220kV繼電保護(hù)事故分析及對(duì)策探討

朱志云,王曉嬌,居鴻

(國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司檢修分公司揚(yáng)州運(yùn)維分部, 江蘇 揚(yáng)州 225009)

220kV繼電保護(hù)事故分析及對(duì)策探討

朱志云,王曉嬌,居鴻

(國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司檢修分公司揚(yáng)州運(yùn)維分部, 江蘇 揚(yáng)州 225009)

近年來(lái),在城市人口數(shù)量不斷聚集的條件下,我國(guó)電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,與此同時(shí),電壓等級(jí)也在不斷提升,這一現(xiàn)狀對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)提出了更高的要求.220kV電網(wǎng)是目前主要的電力運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò),其在電力輸送方面有著不可替代的責(zé)任,對(duì)人民的生產(chǎn)和生活有著直接的影響和作用.而繼電保護(hù)作為電力系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,是保護(hù)電力系統(tǒng)穩(wěn)定、安全運(yùn)行的重要裝置.繼電保護(hù)一旦發(fā)生安全事故,毫無(wú)疑問(wèn)會(huì)波及整個(gè)電力系統(tǒng).為此,本文分析了220kV繼電保護(hù)的工作原理,探討了繼電保護(hù)事故發(fā)生的原因與應(yīng)對(duì)策略.

220kV電網(wǎng);繼電保護(hù);事故分析;對(duì)策探討

電力繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中占據(jù)著重要的地位,其運(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的運(yùn)行.近年來(lái),城市人口不斷聚集,使得電力系統(tǒng)快速發(fā)展,220kV電網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)逐漸凸顯出來(lái),這給電力企業(yè)帶來(lái)了豐厚的利潤(rùn).但是從以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,繼電保護(hù)裝置卻仍然不可避免的出現(xiàn)問(wèn)題,這不僅威脅了當(dāng)?shù)鼐用竦恼Ｉ?同時(shí)也給電力企業(yè)帶來(lái)了極大損失.為此,應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行事故的研究和分析,以明確發(fā)生故障的原因,作出預(yù)防對(duì)策,確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行.

1 繼電保護(hù)系統(tǒng)的工作原理探析

若電力系統(tǒng)在運(yùn)行上發(fā)生故障,將會(huì)產(chǎn)生一系列的連續(xù)反應(yīng),如電壓降低、電流增大、電壓與電流相位角改變等情況,這些情況可以幫助維修人員判斷電力系統(tǒng)的工作狀態(tài),進(jìn)而實(shí)施相應(yīng)的維修和保障措施.繼電保護(hù)是保障系統(tǒng)安全供電和穩(wěn)定運(yùn)行的裝置,其在電力系統(tǒng)中有著不可替代的地位,能夠監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行情況以及穩(wěn)定性水平,及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的設(shè)備故障和問(wèn)題,并能夠根據(jù)預(yù)先設(shè)置的程序去切除故障,防止損失增大.繼電保護(hù)分為測(cè)量、邏輯、執(zhí)行、報(bào)警或跳閘信號(hào)等4個(gè)主要部分,其功能可以概括為以下幾點(diǎn).

(1)測(cè)量部分.測(cè)量部分主要分為測(cè)量電氣量和測(cè)量電路兩個(gè)環(huán)節(jié),其作用實(shí)施過(guò)程主要是將被保護(hù)對(duì)象所輸入的電氣量、電路等,與預(yù)先設(shè)定的整定值來(lái)對(duì)比,根據(jù)結(jié)果,判斷是否需要啟動(dòng)相關(guān)部件.

(2)邏輯部分.該部分主要是根據(jù)測(cè)量部分輸出量的大小、性質(zhì)、邏輯狀態(tài)以及數(shù)值之間的組合,按照一定的時(shí)序邏輯或布爾邏輯向保護(hù)裝置發(fā)出指令,確定是否向連接器發(fā)出信號(hào)或者短路跳閘,最后將結(jié)果反饋到執(zhí)行器中.

(3)執(zhí)行部分.執(zhí)行部分是指針對(duì)邏輯部分所傳達(dá)的信號(hào)和信息,對(duì)保護(hù)裝置對(duì)外操作進(jìn)行控制的部件.一旦出現(xiàn)故障,執(zhí)行部分會(huì)發(fā)出動(dòng)作信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)短路跳閘,或者在不正常的狀態(tài)中發(fā)出警示信號(hào).

