個(gè)條件就是在靈敏的同時(shí)要有所選擇,只有這兩個(gè)條件都滿足了才能算得上是合理的保護(hù)定值。由此我們可以把不合理的保護(hù)定值劃分為三類:保護(hù)定值未達(dá)到一定的靈敏度;保護(hù)定值不具有選擇性的功能,如出現(xiàn)越級(jí)跳閘的情況;三段式相間距離保護(hù)躲不過(guò)最大負(fù)荷電流。這三種定值在電網(wǎng)中發(fā)生的位置不同,所造成的危害也是不一樣的,并且電網(wǎng)的運(yùn)行方式和電網(wǎng)負(fù)荷大小也會(huì)對(duì)不合理定值對(duì)電網(wǎng)造成的危害產(chǎn)生影響,所以對(duì)不合理定值的評(píng)估需要分情況計(jì)算,評(píng)估在不同情況下不合理定值對(duì)電網(wǎng)危害的具體程度,以此來(lái)確定將繼電保護(hù)裝置的保護(hù)定值設(shè)置為多少才能最大程度上減小該隱患發(fā)生時(shí)的危害。
進(jìn)行不合理定值隱患范圍的計(jì)算,是因?yàn)橛刹缓侠矶ㄖ狄l(fā)的繼電保護(hù)隱患只有在一定的范圍內(nèi)發(fā)生了電氣故障才能夠使繼電保護(hù)不正確動(dòng)作,為了能夠精確的計(jì)算出電網(wǎng)中不合理定值隱患的范圍,在計(jì)算中不再使用定值整定規(guī)程中的可靠系數(shù)以及分支系數(shù),而是采用沿線逐點(diǎn)計(jì)算,通過(guò)這樣的方法確定出來(lái)的隱患范圍更加精確,通過(guò)這一方法可以將各個(gè)相間距離的保護(hù)范圍計(jì)算出來(lái),再依據(jù)上下級(jí)保護(hù)之間的配合關(guān)系來(lái)計(jì)算出不合理定值的范圍。
要計(jì)算不合理定值的風(fēng)險(xiǎn)還要對(duì)其爆發(fā)的概率進(jìn)行計(jì)算,對(duì)概率的計(jì)算要采取事件樹(shù)的方法進(jìn)行計(jì)算,從事件樹(shù)的示意圖中可以看出只有順著特定的分支路線行進(jìn)時(shí),不合理定值的隱患才會(huì)爆發(fā)出來(lái),所以要找出不同線路上不合理定值隱患的爆發(fā)條件,分別進(jìn)行概率的計(jì)算。最終根據(jù)計(jì)算出來(lái)的每條線路上的概率值,計(jì)算出整個(gè)線路上不合理定值隱患爆發(fā)的總概率。
有了總概率的值,就可以進(jìn)行不合理定值風(fēng)險(xiǎn)的計(jì)算,利用計(jì)算公式就可以計(jì)算出不合理定值隱患的風(fēng)險(xiǎn),就能夠知道這一隱患對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的危害究竟是怎樣的。
4.結(jié)束語(yǔ)
本文研究了繼電保護(hù)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)隱患,針對(duì)導(dǎo)致繼電保護(hù)隱患的主要原因,用風(fēng)險(xiǎn)定量的方法分析繼電保護(hù)隱患對(duì)電網(wǎng)安全的影響。介紹了繼電保護(hù)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究方法,研究了繼電保護(hù)定值不合理的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,以定量地評(píng)估繼電保護(hù)定值不合理對(duì)電網(wǎng)安全的影響,確定電網(wǎng)中保護(hù)定值不合理的薄弱環(huán)節(jié)。分析了繼電保護(hù)系統(tǒng)軟、硬件缺陷的特點(diǎn),進(jìn)行了繼電保護(hù)系統(tǒng)軟、硬件缺陷的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
【參考文獻(xiàn)】
關(guān)鍵詞:繼電保護(hù);供電系統(tǒng);常見(jiàn)故障;處理措施
前言
在當(dāng)前電力系統(tǒng)中各變電站中會(huì)廣泛的應(yīng)用繼電保護(hù)系統(tǒng),繼電保護(hù)是確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵所在。在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,繼電保護(hù)裝置可以對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行工況進(jìn)行監(jiān)測(cè),對(duì)故障的位置和性質(zhì)進(jìn)行記錄,從而為故障診斷提供有效的數(shù)據(jù)支持。
1 繼電保護(hù)的作用和特點(diǎn)
1.1 繼電保護(hù)的作用
在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,一旦有部件發(fā)生故障,則繼電保護(hù)裝置則能夠自動(dòng)、有選擇的對(duì)故障元件進(jìn)行隔離,使其從整個(gè)電力系統(tǒng)中切除掉,確保沒(méi)有故障部分的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。這不僅有效的避免了故障損害的繼續(xù)擴(kuò)大,而且也有效的避免了停電范圍的增加。而且在繼電裝置保護(hù)范圍內(nèi),對(duì)于出現(xiàn)運(yùn)行異常的元件,繼電保護(hù)裝置能夠及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào),能夠有效的減少跳閘動(dòng)作指令,同時(shí)還能夠提醒運(yùn)行人員及時(shí)對(duì)異常元件進(jìn)行排查,避免電力系統(tǒng)故障的發(fā)生。
1.2 繼電保護(hù)的特點(diǎn)
1.2.1 裝置可靠性高
繼電保護(hù)裝置其具有非常好的可靠性,不僅繼電設(shè)備元穩(wěn)定性較高,而且繼電設(shè)備運(yùn)行也開(kāi)始越來(lái)越趨向于自動(dòng)化。在當(dāng)前微機(jī)繼電設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中,設(shè)備中的元件的運(yùn)行不會(huì)受到溫度變化的影響,而且隨著使用年限的增加,元件運(yùn)行還呈現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性。目前在繼電保護(hù)裝置運(yùn)行過(guò)程中,可以自動(dòng)監(jiān)測(cè)和分析設(shè)備元件的運(yùn)行情況,有效的確保了繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。
1.2.2 兼容性比較強(qiáng)
在當(dāng)前微機(jī)繼電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),為了能夠更好的滿足繼電系統(tǒng)運(yùn)行的需要,則對(duì)系統(tǒng)的兼容性在設(shè)計(jì)上都有所增加。在設(shè)計(jì)過(guò)程中利用減少設(shè)備的盤(pán)數(shù)來(lái)確保實(shí)現(xiàn)設(shè)備體積的最小化,同時(shí)還增加了繼電保護(hù)設(shè)備的輔助功能,進(jìn)一步對(duì)使用范圍進(jìn)行了拓展,能夠在不同繼電保護(hù)系統(tǒng)下進(jìn)行穩(wěn)定的運(yùn)行。
2 繼電保護(hù)運(yùn)行中的常見(jiàn)故障分析
2.1 電壓互感器二次回路故障
在繼電保護(hù)系統(tǒng)中,電壓互感器和電流互感器二次回路作為運(yùn)行中必不可少的重要設(shè)備,其不僅是二次回路中非常薄弱環(huán)節(jié),而且一旦發(fā)生故障所帶來(lái)的后果也十分嚴(yán)重。在實(shí)際運(yùn)行工作中,電壓互感器二次回路故障通常會(huì)表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面:一是二次回路中性點(diǎn)存在著多點(diǎn)接地和未接地的情況,二次中性點(diǎn)虛接故障的存在,與變電站接地網(wǎng)具有直接的關(guān)系,但更多情況下則是由于接線工藝不合理而導(dǎo)致的。當(dāng)二次未接地時(shí),則會(huì)導(dǎo)致二次回路中各項(xiàng)電壓達(dá)不到平衡的狀態(tài),從而導(dǎo)致阻抗元件及方向元件出現(xiàn)誤動(dòng)或是拒動(dòng)的情況,而且在運(yùn)行過(guò)程中想要對(duì)該故障進(jìn)行排查也具有較大的難度,因此,需要在投運(yùn)驗(yàn)收過(guò)程中多加注意;二是PT開(kāi)口三角電壓回路斷線,這將會(huì)導(dǎo)致零序保護(hù)出現(xiàn)拒動(dòng);三是PT二次失壓;導(dǎo)致這種情況發(fā)生主要是由于設(shè)備性能和二次回路存在不完善的地方,這是二次回路中較為常見(jiàn)的故障。
2.2 電流互感器飽和問(wèn)題
在當(dāng)前電力系統(tǒng)中,電磁式電流互感器還是各變電站最為常用的電流互感器,這就不可避免的會(huì)存在飽和問(wèn)題,從而對(duì)繼電保護(hù)正確動(dòng)作造成較大的影響。短路作為電流互感器飽和問(wèn)題發(fā)生的最主要原因,一旦飽和問(wèn)題發(fā)生,則電流互感器一次電流則會(huì)全部轉(zhuǎn)變?yōu)閯?lì)磁電流,導(dǎo)致二次電流無(wú)法進(jìn)行線性傳變,斷路器保護(hù)出現(xiàn)拒動(dòng),系統(tǒng)出現(xiàn)越級(jí)跳閘。
2.3 電源故障
繼電設(shè)備的運(yùn)行離不開(kāi)電源,在繼電設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中,一旦電源輸出功率變小,則輸出電壓也會(huì)隨之降低,從而對(duì)繼電保護(hù)裝置的正確動(dòng)作帶來(lái)較大的影響,導(dǎo)致繼電器無(wú)法正確的動(dòng)作。
2.4 干擾和絕緣問(wèn)題
在檢測(cè)繼電系統(tǒng)時(shí),由于需要根據(jù)線路電路來(lái)對(duì)線路故障進(jìn)行判斷,但在實(shí)際檢測(cè)工作中,由于一些現(xiàn)代化通訊設(shè)備會(huì)對(duì)檢測(cè)帶來(lái)一定的干擾,從而導(dǎo)致微機(jī)繼電元件出現(xiàn)誤動(dòng)問(wèn)題。由于微機(jī)繼電系統(tǒng)具有較高的集成度,而且線路較為密集,在使用過(guò)程中會(huì)有大量的灰塵吸附在電路表面,從而導(dǎo)致新的導(dǎo)電通道在電路原有的連接點(diǎn)上出現(xiàn),從而導(dǎo)致繼電微機(jī)系統(tǒng)檢測(cè)故障,使繼電保護(hù)運(yùn)行存在較大的安全隱患。
3 繼電保護(hù)運(yùn)用中常見(jiàn)故障的處理措施
3.1 記錄故障原因
