500kV智能變電站繼電保護(hù)裝置安全運行問題分析

湯國文 游松濤 黃景婧

摘 要：電子信息全面發(fā)展，促進(jìn)了各行各業(yè)的進(jìn)步，為了全面提升電站運行效果與質(zhì)量，有效應(yīng)對用電高峰期，保證穩(wěn)定安全用電，電站運行中已經(jīng)全面引入了先進(jìn)的電子設(shè)備，有效發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，保證了電站穩(wěn)定安全運行。文章就電站繼電保護(hù)裝置運行安全問題進(jìn)行分析，進(jìn)一步提出解決對策與方法，從而避免許多不必要的問題出現(xiàn)，從根本上保障電力安全可靠的運行。

關(guān)鍵詞：500kV智能變電站；繼電保護(hù)裝置；問題；故障處理

中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）36-0106-02

Abstract： The comprehensive development of electronic information has promoted the progress of various industries. In order to comprehensively improve the operation effect and quality of the power station， effectively cope with the peak period of electricity consumption， and ensure the stable and safe use of electricity， advanced electronic equipment has been comprehensively introduced into the operation of the power station. The problems are found and solved effectively， and the stable and safe operation of the power station is ensured. This paper analyzes the safety problems in the operation of relay protection devices in power plants， and further puts forward the countermeasures and methods to avoid many unnecessary problems， so as to ensure the safe and reliable operation of electric power fundamentally.

Keywords： 500kV intelligent substation； relay protection device； problem； fault handling

前言

經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度越來越快，各行業(yè)對電力供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)也在提升，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會的穩(wěn)步前進(jìn)，電力已經(jīng)占據(jù)了主要的地位，沒有穩(wěn)定的電力供給，則無法推動經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會發(fā)展。此種情況下，就需要通過深入的電力改革，才能實現(xiàn)設(shè)備更新、理念創(chuàng)新、技術(shù)提升，來實現(xiàn)高質(zhì)量的供電。當(dāng)前，傳統(tǒng)電力設(shè)備已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代社會快速發(fā)展的需要，只有不斷引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備，現(xiàn)代化的技術(shù)，才能實現(xiàn)有效扭轉(zhuǎn)，不斷完善電力系統(tǒng)。現(xiàn)代信息技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)等已經(jīng)進(jìn)入到電力系統(tǒng)的運行，建設(shè)智能電網(wǎng)、現(xiàn)代電網(wǎng)的任務(wù)更加繁重，新一代智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備對電力系統(tǒng)的安全運行有著重要的意義，只有全面做好研究與開發(fā)，才能更好地發(fā)揮設(shè)備功能，滿足電力運行需求。新一代智能變電站繼電保護(hù)故障能夠讓故障可視化，是現(xiàn)代科技發(fā)展的結(jié)果，通過可視故障，遠(yuǎn)程進(jìn)行分析與解決，快速、準(zhǔn)確實現(xiàn)故障的判斷，保證了設(shè)備良好的運行，可視化故障全面對故障進(jìn)行傳導(dǎo)，讓后臺分析人員直觀的看到故障情況，全面提高變電站繼電保護(hù)整體運行的效果。

1 繼電保護(hù)的定義和原理

1.1 定義

繼電保護(hù)是電力運行中重要的設(shè)備，當(dāng)電力系統(tǒng)中主要的部件，比如發(fā)電機(jī)、線路或電力系統(tǒng)本身出現(xiàn)問題的時候，往往會危及電力系統(tǒng)運行的整體安全穩(wěn)定，繼電保護(hù)能夠快速進(jìn)行故障識別，并向運行值班人員發(fā)出預(yù)警信號，智能化設(shè)備還能夠自行進(jìn)行故障分析與處置，向所控制斷路器發(fā)出跳閘命令，同時通過設(shè)備切斷，有效及時的終止事件擴(kuò)展，避免出現(xiàn)設(shè)備損壞，這種自動化的控制措施和設(shè)備，就是繼電保護(hù)裝置。