繼電保護(hù)為了完成保護(hù)任務(wù),必須要具備以下幾點(diǎn).首先,應(yīng)具備選擇性.選擇性是指電力系統(tǒng)在社會(huì)或環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障后,能夠?qū)l(fā)生故障的設(shè)備與總系統(tǒng)分離開(kāi)來(lái),當(dāng)故障設(shè)備的保護(hù)器發(fā)出拒絕信號(hào)時(shí),相鄰線路和設(shè)備也能根據(jù)指令將故障切除或者分離出去,以保證其它設(shè)備的功能不受影響.其次,速度性.故障一般在瞬間發(fā)生,繼電保護(hù)應(yīng)該能夠在瞬時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并切除故障,避免其威脅到其他系統(tǒng)和環(huán)節(jié),這對(duì)保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行有著極為重要的意義.第三,靈敏性,這一點(diǎn)主要是指保護(hù)裝置的反應(yīng)能力,除了在故障發(fā)生后迅速做出反應(yīng),保護(hù)裝置還應(yīng)該具備預(yù)防的功能,能夠辨別出故障的原因,及時(shí)做出預(yù)防和保護(hù).第四,可靠性.若某一設(shè)備發(fā)生故障后,繼電保護(hù)裝置不能因?yàn)樵O(shè)備本身具有故障而做出拒絕動(dòng)作.

2 220kV繼電保護(hù)事故分析

一般來(lái)講,220kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置的作用在于,對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視,了解運(yùn)行情況,并能夠?yàn)殡娋W(wǎng)內(nèi)的工作人員提供完整的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),當(dāng)故障發(fā)生后,繼電保護(hù)能夠做出迅速反應(yīng),隔離故障的那一部分,避免對(duì)臨近設(shè)備造成影響.同時(shí),出現(xiàn)工作異常情況后,繼電保護(hù)能夠迅速發(fā)出警報(bào),提醒值班人員檢查,及時(shí)阻斷異常情況的發(fā)生途徑.客觀來(lái)講,我國(guó)的輸電系統(tǒng)十分復(fù)雜,220kV電網(wǎng)覆蓋面廣,很多位于自然環(huán)境惡劣的區(qū)域,這就加大了故障檢修和維護(hù)的難度.一般來(lái)說(shuō),拒動(dòng)和誤動(dòng)是引發(fā)繼電保護(hù)故障的主要原因,由此所引發(fā)的損失也非常大,因此,應(yīng)當(dāng)從源頭開(kāi)始,對(duì)各環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)范和指導(dǎo),以提高繼電保護(hù)動(dòng)作的準(zhǔn)確性,解決可能存在的安全問(wèn)題.

220kV繼電保護(hù)出現(xiàn)故障的原因主要可概括為以下幾點(diǎn).

(1)元器件損壞.這一故障是導(dǎo)致電網(wǎng)運(yùn)行故障的最常見(jiàn)原因,這與器件本身的壽命、質(zhì)量及安裝等因素有關(guān),也可能是因?yàn)榫S修中操作不當(dāng)導(dǎo)致故障受損,無(wú)法正常工作,導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置發(fā)出了錯(cuò)誤的信號(hào),無(wú)法及時(shí)對(duì)故障做出反應(yīng).例如,220kV主變重瓦斯的繼電保護(hù)密封膠圈破損后,瓦斯繼電裝置會(huì)因此受到水分的侵蝕,導(dǎo)致受潮,引發(fā)保護(hù)誤動(dòng).

(2)保護(hù)設(shè)計(jì)不完善.很多繼電保護(hù)在設(shè)計(jì)中就已經(jīng)存在問(wèn)題,如未考慮動(dòng)作邏輯問(wèn)題,導(dǎo)致存在缺陷,再如電廠母線的保護(hù)CT繞組存在不合理配置情況,有較為明顯的缺陷死區(qū),那么在故障發(fā)生后,就會(huì)出現(xiàn)母線保護(hù)拒動(dòng)的現(xiàn)象.

(3)外部干擾.電力系統(tǒng)會(huì)受到倒閘操作、沖擊負(fù)荷、電波等因素的影響,影響芯片的工作狀態(tài)而引發(fā)故障.如,220kV主變保護(hù)的相關(guān)裝置缺乏強(qiáng)有力的抗干擾能力,因此極有可能因各種因素導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng).

(4)隱性因素.隱性因素是指無(wú)法被探測(cè)到的原因而導(dǎo)致故障發(fā)生,如CT二次回路有多點(diǎn)接地的情況,從而導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng),或直流回路絕緣性下降,導(dǎo)致直流接地,母差保護(hù)不及時(shí)檢測(cè),導(dǎo)致存在灰塵,影響電源與跳閘母線之間絕緣降低,無(wú)法及時(shí)作出反應(yīng),影響跳閘回路.

(5)人為因素.維修人員或者值班人員在工作中,沒(méi)有將保護(hù)重合閘的把手放到正確位置,線路在瞬間出現(xiàn)閃跳不重合的故障,或者值班人員缺乏專(zhuān)業(yè)理論知識(shí),故障發(fā)生后處理不當(dāng),引發(fā)管理混亂等問(wèn)題,這些都會(huì)對(duì)繼電保護(hù)的功能造成影響.