在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中,繼電保護(hù)所產(chǎn)生的故障形式較多,有些故障的原因比較復(fù)雜,為了給維修人員提供方便,現(xiàn)場(chǎng)的工作人員需要對(duì)故障的表現(xiàn)形式、原因以及后果進(jìn)行詳細(xì)的觀察,然后記錄在案,為維修工作提供有利的依據(jù)。故障原因記錄是繼電保護(hù)維修工作順利進(jìn)行的重要保障,能夠確保維修工作的快速高效進(jìn)行。工作人員在檢查故障原因的過(guò)程中,應(yīng)該對(duì)故障是否對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)生影響進(jìn)行詳細(xì)的觀察,進(jìn)而做出正確的判斷,避免維修人員浪費(fèi)時(shí)間,提高維修的效率。
3.2 元件的參照替換
在繼電保護(hù)運(yùn)行中出現(xiàn)故障后,比較常用的方法有原件替換法和參照法。顧名思義,替換法就是更換出現(xiàn)問(wèn)題的元件。在故障檢查時(shí),如果發(fā)現(xiàn)元件損毀的比較嚴(yán)重或者已經(jīng)達(dá)到壽命周期而無(wú)法正常運(yùn)行時(shí),就需要用新的元件去替換故障元件。而參照法主要是進(jìn)行對(duì)比分析,根據(jù)故障記錄對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題的部分進(jìn)行故障前后的對(duì)比,通過(guò)運(yùn)行參數(shù)的不同找出故障的原因。參照法可以應(yīng)用的范圍較廣,還可以對(duì)接線進(jìn)行測(cè)試,然后將測(cè)試值進(jìn)行對(duì)比,從而確保接線的正常運(yùn)行。
3.3 提高設(shè)備抗干擾性
繼電保護(hù)系統(tǒng)中很多元件的運(yùn)行比較敏感,如果外界環(huán)境中的干擾信號(hào)較強(qiáng),也會(huì)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行造成影響。所以為了減少故障的發(fā)生幾率,可以提高設(shè)備的抗干擾能力,從而確保系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行的安全性??梢詮膬蓚€(gè)方面采取抗干擾措施,一方面為硬件抗干擾,主要是通過(guò)改變保護(hù)柜的材質(zhì),比如鐵質(zhì)保護(hù)柜將可以有效的屏蔽電場(chǎng)和磁場(chǎng)的干擾,但同時(shí)又可以確保運(yùn)行裝置與現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)間的通訊。另一方面為軟件抗干擾,在保護(hù)裝置布線時(shí),要確保信號(hào)電路之間的安全距離符合標(biāo)準(zhǔn),減少系統(tǒng)內(nèi)部的干擾。此外,可以降低屏蔽層對(duì)信號(hào)造成的阻抗,以便提高二次回路的抗干擾能力。
4 結(jié)束語(yǔ)
電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性離不開(kāi)繼電保護(hù)裝置的正確動(dòng)作,所以作為繼電保護(hù)運(yùn)行人員,則做好現(xiàn)場(chǎng)繼電保護(hù)裝置的故障排查工作,對(duì)電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行熟悉,掌握事故分析方法,確保繼電保護(hù)設(shè)備性能的提升,能夠?qū)^電保護(hù)裝置一些常見(jiàn)故障進(jìn)行有效的排曬,有效的提高繼電保護(hù)的穩(wěn)定性和正確性。特別是當(dāng)前繼電保護(hù)技術(shù)也開(kāi)始向微機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向發(fā)展,呈現(xiàn)保護(hù)、控制和測(cè)量等一體化的發(fā)展趨勢(shì),這就需要針對(duì)繼電保護(hù)發(fā)展的新情況來(lái)提升繼電保護(hù)人員自身的專業(yè)技能,從而及時(shí)對(duì)常見(jiàn)故障進(jìn)行排查和處理,確保電力系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
[1]薛春旭.電力系統(tǒng)微機(jī)繼電保護(hù)交流采樣算法研究[D].西安:西安電子科技大學(xué),2012.
關(guān)鍵詞:水電廠;繼電保護(hù);隱藏故障;診斷;方法
中圖分類號(hào):TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
水電廠擔(dān)負(fù)著電力系統(tǒng)的調(diào)峰調(diào)頻任務(wù),對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有舉足輕重的地位,繼電保護(hù)系統(tǒng)隱藏故障是造成水電廠機(jī)組事故的主要原因之一。因此,研究水電廠繼電保護(hù)隱藏故障的診斷方法,提升繼電保護(hù)可靠性,對(duì)水電廠機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行意義重大。
1繼電保護(hù)隱藏故障的概念
水電廠繼電保護(hù)隱藏故障被定義為保護(hù)系統(tǒng)中的永久缺陷,此缺陷將導(dǎo)致繼電保護(hù)系統(tǒng)不正確的切除電路元件,并有可能造成其它保護(hù)裝置相繼錯(cuò)誤動(dòng)作,造成機(jī)組停機(jī)事故。隱藏故障在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)故障現(xiàn)象并不明顯,很難被發(fā)現(xiàn),嚴(yán)重威脅水電廠機(jī)組的安全運(yùn)行。
2繼電保護(hù)隱藏故障的特征
在水電廠機(jī)組正常運(yùn)行時(shí),隱藏故障并不會(huì)使機(jī)組表現(xiàn)出異常,對(duì)水電廠機(jī)組幾乎沒(méi)有影響。但是,由于水電廠機(jī)組出力發(fā)生變化或者電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),如電網(wǎng)出現(xiàn)故障或過(guò)負(fù)荷等情況,隱藏故障就會(huì)被觸發(fā)從而導(dǎo)致保護(hù)系統(tǒng)誤動(dòng),更有甚者造成連鎖故障的發(fā)生。繼電保護(hù)系統(tǒng)中的硬件與軟件都有可能存在隱藏故障,例如 PT、CT、各種繼電器、通信通道及軟件設(shè)置錯(cuò)誤等,就會(huì)威脅到水電廠機(jī)組的安全運(yùn)行。
3繼電保護(hù)隱藏故障的原因
隱藏故障可能由很多原因引起,主要有兩類原因:
3.1定值整定不合理引起的隱藏故障。這種隱藏故障可能是由于整定值和校準(zhǔn)的錯(cuò)誤,或者整定不能滿足水電廠機(jī)組的全部運(yùn)行方式引起的。尤其是水電廠接線或者機(jī)組容量改變時(shí),而保護(hù)的整定值卻沒(méi)有做相應(yīng)的修改,此時(shí)雖然繼電保護(hù)裝置能夠正常運(yùn)行,但是由于不正確的整定仍然會(huì)存在隱藏故障。
3.2設(shè)備或元件故障引起的隱藏故障。如元件失靈、磨損或者因?yàn)榄h(huán)境和不正確的人為干涉引起的元件損壞等。這類故障可通過(guò)人為檢修發(fā)現(xiàn),通過(guò)定期檢修可以減少該類隱藏故障的發(fā)生,但要杜絕此類故障的發(fā)生卻非常難。
4 基于繼電保護(hù)測(cè)量值相關(guān)性原理的繼電保護(hù)隱藏故障診斷方法
根據(jù)繼電保護(hù)的工作原理,研究對(duì)保護(hù)裝置的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行隱藏故障的診斷方法。重點(diǎn)研究靜態(tài)測(cè)量環(huán)節(jié)、動(dòng)態(tài)測(cè)量環(huán)節(jié)及保護(hù)定值的分支系數(shù)合理性,利用繼電保護(hù)提供的豐富的信息,辨識(shí)出異常的測(cè)量信息,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)裝置隱藏故障的診斷。
4.1基于保護(hù)測(cè)量值相關(guān)性的靜態(tài)隱藏故障監(jiān)測(cè)方法
4.1.1靜態(tài)隱藏故障監(jiān)測(cè)方法
水電廠各保護(hù)裝置輸入的采樣值信息都具有很強(qiáng)的相關(guān)性,利用這種相關(guān)性可以鑒別出保護(hù)裝置測(cè)量回路是否存在隱藏故障。對(duì)于變壓器的電氣量保護(hù)而言,通常都配備有基于電流信息的主保護(hù),各保護(hù)裝置輸入的電流信息具有相關(guān)性。所以,診斷系統(tǒng)要求能夠獲得各保護(hù)裝置的實(shí)時(shí)采樣數(shù)據(jù),并要求這些采樣數(shù)據(jù)在時(shí)間上具有同步性,確保保護(hù)定值的準(zhǔn)確性。
4.1.2繼電保護(hù)裝置測(cè)量回路的隱藏故障分析
水電廠繼電保護(hù)裝置測(cè)量回路由互感器、連接電纜、端線、變換器、模擬低通濾波器,采樣保持電路、多路模擬開(kāi)關(guān)、模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路等組成。若測(cè)量回路中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障,都將使保護(hù)裝置獲取不到正確的電網(wǎng)運(yùn)行信息,有可能導(dǎo)致保護(hù)裝置做出錯(cuò)誤的判斷,造成保護(hù)誤動(dòng)。
4.2基于保護(hù)測(cè)量值相關(guān)性的動(dòng)態(tài)隱藏故障監(jiān)測(cè)方法
4.2.1基于保護(hù)測(cè)量值相關(guān)性的保護(hù)動(dòng)態(tài)測(cè)量環(huán)節(jié)的隱藏故障診斷方法
在水電廠保護(hù)系統(tǒng)中,電氣接線中相鄰元件間的保護(hù)裝置在功能上是互相補(bǔ)充的,各保護(hù)裝置根據(jù)自身獲取的測(cè)量值信息做出邏輯判斷,根據(jù)自身獲取故障信息的差異,從而做出不同的動(dòng)作結(jié)果,保證了保護(hù)動(dòng)作的選擇性,因此保護(hù)裝置的故障測(cè)量值正確與否是保護(hù)正確動(dòng)作的關(guān)鍵。
4.2.2保護(hù)啟動(dòng)時(shí)測(cè)量值的相關(guān)性原理
對(duì)于同一故障信息,線路保護(hù)裝置的測(cè)量值之間具有相關(guān)性,這種相關(guān)性與繼電保護(hù)裝置的保護(hù)原理有關(guān),也與不同保護(hù)裝置之間的電路結(jié)構(gòu)有關(guān)。保護(hù)裝置進(jìn)入動(dòng)態(tài)特性時(shí)進(jìn)行的,因此它不但能夠?qū)ΡWo(hù)的隱藏故障進(jìn)行診斷,同時(shí)還可對(duì)保護(hù)動(dòng)作時(shí)的中間動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行有效監(jiān)視,能夠?yàn)榉治霰Wo(hù)性能提供依據(jù)。
