繼電保護(hù)故障分析處理系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用

徐雪良

（蘇州市華安普電力工程有限公司，江蘇 蘇州 215129）

隨著電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展，電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的功能和性能不斷完善，電力運(yùn)行管理工作的自動(dòng)化程度達(dá)到了很高的水平。其中繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展是電力安全發(fā)展趨勢(shì)的一種必然選擇,也是企業(yè)在供電過(guò)程中不可缺少的一種重要應(yīng)用工程。該技術(shù)的運(yùn)用必將隨著電力的不斷發(fā)展而提升。在現(xiàn)代化的電力需求中,家電設(shè)備增多、企業(yè)用電機(jī)器增多、發(fā)電機(jī)容量增大等多種客觀方面的原因使得電力系統(tǒng)中正常工作電流和短路電流都不斷增大。這就需要一種既能夠保護(hù)機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn),又能夠?qū)Χ搪返扔秒姮F(xiàn)象提出及時(shí)警報(bào)的技術(shù)。無(wú)疑,繼電保護(hù)技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生。本世紀(jì)初隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,繼電器才開(kāi)始廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的保護(hù)。

1 繼電保護(hù)故障分析處理系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成

繼電保護(hù)故障信息管理系統(tǒng)是一個(gè)新興電力自動(dòng)化系統(tǒng)。其目的在于為控制中心端監(jiān)視、控制、管理變電站內(nèi)的智能裝置（包括微機(jī)繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置、故障錄波器、行波測(cè)距裝置等），并綜合利用這些信息的技術(shù)手段，以使智能裝置的運(yùn)行管理水平與調(diào)度系統(tǒng)信息化、自動(dòng)化的發(fā)展水平相適應(yīng)。它能在正常運(yùn)行和電網(wǎng)故障時(shí)，采集、處理各種智能裝置信息，并充分利用這些信息，為繼電保護(hù)運(yùn)行、管理服務(wù)，為實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置狀態(tài)檢修提供前提條件，為分析、處理電網(wǎng)故障提供支持，以滿(mǎn)足調(diào)度中心對(duì)電網(wǎng)正常運(yùn)行及故障情況下各種信息需求。繼電保護(hù)故障信息管理系統(tǒng)，是一個(gè)繼電保護(hù)運(yùn)行、管理的技術(shù)支持系統(tǒng)，同時(shí)又是一個(gè)電網(wǎng)故障時(shí)的信息支持、輔助分析和決策系統(tǒng)，包括運(yùn)行于各級(jí)調(diào)度的主站系統(tǒng)和運(yùn)行于變電站的子站系統(tǒng)。

2 繼電保護(hù)故障分析處理系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的任務(wù)

當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)原件發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)該由該原件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障原件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障原件及時(shí)從電力系統(tǒng)中斷開(kāi)，以最大限度地減少對(duì)電力系統(tǒng)原件本身的損壞，降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的影響，并滿(mǎn)足電力系統(tǒng)的某些特定要求。

應(yīng)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)地進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行會(huì)引起事故的電氣設(shè)備予以切除。

3 繼電保護(hù)繼電器常見(jiàn)問(wèn)題及處理措施

3.1 點(diǎn)松動(dòng)回開(kāi)裂

觸點(diǎn)是繼電器完成切換負(fù)荷的電接觸零件，有些產(chǎn)品的觸點(diǎn)是靠鉚裝壓配合的，其主要的弊病是觸點(diǎn)松動(dòng)、觸點(diǎn)開(kāi)裂或尺寸位置偏差過(guò)大。這將影響繼電器的接觸可靠性。泛起鏟除點(diǎn)松動(dòng)，是簧片與觸點(diǎn)的配合部門(mén)尺寸不公道或操縱者對(duì)鉚壓力調(diào)節(jié)不當(dāng)造成的。觸點(diǎn)開(kāi)裂是材料硬渡過(guò)高或壓力太大造成的。對(duì)于不同材料的觸點(diǎn)采用不同材料的工藝，有些硬度較高的觸點(diǎn)材料應(yīng)進(jìn)行退火處理，在進(jìn)行觸點(diǎn)制造、鉚壓或點(diǎn)焊。觸點(diǎn)制造應(yīng)細(xì)心，因?yàn)椴牧嫌泄畲嬖?，因此每次堵截長(zhǎng)度應(yīng)試摸后決定。觸點(diǎn)制造不應(yīng)泛起飛邊、墊傷及不豐滿(mǎn)現(xiàn)象。觸點(diǎn)鉚偏則是操縱者將摸具未對(duì)準(zhǔn)確、上下摸有錯(cuò)位造成。觸點(diǎn)損傷、污染、是未清理干凈摸具上的油污染和鐵屑等物造成的。不管是何種弊病，都將影響繼電器的工作可靠性。因此，在觸點(diǎn)制造、鉚裝或電焊過(guò)程中，要遵守首件檢查中間抽樣和終極檢查的自檢劃定、以進(jìn)步裝配質(zhì)量。

3.2 電磁系統(tǒng)鉚裝件變形

鉚裝后零件彎曲、扭斜、墩粗黑給下道工序的裝配或調(diào)整造成難題，甚至?xí)斐蓤?bào)廢。這種毛病的原因主要是被鉚零件超長(zhǎng)，過(guò)短或鉚裝時(shí)用力不平均，摸具裝配偏差或設(shè)計(jì)尺寸有誤，零件放置不當(dāng)造成。在進(jìn)行鉚裝時(shí)，操縱工人應(yīng)當(dāng)首先檢查零部件尺寸，外型，摸具是否正確，假如摸具未裝到位就會(huì)影響電磁系統(tǒng)的裝配質(zhì)量或鐵心變形、墩粗。

