电力系统继电保护运行中常见故障及处理措施

学术论文 2016-03-08 09:56:33
  前言 
  在当前电力系统中各变电站中会广泛的应用继电保护系统,继电保护是确保电力系统安全稳定运行的关键所在。在电力系统运行过程中,继电保护装置可以对电网的运行工况进行监测,对故障的位置和性质进行记录,从而为故障诊断提供有效的数据支持。 
  1 继电保护的作用和特点 
  1.1 继电保护的作用 
  在电力系统运行过程中,一旦有部件发生故障,则继电保护装置则能够自动、有选择的对故障元件进行隔离,使其从整个电力系统中切除掉,确保没有故障部分的安全、稳定运行。这不仅有效的避免了故障损害的继续扩大,而且也有效的避免了停电范围的增加。而且在继电装置保护范围内,对于出现运行异常的元件,继电保护装置能够及时发出报警信号,能够有效的减少跳闸动作指令,同时还能够提醒运行人员及时对异常元件进行排查,避免电力系统故障的发生。
  1.2 继电保护的特点 
  1.2.1 装置可靠性高 
  继电保护装置其具有非常好的可靠性,不仅继电设备元稳定性较高,而且继电设备运行也开始越来越趋向于自动化。在当前微机继电设备运行过程中,设备中的元件的运行不会受到温度变化的影响,而且随着使用年限的增加,元件运行还呈现出较好的稳定性。目前在继电保护装置运行过程中,可以自动监测和分析设备元件的运行情况,有效的确保了继电保护系统运行的安全性和稳定性。 
  1.2.2 兼容性比较强 
  在当前微机继电系统设计时,为了能够更好的满足继电系统运行的需要,则对系统的兼容性在设计上都有所增加。在设计过程中利用减少设备的盘数来确保实现设备体积的最小化,同时还增加了继电保护设备的辅助功能,进一步对使用范围进行了拓展,能够在不同继电保护系统下进行稳定的运行。 
  2 继电保护运行中的常见故障分析 
  2.1 电压互感器二次回路故障 
  在继电保护系统中,电压互感器和电流互感器二次回路作为运行中必不可少的重要设备,其不仅是二次回路中非常薄弱环节,而且一旦发生故障所带来的后果也十分严重。在实际运行工作中,电压互感器二次回路故障通常会表现为以下几个方面:一是二次回路中性点存在着多点接地和未接地的情况,二次中性点虚接故障的存在,与变电站接地网具有直接的关系,但更多情况下则是由于接线工艺不合理而导致的。当二次未接地时,则会导致二次回路中各项电压达不到平衡的状态,从而导致阻抗元件及方向元件出现误动或是拒动的情况,而且在运行过程中想要对该故障进行排查也具有较大的难度,因此,需要在投运验收过程中多加注意;二是PT开口三角电压回路断线,这将会导致零序保护出现拒动;三是PT二次失压;导致这种情况发生主要是由于设备性能和二次回路存在不完善的地方,这是二次回路中较为常见的故障。 
  2.2 电流互感器饱和问题 
  在当前电力系统中,电磁式电流互感器还是各变电站最为常用的电流互感器,这就不可避免的会存在饱和问题,从而对继电保护正确动作造成较大的影响。短路作为电流互感器饱和问题发生的最主要原因,一旦饱和问题发生,则电流互感器一次电流则会全部转变为励磁电流,导致二次电流无法进行线性传变,断路器保护出现拒动,系统出现越级跳闸。 
  2.3 电源故障 
  继电设备的运行离不开电源,在继电设备运行过程中,一旦电源输出功率变小,则输出电压也会随之降低,从而对继电保护装置的正确动作带来较大的影响,导致继电器无法正确的动作。 
  2.4 干扰和绝缘问题 
  在检测继电系统时,由于需要根据线路电路来对线路故障进行判断,但在实际检测工作中,由于一些现代化通讯设备会对检测带来一定的干扰,从而导致微机继电元件出现误动问题。由于微机继电系统具有较高的集成度,而且线路较为密集,在使用过程中会有大量的灰尘吸附在电路表面,从而导致新的导电通道在电路原有的连接点上出现,从而导致继电微机系统检测故障,使继电保护运行存在较大的安全隐患。 
  3 继电保护运用中常见故障的处理措施 
  3.1 记录故障原因 
  在电力系统运行的过程中,继电保护所产生的故障形式较多,有些故障的原因比较复杂,为了给维修人员提供方便,现场的工作人员需要对故障的表现形式、原因以及后果进行详细的观察,然后记录在案,为维修工作提供有利的依据。故障原因记录是继电保护维修工作顺利进行的重要保障,能够确保维修工作的快速高效进行。工作人员在检查故障原因的过程中,应该对故障是否对继电保护系统产生影响进行详细的观察,进而做出正确的判断,避免维修人员浪费时间,提高维修的效率。 
  3.2 元件的参照替换 
  在继电保护运行中出现故障后,比较常用的方法有原件替换法和参照法。顾名思义,替换法就是更换出现问题的元件。在故障检查时,如果发现元件损毁的比较严重或者已经达到寿命周期而无法正常运行时,就需要用新的元件去替换故障元件。而参照法主要是进行对比分析,根据故障记录对出现问题的部分进行故障前后的对比,通过运行参数的不同找出故障的原因。参照法可以应用的范围较广,还可以对接线进行测试,然后将测试值进行对比,从而确保接线的正常运行。 
  3.3 提高设备抗干扰性 
  继电保护系统中很多元件的运行比较敏感,如果外界环境中的干扰信号较强,也会对设备的运行造成影响。所以为了减少故障的发生几率,可以提高设备的抗干扰能力,从而确保系统内部运行的安全性。可以从两个方面采取抗干扰措施,一方面为硬件抗干扰,主要是通过改变保护柜的材质,比如铁质保护柜将可以有效的屏蔽电场和磁场的干扰,但同时又可以确保运行装置与现场信号间的通讯。另一方面为软件抗干扰,在保护装置布线时,要确保信号电路之间的安全距离符合标准,减少系统内部的干扰。此外,可以降低屏蔽层对信号造成的阻抗,以便提高二次回路的抗干扰能力。 
  4 结束语 
  电力系统运行的可靠性离不开继电保护装置的正确动作,所以作为继电保护运行人员,则做好现场继电保护装置的故障排查工作,对电力系统的基础知识进行熟悉,掌握事故分析方法,确保继电保护设备性能的提升,能够对继电保护装置一些常见故障进行有效的排晒,有效的提高继电保护的稳定性和正确性。特别是当前继电保护技术也开始向微机化、网络化、智能化的方向发展,呈现保护、控制和测量等一体化的发展趋势,这就需要针对继电保护发展的新情况来提升继电保护人员自身的专业技能,从而及时对常见故障进行排查和处理,确保电力系统能够安全、稳定的运行。 
  参考文献 
  [1]薛春旭.电力系统微机继电保护交流采样算法研究[D].西安:西安电子科技大学,2012. 
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  [3]刘亚辉.35kV变电站微机继电保护研究[J].中国电业,2013(3).
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