4.2.3保護(hù)起動(dòng)時(shí)的計(jì)算測(cè)量環(huán)節(jié)的隱藏故障分析
計(jì)算測(cè)量環(huán)節(jié)是把采集的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理,所涉及的元件主要是測(cè)量回路和測(cè)量計(jì)算元件等,是對(duì)這些元件進(jìn)行隱藏故障的監(jiān)測(cè)是避免該環(huán)節(jié)出現(xiàn)隱藏故障的關(guān)鍵。
4.3不同地點(diǎn)繼電保護(hù)測(cè)量值的相關(guān)性
水電廠機(jī)組在正常運(yùn)行時(shí),由于電力系統(tǒng)出現(xiàn)擾動(dòng),保護(hù)裝置不啟動(dòng),其測(cè)量環(huán)節(jié)僅計(jì)算電流、電壓的幅值和相位,甚至僅做數(shù)據(jù)采集和起動(dòng)判斷而并不計(jì)算任何電氣量。靜態(tài)特性是指繼電保護(hù)裝置在未滿足啟動(dòng)條件時(shí),僅進(jìn)行測(cè)量計(jì)算而不進(jìn)行邏輯比較和跳閘出口環(huán)節(jié),此環(huán)節(jié)涉及的硬件設(shè)備有互感器測(cè)量回路、連接電纜、端線、繼電保護(hù)前置處理電路、采樣及采樣值計(jì)算等。正常運(yùn)行時(shí),存在于該環(huán)節(jié)的隱藏故障可能并不會(huì)馬上表現(xiàn)出來(lái),也不會(huì)造成保護(hù)誤動(dòng)作,但系統(tǒng)運(yùn)行壓力變大時(shí),如一次電流增大或保護(hù)區(qū)外故障,此類隱藏故障將被激活,將導(dǎo)致繼電保護(hù)誤動(dòng)或者拒動(dòng)。因此,為避免此類故障的發(fā)生,應(yīng)注意此類隱藏故障的監(jiān)測(cè)。
結(jié)語(yǔ)
綜上所述,分析水電廠繼電保護(hù)隱藏故障的原因,結(jié)合繼電保護(hù)工作特性與保護(hù)整定值的分支系數(shù)是否合理分別展開(kāi)對(duì)繼電保護(hù)隱藏故障的探討。通過(guò)分析繼電保護(hù)裝置的靜態(tài)特性,提出針對(duì)保護(hù)裝置測(cè)量回路異常的診斷判據(jù)及診斷方法。在分析保護(hù)動(dòng)態(tài)特性的基礎(chǔ)上,提出保護(hù)啟動(dòng)時(shí)計(jì)算測(cè)量環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)隱藏故障診斷判據(jù)。通過(guò)研究水電廠繼電保護(hù)隱藏故障的診斷方法,可以有效地提高水電廠繼電保護(hù)故障的處理能力,確保水電廠機(jī)組的安全運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
[1]賀家李,李永麗,董新洲.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理[M].中國(guó)電力出版社.2010
【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);繼電保護(hù);狀態(tài)監(jiān)測(cè)
繼電保護(hù)裝置是電網(wǎng)安全的第一道防線,當(dāng)系統(tǒng)或設(shè)備發(fā)生故障危及電網(wǎng)安全時(shí),繼電保護(hù)裝置的正確動(dòng)作能最大限度地減少對(duì)電力設(shè)備本身的損壞,降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的影響。如果繼電保護(hù)裝置發(fā)生不正確動(dòng)作(包括拒動(dòng)和誤動(dòng))時(shí),將給電力系統(tǒng)帶來(lái)巨大的危害。國(guó)內(nèi)外都發(fā)生過(guò)因繼電保護(hù)裝置不正確動(dòng)作造成的停電事故。因此繼電保護(hù)裝置必須通過(guò)嚴(yán)格測(cè)試,確保其可靠性、選擇性、速動(dòng)性及靈敏性滿足要求,才能投入電網(wǎng)運(yùn)行。
繼電保護(hù)狀態(tài)評(píng)價(jià)是建立在電氣二次設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)的基礎(chǔ)上,根據(jù)檢測(cè)和分析診斷的結(jié)果,科學(xué)地安排檢修時(shí)間和檢修項(xiàng)目,能有效地避免周期性定期檢修和故障后檢修帶來(lái)的弊端,是目前比較理想的檢修方式,也是設(shè)備檢修模式發(fā)展的趨勢(shì)。
1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的重要作用
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,有了愈來(lái)愈大的電力的需求,電力供應(yīng)開(kāi)始緊張,在許多地方都供電危機(jī)現(xiàn)象出現(xiàn),使其只能采取停電、限電等措施,以使電力供應(yīng)緊張得以緩解。鑒于此,加強(qiáng)維護(hù)電力系統(tǒng)的安全就顯得尤其重要,而在電力系統(tǒng)安全維護(hù)手段中,繼電保護(hù)是其中主要一種,它能夠使電力系統(tǒng)的安全及正常運(yùn)轉(zhuǎn)得到保障,原因是若電力系統(tǒng)有故障發(fā)生,繼電保護(hù)能夠在最小區(qū)域內(nèi)、最短的時(shí)間,將系統(tǒng)中的故障設(shè)備自動(dòng)切除,還能夠發(fā)出警報(bào)信息給電力監(jiān)控系統(tǒng),提醒電力維護(hù)人員將故障予以及時(shí)解決,以最大限度地減少對(duì)電力元件本身的損壞,降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的影響,從而滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求,改善繼電保護(hù)裝置的性能,提高電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行水平。重視繼電保護(hù)的管理工作,對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、和社會(huì)的穩(wěn)定及人民的生命財(cái)產(chǎn)做出了重要貢獻(xiàn)。
2 繼電保護(hù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法
2.1 微機(jī)保護(hù)自檢功能
自檢功能是微機(jī)保護(hù)的一項(xiàng)基本功能,當(dāng)微機(jī)保護(hù)出現(xiàn)內(nèi)部硬件損壞、程序運(yùn)行異常且無(wú)法自復(fù)位、邏輯紊亂報(bào)警等異常時(shí),要求微機(jī)保護(hù)具備自檢能力,迅速發(fā)出異常信號(hào)。常規(guī)的微機(jī)保護(hù)裝置理論上可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓電流輸入回路、逆變電源、數(shù)據(jù)采樣合理性、保護(hù)定值完整性、輸入輸出接點(diǎn)、數(shù)據(jù)通信環(huán)節(jié)、執(zhí)行回路可靠性等的監(jiān)視。但是工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)顯示,現(xiàn)有微機(jī)保護(hù)裝置的自檢效果仍然不能保證 100%,這也是當(dāng)前繼電保護(hù)狀態(tài)檢修體制中仍然需要進(jìn)行預(yù)防性檢修的主要原因。
2.2 二次回路監(jiān)測(cè)技術(shù)
繼電保護(hù)二次回路由若干繼電器和連接各二次設(shè)備的電纜所構(gòu)成,是提取一次系統(tǒng)電壓、電流信號(hào),輸出保護(hù)控制命令的重要組成部分,具有點(diǎn)多、分散的特點(diǎn)。二次回路通常由交流回路、直流回路和操作控制回路構(gòu)成。
交流回路可分為電壓回路和電流回路,其中電壓回路的異常監(jiān)測(cè)主要包括單相或兩項(xiàng)電壓的失卻監(jiān)測(cè),正常負(fù)荷下三相電壓失卻監(jiān)測(cè)以及線路充電時(shí)三相電壓的失卻監(jiān)測(cè)。電流回路的監(jiān)測(cè)依據(jù)為:在沒(méi)有零序電壓的情況下監(jiān)測(cè)到零序電流,則表明電流回路異常,電流回路的監(jiān)視。
常規(guī)的保護(hù)控制回路中一般不具備在線自檢監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳的功能,成為限制繼電保護(hù)狀態(tài)檢修技術(shù)推進(jìn)的重要因素之一。隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,基于可編程邏輯 PLC 技術(shù)的智能操作箱的出現(xiàn)使繼電保護(hù)的自檢功能延伸到二次回路中。此外,伴隨“無(wú)損”監(jiān)測(cè)技術(shù)的逐步成熟,可采用“無(wú)損”監(jiān)測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)跳閘回路連接片狀態(tài)的監(jiān)測(cè),有效地解決了常規(guī)保護(hù)二次回路的監(jiān)測(cè)“盲點(diǎn)”問(wèn)題,為繼電保護(hù)狀態(tài)檢修決策的實(shí)現(xiàn)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
3 現(xiàn)有繼電保護(hù)狀態(tài)評(píng)價(jià)方法
根據(jù)狀態(tài)檢修的思想,狀態(tài)檢修的工作內(nèi)容可以劃分為三個(gè)階段,即:狀態(tài)量及相關(guān)歷史信息的搜集階段,狀態(tài)評(píng)價(jià)階段和維修決策階段。繼電保護(hù)的運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)是承上啟下的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。繼電保護(hù)的狀態(tài)評(píng)價(jià)應(yīng)基于原始資料(出廠報(bào)告、檢驗(yàn)報(bào)告等)、運(yùn)行資料(事故、缺陷、跳閘、運(yùn)行工況、日常操作等)、檢修資料及其它資料(家族缺陷、運(yùn)行分析報(bào)告等)等信息,結(jié)合相同類型設(shè)備的比較后,對(duì)其狀態(tài)做出綜合評(píng)價(jià)。
4 開(kāi)展繼電保護(hù)狀態(tài)檢修應(yīng)注意的問(wèn)題