3 220kV繼電保護(hù)事故的應(yīng)對(duì)策略

一般來(lái)說(shuō),220kV繼電保護(hù)相關(guān)裝置的工作環(huán)境較差,氣候惡劣,很容易因?yàn)榄h(huán)境因素、元器件老化、隱性干擾和人為原因、設(shè)計(jì)不合理等導(dǎo)致故障發(fā)生.但是,繼電保護(hù)故障仍然能夠通過(guò)措施來(lái)預(yù)防,只要相關(guān)人員做好繼電保護(hù)管理,保證設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、驗(yàn)收等過(guò)程準(zhǔn)確無(wú)誤,并配合到位的監(jiān)督,就能夠最大限度的降低事故發(fā)生幾率,減少損失.220kV繼電保護(hù)事故的應(yīng)對(duì)策略可以概括為以下幾點(diǎn).

(1)加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)技能及安全培訓(xùn).對(duì)于值班人員和維修人員,應(yīng)加強(qiáng)培訓(xùn)和教育,及時(shí)傳授新的操作技術(shù)和理念,減少因人為導(dǎo)致的故障和事故.同時(shí),提高人員的安全意識(shí),組織安全宣傳大會(huì),根據(jù)對(duì)近年來(lái)故障發(fā)生原因進(jìn)行總結(jié),做出下一階段的工作計(jì)劃,為人員提供正確的工作方向,使其能夠在故障發(fā)生之前做出反應(yīng),同時(shí),工作人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)學(xué)習(xí),提高自身的作業(yè)素質(zhì).另外,企業(yè)還應(yīng)該投入適當(dāng)?shù)馁Y金,引進(jìn)更加先進(jìn)的設(shè)備,提高系統(tǒng)的安全性,減少維修幾率,減少不必要的開(kāi)支.

(2)完善設(shè)備設(shè)計(jì).為了從源頭杜絕故障的發(fā)生,應(yīng)當(dāng)把好設(shè)計(jì)關(guān),保證設(shè)計(jì)的完善性,對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行規(guī)范和監(jiān)督.設(shè)計(jì)完成后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)試和修改,及時(shí)消除隱患,避免后期對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行造成的不利影響.相關(guān)人員應(yīng)該提高標(biāo)準(zhǔn),對(duì)各環(huán)節(jié)和零件都應(yīng)該嚴(yán)格檢查,及時(shí)解決問(wèn)題,消除安全隱患.

(3)把好質(zhì)量關(guān).針對(duì)設(shè)備質(zhì)量、零件質(zhì)量,特別是收訊機(jī)、發(fā)迅機(jī)、操作箱等設(shè)備的質(zhì)量,應(yīng)提高要求的標(biāo)準(zhǔn),及時(shí)檢查和維修,避免因元器件老化導(dǎo)致的誤動(dòng)或拒動(dòng)情況.定期檢查,必要時(shí)應(yīng)更換零件和設(shè)備,及時(shí)上報(bào),以預(yù)防故障的發(fā)生.

(4)加強(qiáng)管理.繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)的運(yùn)行中有著非常關(guān)鍵的作用,為此,應(yīng)當(dāng)建立完善的規(guī)章制度,將故障的發(fā)生原因及預(yù)防措施列明在制度中,以供工作人員閱讀,提高他們的預(yù)防意識(shí).同時(shí),完善電網(wǎng)的安全管理機(jī)制,明確各環(huán)節(jié)的分工,建立考核機(jī)制,能夠及時(shí)對(duì)工作人員的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià),找到他們工組中存在的問(wèn)題,進(jìn)行針對(duì)性的指導(dǎo).應(yīng)該抓好基礎(chǔ)管理工作,保證制度內(nèi)容落到實(shí)處,尤其是在繼電保護(hù)的工作現(xiàn)場(chǎng),更是應(yīng)該提高安全管理水平和監(jiān)督力度,并配合有效的檢修方案,及時(shí)排查和解決問(wèn)題,盡可能減少故障的發(fā)生,促進(jìn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行.

4 結(jié)語(yǔ)

總之,電網(wǎng)故障類(lèi)型多種多樣,其故障原因也非常復(fù)雜,為此,工作人員應(yīng)該充分利用各項(xiàng)資源,對(duì)故障原因進(jìn)行分析和排查,盡可能地縮短停電時(shí)間.同時(shí),應(yīng)提高預(yù)防意識(shí)和安全意識(shí),在平時(shí)多進(jìn)行檢查和維護(hù),及時(shí)排除隱患,這也能夠有效的避免故障發(fā)生.220kV繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中承擔(dān)著重要的責(zé)任,不管是值班人員,還是維修人員,都應(yīng)該提高警惕,加緊學(xué)習(xí),提高專(zhuān)業(yè)素質(zhì),能夠在故障發(fā)生后,迅速做出反應(yīng),避免故障擴(kuò)大.

[1]張濤.基于220kV繼電保護(hù)的事故分析與對(duì)策研究[J].低碳世界,2013,12(09):65-66.

[2]陳金祥.220kV繼電保護(hù)事故分析與對(duì)策[J].硅谷,2012,17(11):150-151.

[3]彭海兵.基于220kV繼電保護(hù)的事故分析與對(duì)策研究[J].通訊世界,2014,24(25):79-80.

[4]樊喜峰.基于220kV繼電保護(hù)的事故分析與對(duì)策研究[J].電子世界,2014,14(07):44-45.

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