3.3 玻璃絕緣子損傷

玻璃絕緣子是由金屬插腳與玻璃燒結(jié)而成，在檢查、裝配、調(diào)整、運(yùn)輸、清洗時(shí)輕易泛起的插腳彎曲，玻璃絕緣子掉塊、開(kāi)裂，而造成漏氣并時(shí)絕緣及耐壓機(jī)能下降，插腳滾動(dòng)還會(huì)造成接觸簧片移位，影響產(chǎn)品可靠通斷。這就要求裝配的操縱者在繼電器出產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程中要輕拿輕放，零部件應(yīng)整潔排列放在傳遞盒內(nèi)，裝配或調(diào)整時(shí)，不答應(yīng)扳動(dòng)或扭轉(zhuǎn)引出腳。

3.4 線圈故障

繼電器用的線圈種類(lèi)繁多，有外包的、也有無(wú)外包的，線圈都應(yīng)單件隔開(kāi)放置在專(zhuān)用用具中，假如碰撞交連，在分開(kāi)時(shí)會(huì)造成斷線。在電磁系統(tǒng)鉚裝時(shí)，手扳壓床和壓力機(jī)壓力調(diào)整應(yīng)適中，壓力太大會(huì)造成線圈斷線或線圈架開(kāi)裂、變型、繞組擊穿。壓力太小又會(huì)造成繞線松動(dòng)，磁損增大。多繞組線圈一般是用顏色不同引線做頭。焊接時(shí)，應(yīng)留意分辨，否則將會(huì)造成線圈焊錯(cuò)。有始末端要求的線圈，一般用做標(biāo)記的方法標(biāo)明始末端。裝配和焊接時(shí)應(yīng)留意，否則會(huì)造成繼電器級(jí)性相反。

4 繼電保護(hù)技術(shù)的在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用

4.1 繼電保護(hù)技術(shù)的智能化運(yùn)用特性增強(qiáng)

目前,在我國(guó)主要大城市供電公司的繼電保護(hù)設(shè)備中已采用了模擬人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)來(lái)進(jìn)行對(duì)用電的保護(hù)。因此,進(jìn)一步推進(jìn)了繼電保護(hù)技術(shù)智能化的發(fā)展前景。據(jù)現(xiàn)有的資料介紹,在輸電過(guò)程中出現(xiàn)的短路現(xiàn)象一般有幾十種,如果出現(xiàn)這樣的情況用人工進(jìn)行排除,至少需要12小時(shí)以上。但若是采用上述的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)方法,可通過(guò)采集的數(shù)據(jù)樣本對(duì)發(fā)生故障進(jìn)行檢測(cè),從而能在半小時(shí)之內(nèi)得出故障出現(xiàn)的原因,大大縮短了維修時(shí)間。這些人工智能方法通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助體統(tǒng)的幫助運(yùn)用,可使得電力運(yùn)輸效率大大加強(qiáng)。

4.2 繼電保護(hù)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化更新發(fā)展顯著

繼電技術(shù)的運(yùn)用離不開(kāi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的支持。這種網(wǎng)絡(luò)化的技術(shù),不僅給繼電技術(shù)提供了可操作檢查的直觀空間范圍,也給其發(fā)展更新提供了更為廣泛的動(dòng)力支持和保障。這也正是繼電技術(shù)開(kāi)放性發(fā)展的必然要求。繼電保護(hù)的主要功能在于保護(hù)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定,而這種保護(hù)離不開(kāi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)模擬生成系統(tǒng),需要依據(jù)計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)采集和分析來(lái)檢測(cè)故障存在的原因,進(jìn)而發(fā)出警報(bào)。這些網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展,一方面,能夠通過(guò)數(shù)據(jù)的的采集和模擬生成,綜合分析可能出現(xiàn)的各種故障;另一方面,在顯示故障的同時(shí),能夠準(zhǔn)確地反映出故障的緣由、位置的情況,便于工作人員能夠采取有效的解決策略。例如,現(xiàn)在的各種環(huán)保節(jié)能發(fā)電廠就是采用了該種裝置,通過(guò)總調(diào)度室計(jì)算機(jī)監(jiān)控,不僅能夠知曉現(xiàn)有線路的運(yùn)行前那個(gè)框,還能夠?qū)Ω鳁l線路出現(xiàn)的短路等現(xiàn)象作出判斷,以便維護(hù)人員能夠進(jìn)行及時(shí)正常地維修。

4.3 繼電保護(hù)技術(shù)的自適應(yīng)性發(fā)展迅猛

當(dāng)前電力系統(tǒng)在發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題,除了需要一定的人工操作之外,采用繼電保護(hù)技術(shù)的自適應(yīng)性技術(shù),一方面,能夠真正發(fā)揮繼電保護(hù)的"保護(hù)"功能,使得人們的生產(chǎn)生活得以順利地開(kāi)展,滿(mǎn)足人們的發(fā)展需要;另一方面,能夠使得這種適應(yīng)性能面對(duì)各種形勢(shì)的變化發(fā)展,最大限度地提高電力設(shè)備的使用壽命,以減少故障的發(fā)生。這種適應(yīng)性應(yīng)該離不開(kāi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的支持。因此,就更具有廣泛的適應(yīng)性能。

我國(guó)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了4個(gè)階段。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)面臨著進(jìn)一步發(fā)展的趨勢(shì)。其發(fā)展將出現(xiàn)原理突破和應(yīng)用革命，由數(shù)字時(shí)代跨入信息化時(shí)代，發(fā)展到一個(gè)新的水平。這對(duì)繼電保護(hù)工作者提出了艱巨的任務(wù)，也開(kāi)辟了活動(dòng)的廣闊天地。

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