4.1 要嚴(yán)格遵循狀態(tài)檢修的原則
實(shí)施狀態(tài)檢修應(yīng)當(dāng)依據(jù)以下原則:一是保證設(shè)備的安全運(yùn)行。在實(shí)施設(shè)備狀態(tài)檢修的過(guò)程中,以保證設(shè)備的安全運(yùn)行為首要原則,加強(qiáng)設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和分析,科 學(xué)、合理地調(diào)整檢修間隔、檢修項(xiàng)目,同時(shí)制定相應(yīng)的管理制度。二是總體規(guī)劃,分步實(shí)施,先行試點(diǎn),逐步推進(jìn)。實(shí)施設(shè)備狀態(tài)檢修是對(duì)現(xiàn)行檢修管理體制的改 革,是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,而我國(guó)又尚處于探索階段,因此,實(shí)施設(shè)備狀態(tài)檢修既要有長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)、總體構(gòu)想,又要扎實(shí)穩(wěn)妥、分步實(shí)施,在試點(diǎn)取得一定成功經(jīng)驗(yàn) 的基礎(chǔ)上,逐步推廣。狀態(tài)檢修的實(shí)施可先從實(shí)施設(shè)備點(diǎn)檢定修制和檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化入手,全面落實(shí)設(shè)備管理的責(zé)任制,規(guī)范、完善檢修基礎(chǔ)管理,強(qiáng)化檢 修質(zhì)量管理,提高設(shè)備健康水平,保持設(shè)備處于良好水平,這樣就可以從思想上、制度上、人員上、技術(shù)上為全面實(shí)施設(shè)備狀態(tài)檢修奠定良好的基礎(chǔ)。在實(shí)施過(guò)程 中,也要注意及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn),必要時(shí)可調(diào)整規(guī)劃。三是充分運(yùn)用現(xiàn)有的技術(shù)手段,適當(dāng)配置監(jiān)測(cè)設(shè)備。
4.2 重視狀態(tài)檢修的技術(shù)管理要求
狀態(tài)檢修需要科學(xué)的管理來(lái)支撐。繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中通常是處于靜態(tài)的,但在電力系統(tǒng)中,需要了解的恰巧是繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)故障時(shí)是否能快速準(zhǔn) 確地動(dòng)作,即要把握繼電保護(hù)裝置動(dòng)態(tài)的“狀態(tài)”。因此,根據(jù)對(duì)繼電保護(hù)裝置靜態(tài)特性的認(rèn)識(shí),對(duì)其動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行判斷顯然是不合適的。因此,通過(guò)模擬繼電保護(hù) 裝置在電力事故和異常情況下感受的參數(shù),使繼電保護(hù)裝置啟動(dòng)和動(dòng)作,檢查繼電保護(hù)裝置應(yīng)具有的邏輯功能和動(dòng)作特性,從而了解和把握繼電保護(hù)裝置狀況,這種 繼電保護(hù)裝置的檢驗(yàn),對(duì)于電力系統(tǒng)是很有必要的和必須的。
要搞好繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)檢修,建立每套保護(hù)裝置的“設(shè)備變更記錄”是非常重要的基礎(chǔ)技術(shù)管理工作。“設(shè)備變更記錄”應(yīng)詳細(xì)記載設(shè)備從投運(yùn)到報(bào)廢的整個(gè)使用 過(guò)程中設(shè)備軟、硬件發(fā)生的變化,包括軟件的版本升級(jí)、硬件插件的更換、二次回路的變更、反事故措施的執(zhí)行情況及檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的變化情況。這樣的“設(shè)備變更記 錄”實(shí)際上就是該保護(hù)裝置所有檢修記錄的摘要和縮影.因此可以作為設(shè)備狀態(tài)評(píng)估的依據(jù)。
4.3 開(kāi)展繼電保護(hù)裝置的定期檢驗(yàn)
實(shí)行狀態(tài)檢驗(yàn)以后, 為了確保繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的安全運(yùn)行,要加強(qiáng)定期測(cè)試,所有集成、微機(jī)和晶體管保護(hù)要每半年進(jìn)行一次定期測(cè)試,測(cè)試項(xiàng)目包括:微機(jī)保護(hù)要打印采樣報(bào)告、定值報(bào)告、零漂值,并要對(duì)報(bào)告進(jìn)行綜合分析,做出結(jié)論;晶體管保護(hù)要測(cè)試電源和邏輯工作點(diǎn)電位,現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要找出原因, 及時(shí)處理。
【關(guān)鍵詞】直流回路;直流系統(tǒng)故障;故障處理方法
直流電源作為電力系統(tǒng)的重要組成部分,直流系統(tǒng)的用電負(fù)荷極為重要,供給繼電保護(hù)、控制、信號(hào)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控、事故照明、交流不間斷電源等,對(duì)供電的可靠性要求很高。直流系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)一點(diǎn)接地,不會(huì)產(chǎn)生短路電流,則可繼續(xù)運(yùn)行,但是,必須盡快查找接地故障,否則當(dāng)發(fā)生另一點(diǎn)接地時(shí),就有可能引起信號(hào)裝置、繼電保護(hù)裝置及自動(dòng)切換裝置、斷路器的拒動(dòng)或誤動(dòng)作,甚至?xí)斐刹捎弥绷骺刂频脑O(shè)備誤動(dòng)、拒動(dòng),以至損壞設(shè)備,造成大面積停電、系統(tǒng)瓦解的嚴(yán)重后果。
目前的直流系統(tǒng)的供電方式是將硅整流器和蓄電池并聯(lián)共同工作的浮充供電方式。在正常情況下,由交流電通過(guò)硅整流器轉(zhuǎn)化為直流電向負(fù)載供電并對(duì)蓄電池進(jìn)行浮充,當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生事故時(shí),直流系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)為蓄電池供電,保證控制信號(hào)、繼電保護(hù)等二次側(cè)設(shè)備正常工作。通常變電站的二次設(shè)備均采用±110V(或±55V)直流電源供電,直流供電設(shè)備連接到主控室直流饋電屏的直流母線上,由直流母線分別引出保護(hù)電源、操作電源、儲(chǔ)能電源、事故照明電源等。
直流系統(tǒng)中有一重要部件叫降壓硅鏈,合閘母線通過(guò)降壓硅鏈與控制母線相連接,為控制母線供電。降壓硅鏈?zhǔn)怯啥鄠€(gè)大功率硅整流二極管串接而成,利用PN結(jié)基本恒定的正向壓降來(lái)產(chǎn)生調(diào)整電壓,通過(guò)改變串入PN結(jié)數(shù)量來(lái)獲得一定的壓降,達(dá)到電壓調(diào)節(jié)的目的。如圖2所示,硅鏈為7組硅二極管串聯(lián)而成,在每組兩端并聯(lián)調(diào)壓執(zhí)行繼電器觸點(diǎn),若繼電器觸點(diǎn)閉合,使得該組硅鏈被短接,降壓硅鏈的壓降減小,輸出電壓增大,反之觸點(diǎn)斷開(kāi),串聯(lián)的PN結(jié)數(shù)量增加,降壓鏈的壓降增加,輸出電壓減小。降壓硅鏈內(nèi)部的自動(dòng)控制電路通過(guò)檢測(cè)控制母線的電壓與設(shè)定的基準(zhǔn)電壓相比較,據(jù)此來(lái)驅(qū)動(dòng)適當(dāng)數(shù)量的繼電器閉合,以保證控制母線的電壓在正常范圍內(nèi)。也正因?yàn)槿绱?,?dāng)發(fā)生直流故障時(shí),正極或負(fù)極的電壓有所偏差,偏差極因?yàn)楣收系脑蛳到y(tǒng)沒(méi)辦法使其達(dá)到正常值,為了保證兩級(jí)之間壓差不變,保證保護(hù)正確動(dòng)作,系統(tǒng)就會(huì)對(duì)沒(méi)故障的另一極進(jìn)行調(diào)節(jié)。若沒(méi)有采取措施的情況下,就有可能造成誤動(dòng)作,電網(wǎng)系統(tǒng)故障。以下是這么多年里遇到的直流故障和處理方法:
1 直流系統(tǒng)接地
直流正極接地,有使保護(hù)及自動(dòng)裝置誤動(dòng)的可能。直流負(fù)極接地,有使保護(hù)自動(dòng)裝置拒絕動(dòng)作的可能。
220kV墨江變電站內(nèi)110kV母聯(lián)開(kāi)關(guān)正常運(yùn)行情況下突然跳閘,起初經(jīng)保護(hù)人員檢查系統(tǒng)無(wú)故障,也沒(méi)有相關(guān)的保護(hù)裝置動(dòng)作使之跳閘,又經(jīng)檢修一次人員檢查開(kāi)關(guān)一次機(jī)構(gòu)未發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象,協(xié)商后決定暫時(shí)先投運(yùn)母聯(lián)開(kāi)關(guān),但是經(jīng)過(guò)三天后再次發(fā)生突然跳閘情況。查閱相關(guān)資料并對(duì)開(kāi)關(guān)的實(shí)際有關(guān)跳合閘參數(shù)進(jìn)行測(cè)定,如表1,發(fā)現(xiàn)此母聯(lián)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)跳閘線圈動(dòng)作電壓偏低(≤50℅額定電壓),具體原因是由于SF6開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)中跳閘線圈啟動(dòng)功率較小,當(dāng)發(fā)生直流接地或直流系統(tǒng)波動(dòng)較大時(shí)引起母聯(lián)開(kāi)關(guān)正常運(yùn)行時(shí)跳閘圖3中C1、C2為直流系統(tǒng)對(duì)地分布電容;C3為該母聯(lián)控制電纜對(duì)地分布電容。當(dāng)A點(diǎn)發(fā)生直流正極接地時(shí),A點(diǎn)電位上升為+220V,由于電容兩端的電壓不能突變, C3電容的負(fù)端電位亦上升,此時(shí)加于TQ兩端的最高點(diǎn)壓為50℅額定電壓即110V,如果開(kāi)關(guān)的跳閘線圈電壓低于50℅額定電壓則在發(fā)生直流正極接地時(shí)有可能會(huì)發(fā)生誤動(dòng),另外C3的電容值越大更易引起TQ動(dòng)作,又因?yàn)槟嘎?lián)因?yàn)樗拥奶l回路最多所以相應(yīng)的C3值最大,所以這就是該220kV變電站多次跳母聯(lián)的原因。
防范措施:在易于誤動(dòng)的重要出口繼電器線圈的兩端并聯(lián)分流電阻,如圖4,由于線圈TG是感性線圈,其阻抗Z比較大,原大與并聯(lián)電阻的阻值,當(dāng)發(fā)生類似的接地故障時(shí),分部電容C3上的電流Ic,由于R比TG的阻值小,就會(huì)使流過(guò)線圈TG的電流大大減小,低于動(dòng)作值,從技術(shù)上解決了直流接地造成的開(kāi)關(guān)誤動(dòng)問(wèn)題。所以規(guī)程規(guī)定:跳閘出口繼電器的啟動(dòng)電壓不宜低于50℅直流額定電壓,以防止繼電器線圈正電源側(cè)接地時(shí)因直流回路過(guò)大的電容放電引起的誤動(dòng)作;但也不應(yīng)過(guò)高,以保證直流電源降低時(shí)的可靠動(dòng)作和正常情況下的快速動(dòng)作。
2 直流系統(tǒng)串入交流
由于交流系統(tǒng)是接地系統(tǒng),直流系統(tǒng)是不接地系統(tǒng),當(dāng)交流回路串入直流回路中時(shí)就相當(dāng)與直流系統(tǒng)的間接接地,同樣會(huì)使開(kāi)關(guān)誤跳。如圖5,支路1由于帶有交流電源E的電纜線芯破皮絕緣損壞的原因,串入了正常運(yùn)行的直流回路中,此交流電源E必然經(jīng)過(guò)支路1的開(kāi)關(guān)QF1和直流母線-HM,經(jīng)過(guò)支路2開(kāi)關(guān)QF2到繼電器線圈TG的負(fù)電源端,而線圈TG的正電源端經(jīng)電纜的分部電容C1與地連接,這樣就使故障電源E構(gòu)成了閉環(huán)回路。故障電源E作用與電容C1,使其電流不斷增大,當(dāng)?shù)竭_(dá)繼電器的動(dòng)作值時(shí),將會(huì)使繼電器TG動(dòng)作,使斷路器誤跳閘,甚至重要設(shè)備的誤動(dòng)作。
防范措施:在直流系統(tǒng)中的各支路開(kāi)關(guān)串接一個(gè)二極管,利用二極管的單向?qū)ㄆ鸶綦x作用。如圖6,該直流母線電壓為220V,用萬(wàn)用表測(cè)二極管D1至開(kāi)關(guān)QF1段的對(duì)地電壓為110V,當(dāng)故障電源E電壓小于110V時(shí),由于二極管D1的單方向性被消除,只有故障電源E電壓大于110V時(shí)才能通過(guò)D1。用疊加法可知道a點(diǎn)對(duì)地電壓是直流電源在a點(diǎn)的對(duì)地電壓加上故障電源E在a點(diǎn)對(duì)地電壓之和。故障電源E在二極管D1和D3的作用下基本等于0V,a點(diǎn)的最高電壓為220V。如圖7,線圈TG和分部電容C1上也就不產(chǎn)生交流電流,不會(huì)造成TG誤動(dòng),開(kāi)關(guān)誤跳閘。
3 直流回路寄生
直流回路寄生會(huì)造成保護(hù)裝置和二次設(shè)備誤動(dòng)、拒動(dòng)、光聲信號(hào)回路錯(cuò)誤發(fā)信及多種不正常工作現(xiàn)象,導(dǎo)致運(yùn)行人員在事故時(shí)發(fā)生誤判斷和誤處理,甚至擴(kuò)大事故。
某220kV變電站用高壓側(cè)斷路器對(duì)主變壓器充電合閘過(guò)程中,誤起動(dòng)失靈保護(hù)而誤條相鄰的斷路器、主變壓器各側(cè)斷路器及遠(yuǎn)方跳線路對(duì)側(cè)斷路器。主要原因是主變壓器本體保護(hù)和失靈保護(hù)公用了一個(gè)斷路點(diǎn),在斷路器合閘時(shí)出現(xiàn)寄生回路,造成失靈保護(hù)誤動(dòng)跳閘。如圖8,主變壓器保護(hù)的C相跳閘回路和起動(dòng)失靈保護(hù)回路設(shè)計(jì)成合用一只隔離插拔U27.101.101,繼電保護(hù)用直流電源R6+與斷路器操作電源201+混接在一起,當(dāng)高壓側(cè)斷路器在合閘過(guò)程中,斷路器常開(kāi)輔助觸點(diǎn)和常閉輔助觸點(diǎn)在轉(zhuǎn)換過(guò)程中,有一個(gè)兩者均斷開(kāi)的瞬間,此時(shí)通過(guò)跳閘監(jiān)視斷路器與失靈保護(hù)起動(dòng)中間,構(gòu)成分壓回路,失靈保護(hù)起動(dòng)中間繼電器動(dòng)作且通過(guò)跳閘監(jiān)視繼電器自保持直到跳閘,合閘時(shí)主變壓器有勵(lì)磁涌流,主變壓器保護(hù)動(dòng)作,失靈保護(hù)電流會(huì)動(dòng)作,經(jīng)過(guò)187ms12斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)相鄰斷路器、主變壓器總出口、遠(yuǎn)方跳線路對(duì)側(cè)斷路器。
事故對(duì)策:將主變壓器本體保護(hù)和失靈保護(hù)的出口斷開(kāi)點(diǎn)分開(kāi),同時(shí)將起動(dòng)失靈保護(hù)用直流電源R6+同斷路器操作電源201+分開(kāi),如圖9。產(chǎn)生直流回路寄生的原因有多種,主要有回路設(shè)計(jì)不合理,或?qū)嶋H設(shè)備與二次回路不配套,或施工不規(guī)范以及設(shè)備內(nèi)部問(wèn)題等多方面原因。正因?yàn)榧纳芈吩蛳喈?dāng)復(fù)雜,往往無(wú)法單純用正常的整組試驗(yàn)方法發(fā)現(xiàn)。現(xiàn)在的寄生回路檢查方法還是要依靠工作人員嚴(yán)格按照繼保原理對(duì)回路進(jìn)行檢查,再考慮到變電站不可能隨時(shí)隨地停電,排查的過(guò)程就會(huì)變得非常的復(fù)雜。
4 總結(jié)
直流系統(tǒng)這一塊隨著技術(shù)的發(fā)展已成為了變電站里很重要的二級(jí)設(shè)備,其缺陷都較為隱蔽,卻又容易發(fā)生,往往會(huì)被人們所忽視,上述的例子希望能給大家一點(diǎn)借鑒,希望大家能夠批評(píng)指正相互提高,解決更多的繼電保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問(wèn)題,制定對(duì)策并認(rèn)真執(zhí)行,避免今后重復(fù)性事故的發(fā)生,提高電網(wǎng)可靠運(yùn)行水平。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:繼電保護(hù);閉鎖
一、繼電保護(hù)的裝置
繼電保護(hù)裝置能反映電氣設(shè)備的不正常工作情況,并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同發(fā)出信號(hào),以便值班人員進(jìn)行處理,或由裝置自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整,或?qū)⒛切?huì)引起事故的電氣設(shè)備予以切除。
當(dāng)被保護(hù)的元件發(fā)生故障時(shí),該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給距離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令,使故障元件及時(shí)從電力系統(tǒng)中斷開(kāi),以最大限度的減少對(duì)電力元件本身的損壞,降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的影響。
二、斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的分類
彈簧儲(chǔ)能操動(dòng)機(jī)構(gòu)是由電動(dòng)機(jī)將彈簧拉緊或者是壓縮彈簧儲(chǔ)能,合閘時(shí)彈簧釋放,將斷路器合上。
氣壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)和液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)是利用氣壓或液壓儲(chǔ)能操作斷路器分、合閘。當(dāng)氣壓或者液壓低于規(guī)定值時(shí),啟動(dòng)氣泵或者油泵電動(dòng)機(jī)儲(chǔ)能,氣壓或者液壓高于規(guī)定值時(shí),氣泵或者油泵電動(dòng)機(jī)停止。
任何一個(gè)完好的斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)至少能夠完成一次“分―合―分”的操作循環(huán)過(guò)程。當(dāng)液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)和氣壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)由于某種原因造成氣(液)壓力降低,不能保證斷路器正確分、合時(shí),按照貯壓缸內(nèi)剩余壓力由高到低依次閉鎖重合閘、閉鎖合閘、閉鎖跳閘以及禁止操作。
三、斷路器壓力閉鎖與繼電保護(hù)的配合
重合閘壓力閉鎖接點(diǎn)必須引入繼電保護(hù)裝置,主要原因如下:
第一,若系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生永久性故障,保護(hù)裝置動(dòng)作跳開(kāi)相關(guān)斷路器后,斷路器進(jìn)行一次重合閘,然后加速再次跳開(kāi)該斷路器,此時(shí)斷路器完成一次“分―合―分”的循環(huán)過(guò)程,斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的壓力會(huì)降低,如果壓力值降低至閉鎖合閘的范圍,就會(huì)斷開(kāi)合閘回路,斷路器操作箱內(nèi)的TWJ(跳位繼電器)就會(huì)失磁返回,保護(hù)裝置就會(huì)認(rèn)為斷路器在合位(因?yàn)楝F(xiàn)在多數(shù)微機(jī)保護(hù)裝置都是以TWJ接點(diǎn)返回來(lái)判別斷路器在合位),重合閘開(kāi)始充電。如果斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的打壓時(shí)間大于重合閘充電時(shí)間,重合閘就會(huì)在斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)恢復(fù)至正常壓力前充滿電,為再次重合做好準(zhǔn)備,若沒(méi)有把閉鎖重合閘接點(diǎn)引入保護(hù)裝置,待到斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)壓力恢復(fù)至正常值時(shí),合閘回路接通,TWJ重新勵(lì)磁動(dòng)作,接點(diǎn)閉合,保護(hù)裝置會(huì)判定斷路器由合位變?yōu)榉治唬睾祥l會(huì)再次動(dòng)作,使斷路器錯(cuò)誤的再次重合于故障,然后斷路器再次加速跳閘,從而出現(xiàn)類似于“跳躍”的現(xiàn)象,進(jìn)而損壞斷路器。因此必須將閉鎖重合閘接點(diǎn)引入保護(hù)裝置。
第二,對(duì)于分相操作的斷路器,斷路器采用單相重合閘或綜合重合閘方式時(shí),壓力閉鎖還關(guān)系到保護(hù)的跳閘邏輯。當(dāng)斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)壓力降低到閉鎖重合閘(或閉鎖合閘)定值以下時(shí),一方面閉鎖重合閘,一方面溝通三相跳閘回路,使不對(duì)稱故障也三相跳閘。
基于以上兩個(gè)原因必須將斷路器重合閘壓力閉鎖接點(diǎn)接入重合閘閉鎖回路。若斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)沒(méi)有閉鎖重合閘的接點(diǎn),則必須優(yōu)先將合閘壓力閉鎖接點(diǎn)接至保護(hù)裝置。
現(xiàn)階段保護(hù)操作回路多直接利用操動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)閉鎖重合閘接點(diǎn)作為微機(jī)保護(hù)裝置的閉鎖重合閘的開(kāi)入量,閉鎖保護(hù)裝置的重合閘;同時(shí)也有采用操作箱內(nèi)重合閘壓力閉鎖繼電器2YJJ常閉接點(diǎn)作為微機(jī)保護(hù)裝置的閉鎖重合閘的開(kāi)入量,開(kāi)入保護(hù)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的操作壓力降低至閉鎖重合閘的范圍,斷路器閉鎖重合閘壓力接點(diǎn)閉合,重合閘壓力閉鎖繼電器2YJJ失磁,2YJJ的常閉接點(diǎn)返回閉合,微機(jī)保護(hù)裝置檢測(cè)到閉鎖重合閘開(kāi)入端有開(kāi)入,重合閘放電,從而實(shí)現(xiàn)閉鎖重合閘。
四、實(shí)現(xiàn)斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)壓力閉鎖的最佳位置
斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)壓力降低閉鎖重合閘應(yīng)作為微機(jī)保護(hù)裝置的開(kāi)入量在微機(jī)保護(hù)裝置中實(shí)現(xiàn)功能。
斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的壓力降低閉鎖合閘、閉鎖跳閘、禁止操作三個(gè)功能的最佳實(shí)現(xiàn)位置是在斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)部來(lái)實(shí)現(xiàn),這樣可以減少電纜的連接,減少中間環(huán)節(jié),斷路器的操作回路最簡(jiǎn)單,壓力閉鎖的可靠性最高。但是當(dāng)斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)部只有一套壓力降低閉鎖合閘、閉鎖跳閘、禁止操作接點(diǎn),為了能夠?qū)崿F(xiàn)壓力閉鎖的同時(shí)還能發(fā)信號(hào)告警通知運(yùn)行人員,就只能將這三付接點(diǎn)引入保護(hù)屏的操作箱啟動(dòng)相應(yīng)的YJJ回路,來(lái)同時(shí)完成上面的兩個(gè)功能。
五、操作箱內(nèi)壓力閉鎖回路接線分析
保護(hù)屏操作箱內(nèi)斷路器
壓力閉鎖的接線如圖1所示。
圖1 斷路器壓力閉
鎖的接線圖
現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際是將斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)部的壓力降低閉鎖重合閘、閉鎖合閘、閉鎖跳閘、禁止操作的四付接點(diǎn)分別引入保護(hù)屏的操作箱。壓力降低閉鎖重合閘的接點(diǎn)接入4Q1D43端子與負(fù)電源之間;閉鎖合閘的接點(diǎn)接入4Q1D44端子與負(fù)電源之間;閉鎖跳閘的接點(diǎn)接入4Q1D42端子與負(fù)電源之間;禁止操作的接點(diǎn)接入4Q1D40端子與正電源之間(如圖1所示)。由圖1可知,1YJJ、2YJJ、3YJJ是常勵(lì)磁的,只要操動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)的壓力閉鎖接點(diǎn)動(dòng)作接通,就會(huì)短接相應(yīng)的YJJ的勵(lì)磁線圈,使其失磁返回;而4YJJ正常時(shí)是不勵(lì)磁的,當(dāng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)禁止操作的接點(diǎn)接通,4YJJ勵(lì)磁動(dòng)作。
當(dāng)斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)閉鎖合閘與閉鎖重合閘均在保護(hù)屏的操作箱內(nèi)中執(zhí)行時(shí),維持廠家原有接線不變(接線圖如圖2所示),即可實(shí)現(xiàn)閉鎖功能。
圖2 操作箱原線接圖
當(dāng)斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)合閘壓力閉鎖在操動(dòng)機(jī)構(gòu)執(zhí)行而重合閘壓力閉鎖在保護(hù)裝置內(nèi)執(zhí)行時(shí),3YJJ接點(diǎn)不執(zhí)行閉鎖任務(wù),但不必將3YJJ接點(diǎn)斷開(kāi),宜維持廠家原有接線不變。這樣,正常手動(dòng)合閘時(shí),3YJJ和2YJJ接點(diǎn)并聯(lián)會(huì)使合閘回路更加可靠。如圖2所示。
當(dāng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)只有一個(gè)合閘壓力閉鎖接點(diǎn)而無(wú)閉鎖重合閘的接點(diǎn)時(shí),閉鎖合閘的接點(diǎn)優(yōu)先接入重合閘壓力閉鎖回路(應(yīng)將操動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)閉鎖合閘的允許壓力適當(dāng)提高至閉鎖重合閘的允許壓力)。此時(shí),合閘閉鎖也在操作箱執(zhí)行,應(yīng)將閉鎖合閘繼電器3YJJ的勵(lì)磁線圈短接(即如接線圖1所示將4Q1D44與負(fù)電源直接短接),使3YJJ失磁返回,斷開(kāi)3YJJ接點(diǎn),這樣才能通過(guò)2YJJ接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)閉鎖合閘。
如接線圖1所示,操作箱中禁止操作繼電器4YJJ有一個(gè)常開(kāi)接點(diǎn)并接在閉鎖跳閘繼電器1YJJ兩端,當(dāng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)部的禁止操作的接點(diǎn)動(dòng)作接通后,操作箱內(nèi)部的4YJJ勵(lì)磁動(dòng)作,并連接于1YJJ線圈兩端的4YJJ常開(kāi)接點(diǎn)閉合,使1YJJ失磁返回,由于1YJJ的常開(kāi)接點(diǎn)接在操作正電源與跳合閘回路之間(如圖3所示),跳合閘回路會(huì)因?yàn)?YJJ失磁返回,常開(kāi)接點(diǎn)打開(kāi)而失去正電源,實(shí)現(xiàn)閉鎖。
圖3跳合閘回路線路圖
六、斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)壓力閉鎖回路中存在的問(wèn)題
現(xiàn)在在220 kV的電網(wǎng)中,為了防止保護(hù)拒動(dòng),保證滿足繼電保護(hù)可靠性的要求,保護(hù)進(jìn)行了雙重化配置,為防止由于斷路器拒動(dòng)而啟動(dòng)失靈保護(hù)使故障的影響范圍擴(kuò)大,220 kV及以上電網(wǎng)中應(yīng)用的斷路器的跳閘操動(dòng)機(jī)構(gòu)、跳閘回路操作箱、操作電源也都進(jìn)行了雙重化配置??墒遣賱?dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)壓力閉鎖接點(diǎn)只有一套,現(xiàn)階段只能控制一套壓力閉鎖繼電器,也就是說(shuō)雖然兩套操作回路分別獨(dú)立使用一組操作電源,但是壓力閉鎖繼電器只能使用其中一組操作電源,可靠性降低。
按照“四統(tǒng)一”(統(tǒng)一的設(shè)計(jì)技術(shù)條件,統(tǒng)一的接線回路,統(tǒng)一的元件符號(hào),統(tǒng)一的端子排編號(hào))的設(shè)計(jì)原則,為了在任何一組直流電源消失時(shí)壓力閉鎖繼電器都不失電,采用了電源切換回路,即如圖1所示正常時(shí)壓力閉鎖繼電器使用第一組直流電源(第一組電源正常1JJ是常勵(lì)磁動(dòng)作的,接點(diǎn)1JJ2、1JJ4閉合,壓力閉鎖繼電器使用第一組直流電源),當(dāng)?shù)谝唤M直流電源消失時(shí),1JJ自動(dòng)切換到第二組直流電源(第一組電源不正常時(shí)1JJ失磁返回,接點(diǎn)1JJ2、1JJ4打開(kāi),1JJ3、1JJ4接點(diǎn)返回閉合,壓力閉鎖繼電器使用第二組直流電源),以保證有一路跳閘可以執(zhí)行。
當(dāng)斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)壓力閉鎖回路自身出現(xiàn)問(wèn)題,會(huì)造成第一組直流電源故障,然后回路會(huì)自動(dòng)切換到第二組直流電源為閉鎖繼電器供電,此時(shí)又會(huì)再次造成第二組直流電源故障失電,從而使斷路器徹底失去操作電源,遇到故障開(kāi)關(guān)拒動(dòng),造成事故進(jìn)一步擴(kuò)大。
為避免出現(xiàn)這種情況,閉鎖回路可固定使用兩組電源中的任意一組或者是對(duì)閉鎖回路單獨(dú)供電,但是當(dāng)這一組電源故障時(shí)還是會(huì)造成1YJJ閉鎖繼電器失電,進(jìn)而造成開(kāi)關(guān)拒動(dòng)。不論是用重動(dòng)繼電器擴(kuò)充壓力閉鎖接點(diǎn),控制兩組壓力閉鎖繼電,還是在斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)部進(jìn)行閉鎖,都有可能發(fā)生此類問(wèn)題。
七、結(jié)束語(yǔ)
為了能夠?qū)崿F(xiàn)直流電源、跳閘回路、壓力閉鎖接點(diǎn)、壓力閉鎖繼電器徹底雙重化,斷路器制造廠家的斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)該至少提供兩套同樣的壓力閉鎖接點(diǎn),分別控制兩組壓力閉鎖繼電器;保護(hù)裝置制造廠家的操作箱內(nèi)部也應(yīng)該提供兩套完全獨(dú)立的閉鎖回路。
參考文獻(xiàn)
[1]電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)(電氣二次部分).中國(guó)電力出版社.
[2]電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)用技術(shù)問(wèn)答(第二版).中國(guó)電力出版社.
【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù) 微護(hù) 故障處理
中圖分類號(hào):F407 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、引言
在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中,往往由于電氣絕緣損壞,操作維護(hù)不當(dāng)或者外力破壞等原因,造成電力設(shè)備故障或不正常的運(yùn)行狀態(tài),為維持非故障設(shè)備的繼續(xù)運(yùn)行,能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取有效措施迅速排除故障點(diǎn)是非常必要的,繼電保護(hù)的任務(wù)即是自動(dòng)迅速而準(zhǔn)確地將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除,保證非故障設(shè)備的繼續(xù)運(yùn)行,并防止故障設(shè)備繼續(xù)遭到破壞,及時(shí)針對(duì)各種不正常的運(yùn)行狀態(tài),自動(dòng)發(fā)出信號(hào),使值班人員得以及時(shí)察覺(jué)和采取必要的措施,把事故盡可能限制在最小范圍內(nèi)。在供電系統(tǒng)中還采取了備用電源自動(dòng)投入等自動(dòng)裝置,通過(guò)繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置相配合,可在輸電線路發(fā)生暫時(shí)性故障時(shí),迅速投入備用電源,即雙電源用戶的備自投系統(tǒng),使重要設(shè)備繼續(xù)獲得供電,從而提高對(duì)用戶供電的可靠性。
二、繼電保護(hù)的基本要求及運(yùn)行維護(hù)
1 對(duì)繼電保護(hù)的基本要求
1.1 可靠性
是對(duì)繼電保護(hù)的一個(gè)最根本的要求,當(dāng)保護(hù)該動(dòng)作時(shí)不應(yīng)拒動(dòng),不該動(dòng)作時(shí)不應(yīng)誤動(dòng)作,反之,則使保護(hù)本身成為事故的根源,造成事故的擴(kuò)大,其主要原因是由制造安裝質(zhì)量問(wèn)題以及運(yùn)行維護(hù)管理不當(dāng),配置整定不合理等引起的,這就要求從業(yè)人員不僅要技術(shù)強(qiáng),還要熟知其性能。經(jīng)驗(yàn)證明在滿足其要求的前提下,應(yīng)該盡量采用較為簡(jiǎn)單的保護(hù)方式。
1.2 靈敏性
是指保護(hù)裝置對(duì)其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生異?,F(xiàn)象及故障的反應(yīng)能力,這種反應(yīng)能力一般通過(guò)被保護(hù)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)的實(shí)際參數(shù)與保護(hù)裝置動(dòng)作參數(shù)的比較來(lái)確定,即靈敏系數(shù),靈敏系數(shù)越高,表明反應(yīng)能力越強(qiáng);對(duì)不同的保護(hù)裝置和被保護(hù)設(shè)備,靈敏系數(shù)的要求也是不同的。但對(duì)靈敏系數(shù)的要求均大于1,在《繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)程》中明確規(guī)定一般不小于1.2。
1.3 快速性
一般要求繼電保護(hù)快速動(dòng)作,以盡可能短的時(shí)間將故障與系統(tǒng)切除,以盡量減少事故的影響,提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性,減輕電弧對(duì)故障設(shè)備的破壞,加速系統(tǒng)電壓的恢復(fù),少受故障影響,防止故障的擴(kuò)大發(fā)展。
但對(duì)于只是用來(lái)反映電力系統(tǒng)不正常工作狀態(tài)的保護(hù)裝置,就不要求快速動(dòng)作,如過(guò)負(fù)荷保護(hù)等都是具有較長(zhǎng)動(dòng)作時(shí)限的。
1.4 選擇性
系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),繼電保護(hù)裝置有選擇地切除故障設(shè)備,保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行,從而將事故影響限制在最小范圍內(nèi)。它通過(guò)正確地制定上下級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限和電氣動(dòng)作值的大小來(lái)達(dá)到配合,使下一級(jí)開(kāi)關(guān)比上一級(jí)開(kāi)關(guān)先動(dòng)作。
2 繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行維護(hù)
繼電保護(hù)裝置的校驗(yàn)周期和內(nèi)容:
(1)為了保證電力系統(tǒng)故障情況下,繼電保護(hù)裝置能正確動(dòng)作,對(duì)運(yùn)行中的繼電保護(hù)裝置及其二次回路應(yīng)定期進(jìn)行校驗(yàn)和檢查。對(duì)一般10kV用戶的繼電保護(hù)裝置,應(yīng)每?jī)赡赀M(jìn)行一次校驗(yàn);對(duì)供電可靠性要求較高的用戶以及35KV及以上的用戶,一般每年應(yīng)進(jìn)行一次校驗(yàn),此外,在繼電保護(hù)裝置進(jìn)行設(shè)備改造、更換、檢修后以及在發(fā)生事故后,都應(yīng)對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充校驗(yàn)。
對(duì)于變壓器的瓦斯保護(hù),應(yīng)結(jié)合變壓器大修同時(shí)進(jìn)行校驗(yàn)。對(duì)瓦斯繼電器,應(yīng)每三年進(jìn)行一次內(nèi)部檢查,每年進(jìn)行一次充氣試驗(yàn)。
(2)對(duì)運(yùn)行中的繼電保護(hù)裝置,應(yīng)按下列項(xiàng)目進(jìn)行校驗(yàn):1)對(duì)繼電器進(jìn)行機(jī)械部分檢查及電氣特性檢驗(yàn);2)二次回路絕緣電阻測(cè)量;3)二次通電試驗(yàn);4)保護(hù)裝置和整組動(dòng)作檢驗(yàn)。
3 繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行維護(hù)
(1)在繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象時(shí),應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)視并立即向主管部門(mén)報(bào)告。
(2)繼電保護(hù)動(dòng)作開(kāi)關(guān)跳閘后,應(yīng)檢查保護(hù)動(dòng)作情況兵查明原因?;謴?fù)送電前,應(yīng)將所有的掉牌信號(hào)全部復(fù)歸,并記入值班記錄及繼電保護(hù)動(dòng)作記錄中。
(3)檢修工作中,如涉及供電部門(mén)定期校驗(yàn)的進(jìn)線保護(hù)裝置,應(yīng)與供電部門(mén)進(jìn)行聯(lián)系。
(4)值班人員對(duì)保護(hù)裝置的操作,一般只允許接通或斷開(kāi)壓板,切換轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)及卸裝保險(xiǎn)等工作。
(5)在二次回路上的一切工作,均應(yīng)遵守《電氣安全工作規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定,并有與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備符合的圖紙作依據(jù)。
三、常見(jiàn)故障處理方法及措施
1 常見(jiàn)的繼電保護(hù)故障的處理方法
(1)替換法:用完好的元件代替被懷疑有故障的元件,來(lái)判斷它的好與壞,可以快速縮小故障的查找范圍;
(2)參照法:通過(guò)對(duì)正常設(shè)備和非正常設(shè)備的相關(guān)技術(shù)參數(shù)對(duì)比,找出不正常設(shè)備的故障點(diǎn)。這個(gè)方法主要用于檢查接線錯(cuò)誤、定值校驗(yàn)過(guò)程中測(cè)試值與預(yù)想值有比較大差異的故障。在進(jìn)行改造和設(shè)備更換之后二次接線不能正確恢復(fù)時(shí),可參照同類設(shè)備的接線。并在繼電器定值校驗(yàn)時(shí),如果發(fā)現(xiàn)某一只繼電器測(cè)試值與整定值相差得比較遠(yuǎn),此時(shí),不可以輕易做出判斷,判斷該繼電器特性不好,應(yīng)當(dāng)調(diào)整繼電器上的刻度值,可用同只表計(jì)去測(cè)量其他相同回路同類繼電器進(jìn)行比較;
(3)短接法:將回路某一段或一部分用短接線短接,來(lái)進(jìn)行判斷故障是否存在短接線范圍內(nèi)或者其他地方,這樣來(lái)確定故障范圍。此法主要是用在電磁鎖失靈、電流回路開(kāi)路、切換繼電器不動(dòng)作、判斷控制等轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的接點(diǎn)是否完好。
2 確保電力系統(tǒng)繼電保護(hù)正常運(yùn)行的措施
(1)合理的進(jìn)行人員配置,使人員調(diào)度和協(xié)助能順利進(jìn)行;明確人員工作目標(biāo),以保證電力設(shè)備正常運(yùn)行;
(2)完善各項(xiàng)規(guī)章制度:根據(jù)繼電保護(hù)的特點(diǎn),健全和完善繼電保護(hù)裝置運(yùn)行管理的規(guī)章制度;繼電保護(hù)設(shè)備臺(tái)賬、運(yùn)行維護(hù)、事故分析、定期校驗(yàn)、缺陷處理等檔案應(yīng)逐步采用計(jì)算機(jī)管理跟蹤檢查、嚴(yán)格考核、實(shí)行獎(jiǎng)懲;
(3)實(shí)行狀態(tài)檢修:對(duì)二次設(shè)備實(shí)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法,對(duì)綜合自動(dòng)化變電站而言,是很容易實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的。
四、結(jié)語(yǔ)
隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展,計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的快速提高,繼電保護(hù)也將沿著計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、保護(hù)、控制、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化的發(fā)展方向去發(fā)展。我們應(yīng)不斷學(xué)習(xí)推進(jìn)新技術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用,為電力系統(tǒng)安全運(yùn)行提供保障。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:變電站, 繼電保護(hù), 直流接地, 控制回路斷線, 裝置異常, 通道故障
Abstract: the paper discusses how to eliminate the common dc grounding, substation control circuit disconnection, device is unusual, channel problem and so on several types of relay protection defect analysis and discussion, proposed the elimination of defects method for reference to fellow.
Keywords: substations, relay protection, dc grounding, control circuit break line, abnormal device, the channel fault
前言
繼電保護(hù)運(yùn)行過(guò)程中不可避免地出現(xiàn)一些影響正常運(yùn)行的缺陷,有些缺陷甚至迫使繼電保護(hù)退出運(yùn)行,從而影響了整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性。
作為一名繼電保護(hù)人員,日常打交道最多的就是各種繼電保護(hù)裝置,日常工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容就是維護(hù)保護(hù)裝置、消除裝置的異常和故障缺陷。繼電器保護(hù)繼電器的原因很多,根據(jù)職責(zé)分工,操作和維修管理部門(mén)的責(zé)任,包括操作和維修不良、誤操作、接線錯(cuò)誤,不正確的安裝及調(diào)試,原理和軟件缺陷;基礎(chǔ)設(shè)施部門(mén)的責(zé)任,調(diào)試質(zhì)量差;設(shè)計(jì)部門(mén)設(shè)計(jì)不合理,設(shè)計(jì)錯(cuò)誤,還有其他的責(zé)任和不明原因?;A(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)部門(mén)責(zé)任造成的問(wèn)題,可以加強(qiáng)全過(guò)程技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)來(lái)解決;但保護(hù)裝置制造不良造成的問(wèn)題必須依靠廠家解決。
如何快速有效地消除缺陷,恢復(fù)繼電保護(hù)的正常運(yùn)行,從而保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,是每個(gè)繼電保護(hù)工作者所要解決的問(wèn)題。以下就變電站常見(jiàn)的幾種類型的繼電保護(hù)缺陷消除方法進(jìn)行探討。
1 直流接地
直流電源作為電力系統(tǒng)的重要組成部分,為一些重要常規(guī)負(fù)荷、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置提供不間斷供電電源,并提供事故照明電源。直流系統(tǒng)發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí),不會(huì)產(chǎn)生短路電流,可繼續(xù)運(yùn)行。但是必須及時(shí)查找接地點(diǎn)并盡快消除接地故障,否則當(dāng)發(fā)生另一點(diǎn)接地時(shí),有可能造成直流電源短路,引起熔斷器熔斷,或快分電源開(kāi)關(guān)斷開(kāi),使設(shè)備失去操作電源,引發(fā)電力系統(tǒng)嚴(yán)重故障乃至事故。因此,不允許直流系統(tǒng)在一點(diǎn)接地情況下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,必須加強(qiáng)在線監(jiān)測(cè),迅速查找并排除接地故障,杜絕因直流系統(tǒng)接地而引起的電力系統(tǒng)故障。
直流接地是變電站最常見(jiàn)的缺陷之一,直流接地時(shí)應(yīng)及時(shí)找出接點(diǎn),盡快消除。發(fā)生直流接地時(shí),首先要到絕緣監(jiān)測(cè)裝置上查看是哪一支路接地,然后查看這一支路接了哪些保護(hù)裝置或回路。處理直流接地的步驟是:根據(jù)運(yùn)行方式、操作情況、氣候影響進(jìn)行判斷可能接地的處所,采用拉路尋找、逐段排除的方法,以先信號(hào)部分后操作部分,先室外部分后室內(nèi)部分為原則。
(1)拉路法進(jìn)行判斷法
直流接地回路一旦從直流系統(tǒng)中脫離運(yùn)行,直流母線的正負(fù)極對(duì)地電壓就會(huì)出現(xiàn)平衡。所以人們通常從直流接地回路瞬間停電,確定直流接地是否發(fā)生在該回路,這就是所謂的“拉路法”。直流系統(tǒng)是個(gè)不間斷電源,基于它的特性,人們不能隨意停電。
根據(jù)負(fù)荷的重要性,依次短時(shí)拉開(kāi)直流屏所供直流負(fù)荷各回路。當(dāng)切除某一回路時(shí)故障消失,則說(shuō)明故障就在該回路之內(nèi)。繼續(xù)運(yùn)用拉路法,就可以進(jìn)一步確定故障在此回路的哪一支路當(dāng)中。例如,斷開(kāi)直流屏主控控制回路熔斷器,絕緣監(jiān)察裝置”接地”信號(hào)消失,說(shuō)明故障在此回路中。
(2)逐段排除法
讓直流負(fù)荷分段開(kāi)環(huán)運(yùn)行,再斷開(kāi)直流母線分段開(kāi)關(guān)及回路環(huán)路開(kāi)關(guān),然后采用拉路法,故障范圍更容易確定。但在切斷各專用直流回路時(shí),切斷時(shí)間不得超過(guò)3s。
如發(fā)生接地時(shí)有人在工作,則在工作設(shè)備上發(fā)生接地的可能性最大,此時(shí)應(yīng)先斷開(kāi)工作設(shè)備的直流電源,查看直流接地信號(hào)是否消失,如消失則應(yīng)根據(jù)工作情況及地點(diǎn)查找出接地點(diǎn),如若不是則繼續(xù)用拉路法尋找。
以上是處理直流接地的一般原則。
2 控制回路斷線
2.1控制回路斷線常見(jiàn)原因
(1)接線松動(dòng)。
(2)斷路器機(jī)構(gòu)的閉鎖繼電器損壞或其他閉鎖觸點(diǎn)未閉合。
(3)斷路器輔助觸點(diǎn)異常。
(4)保護(hù)操作箱的位置繼電器損壞。
(5)斷路器分合閘線圈燒壞。
2.2控制回路斷線故障處理步驟
(1)檢查控制電源是否正常,查看操作箱上HWJ或TWJ燈是否亮,如燈亮說(shuō)明控制回路完好,可能是HWJ或TWJ繼電器提供的信號(hào)觸點(diǎn)有問(wèn)題或者分合閘回路接線有松動(dòng),當(dāng)然也不排除是信號(hào)回路的問(wèn)題。
(2)用萬(wàn)用表在開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)上測(cè)量分合閘線圈是否完好,分合閘回路線圈完好,一般測(cè)量電阻是30-200Ω(不同廠家,不同直流電壓而定)。如果測(cè)量值正常,則說(shuō)明分合閘線圈沒(méi)問(wèn)題,若測(cè)量發(fā)現(xiàn)分合閘線圈有問(wèn)題,應(yīng)該立刻對(duì)線圈進(jìn)行更換。
(3)檢查發(fā)現(xiàn)線圈完好,如果控制電源空開(kāi)跳閘,說(shuō)明分合閘回路上有短路點(diǎn),應(yīng)該進(jìn)行絕緣檢查,逐級(jí)排除。
3 保護(hù)裝置異常
現(xiàn)代微機(jī)保護(hù)出現(xiàn)裝置異常時(shí),主要是由元器件損壞引起。作為現(xiàn)場(chǎng)繼保人員,并不需要知道具體哪個(gè)元器件損壞,只要判斷是哪個(gè)插件損壞就行。這樣做一是提高現(xiàn)場(chǎng)處理缺陷速度,二是現(xiàn)代微機(jī)保護(hù)硬件復(fù)雜若要判斷出具體故障元器件對(duì)人員素質(zhì)要求較高,且現(xiàn)場(chǎng)也缺乏測(cè)試和修復(fù)設(shè)備。下面是一些引起元器件損壞的主要原因:
(1)電源損壞:電源損壞的主要原因是電源的質(zhì)量不佳或超期運(yùn)行所致。
(2)元器件質(zhì)量不良:其引起的缺陷主要有A/D轉(zhuǎn)換故障、液晶顯示失靈和跳閘位置繼電器(KCT)損壞等。
(3)設(shè)計(jì)不良:回路參數(shù)設(shè)計(jì)或軟件設(shè)計(jì)不良,特別是廠家的軟件版本控制和程序Bug問(wèn)題比較突出。出現(xiàn)些類情況時(shí),應(yīng)及時(shí)聯(lián)系廠家,對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行升級(jí)處理。
(4)電磁干擾:早期微機(jī)型保護(hù)裝置電磁兼容水平較低,裝置的整體抗干擾能力未能達(dá)到IEC標(biāo)準(zhǔn),造成元器件損壞次數(shù)居高不下,應(yīng)加快該類保護(hù)的改造。
(5)元器件老化:這主要發(fā)生在早期的微機(jī)型保護(hù)裝置上。根據(jù)筆者多年處理裝置異常缺陷的經(jīng)驗(yàn),對(duì)于運(yùn)行年限較久的保護(hù)裝置通常出現(xiàn)保護(hù)異常是由電源插件或CPU插件老化引起的。因此只要退出保護(hù)裝置,更換電源插件或CPU插件即可恢復(fù)正常。
4 通道故障
隨著通訊技術(shù)的發(fā)展,光纖及光纖設(shè)備造價(jià)的降低,光纖通訊網(wǎng)在電力系統(tǒng)的架設(shè)越來(lái)越普遍。而借助光纖通訊網(wǎng)的光纖電流差動(dòng)保護(hù)和光纖允許式/距離保護(hù)在當(dāng)今的電力系統(tǒng)也得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。由于光纖電流差動(dòng)保護(hù)具有天然的選相能力,不受系統(tǒng)振蕩、非全相運(yùn)行的影響,靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。因此,光纖電流差動(dòng)保護(hù)在南方電網(wǎng)220kV及以上的輸電線路獲得了廣泛的應(yīng)用。
光纖電流差動(dòng)保護(hù)或光纖允許式/距離保護(hù)通道故障時(shí)將可能導(dǎo)致保護(hù)的誤動(dòng)或拒動(dòng),因此保護(hù)裝置通道告警時(shí)必須將保護(hù)退出運(yùn)行,由檢修人員立刻到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行緊急處理。故障出現(xiàn)后,由于工作人員缺乏經(jīng)驗(yàn)和有效的檢測(cè)手段,常常不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在,導(dǎo)致光纖保護(hù)難以及時(shí)恢復(fù)正常運(yùn)行,從而影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行。引起保護(hù)裝置通道告警的原因很多,包括熔纖質(zhì)量不好、光纜斷芯、
光纖跳線接頭松動(dòng)、復(fù)用接口裝置故障等。
以光纖電流差動(dòng)保護(hù)為例,筆者認(rèn)為處理通道故障缺陷應(yīng)遵循“一看二了解三測(cè)試四判斷” 的原則。一看即看監(jiān)控后臺(tái)報(bào)文及保護(hù)裝置的收發(fā)狀態(tài)是否正常。二了解是指了解光纖通道是專用還是復(fù)用,目前我局光纖電流差動(dòng)保護(hù)裝置主要有以下兩種通道方式。對(duì)于復(fù)用2M通道方式,可通過(guò)光纖網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)榆查,以判斷問(wèn)題是在本側(cè)還是對(duì)側(cè)。三測(cè)試是指借助光纖測(cè)試工具測(cè)試光纖收發(fā)功率是否正常,不同的保護(hù)裝置的發(fā)送功率及接受靈敏度有所不同,具體可查閱相關(guān)技術(shù)說(shuō)明書(shū)。在做測(cè)試時(shí),應(yīng)先檢查光纖接頭是否接觸牢靠、有否受潮及積灰等。對(duì)于專用光纖芯,可在保護(hù)裝置處及通訊機(jī)房的光纖終端箱處測(cè)試收發(fā)功率,也可在上述兩處自環(huán),以判斷問(wèn)題所在。
對(duì)于復(fù)用通道,其“保護(hù)裝置光電轉(zhuǎn)換接口數(shù)字配線架”這段連接經(jīng)常由于接觸不良等原因造成通道告警,一般采用通道逐級(jí)自環(huán)方法檢查通道問(wèn)題。以RCS一931保護(hù)為例,先進(jìn)入保護(hù)裝置將定值項(xiàng)中的本側(cè)編碼和對(duì)側(cè)編碼整成一樣。復(fù)用方式自環(huán)分三步:
(1)用尾纖將保護(hù)裝置后的TX及RX連接起來(lái),查看通道告警信號(hào)是否消失,判斷保護(hù)裝置收發(fā)是否正常。
(2)在光電轉(zhuǎn)換接口GXC一2M處自環(huán),即將保護(hù)至光電轉(zhuǎn)換接口的尾纖TX和RX用琺瑯頭對(duì)接。以驗(yàn)證保護(hù)至光電轉(zhuǎn)換接口光纜的完好性。
(3)在SDH數(shù)字配線架上將本通道自環(huán),以驗(yàn)證光電轉(zhuǎn)換接口至數(shù)字配線架之間的通道是否完好。經(jīng)過(guò)以上的測(cè)試一般可判斷出問(wèn)題所在繼而采取相應(yīng)措施使通道恢復(fù)正常。注意測(cè)試完畢后恢復(fù)裝置原來(lái)的設(shè)置。
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