1.2 原理

繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)運行中主要的設(shè)備，其運行設(shè)計原理較為復(fù)雜，運行的環(huán)節(jié)與流程技術(shù)性較強(qiáng)。繼電保護(hù)設(shè)施主要是充分利用了電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時出現(xiàn)的異常情況反映做出判斷，設(shè)備出現(xiàn)問題后，往往會在電流、電壓、功率、頻率等電氣量上出現(xiàn)變化，與標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)不符，這種變化就是繼電保護(hù)動作的基本運行原理；同時，其他物理量的變化，也能夠充分為保護(hù)裝置提供參考，比如說變壓器油箱故障的時候，往往會事先出現(xiàn)大量瓦斯和油流速度增大或油壓強(qiáng)度增高的現(xiàn)象，建立起瓦斯保護(hù)動作。

2 電力系統(tǒng)對繼電保護(hù)運行維護(hù)原則和內(nèi)容

2.1 繼電保護(hù)運行維護(hù)作用

繼電保護(hù)對電力系統(tǒng)運行有著重要的作用，在運行過程中，主要遵循三個原則：一是安全性原則。繼電保護(hù)能夠全面保證設(shè)備安全穩(wěn)定運行，進(jìn)行日常檢查檢測時，要充分遵循基本原則，可以說，設(shè)備檢修是一項復(fù)雜操作，檢修要全面保證安全，在安全的前提下，對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)養(yǎng)護(hù)，安全性原則是首要原則，要對設(shè)備有科學(xué)嚴(yán)格的分析，熟知設(shè)備原理，才能保證維護(hù)安全；二是宏觀規(guī)劃原則。為了保證設(shè)備整體性，則需要在宏觀上做好設(shè)計，通過整體的規(guī)劃，保證設(shè)備發(fā)揮好功能作用，要通過日常逐步落實，實現(xiàn)設(shè)備的穩(wěn)定運行，繼電保護(hù)運行維護(hù)是相當(dāng)復(fù)雜的，要在總體宏觀規(guī)劃下做好分層設(shè)計，逐步推進(jìn)；三是先進(jìn)性原則。為了使設(shè)備運行良好，則需要全面了解市場與技術(shù)，確保繼電保護(hù)設(shè)備的先進(jìn)性，通過現(xiàn)代化的技術(shù)手段，對設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)配置，保證良好的監(jiān)測效果與質(zhì)量。

2.2 繼電保護(hù)的運行維護(hù)內(nèi)容

相關(guān)技術(shù)人員需要全面掌握好設(shè)備運行的原理，充分保證繼電保護(hù)裝置安全穩(wěn)定。要全面精準(zhǔn)的做好系統(tǒng)維護(hù)，維護(hù)的基本內(nèi)容主要包括幾個方面：一是保證二次回路安全。要全面遵循系統(tǒng)的工作原理及二次回路，根據(jù)相關(guān)規(guī)程展開二次回路檢測，保證良好運行；二是做好定值檢測。全面對繼電保護(hù)裝置整定數(shù)值進(jìn)行檢測，確保繼電保護(hù)裝置應(yīng)用更加合理；三是做好情況記錄。對運行的基本情況做好記錄，確保日常運行穩(wěn)定安全，對差異性記錄進(jìn)行及時匯報，這樣相關(guān)管理部門技術(shù)部門就會及時做出快速處理。

3 500kV智能變電站繼電保護(hù)裝置運行常見問題

3.1 繼電保護(hù)裝置干擾與絕緣問題

繼電保護(hù)裝置稻容易受到干擾，影響到設(shè)備功能的良好發(fā)揮，一般情況下，設(shè)備周邊如果出現(xiàn)手機(jī)、對講機(jī)等設(shè)備，就會產(chǎn)生信號的干擾，信號不穩(wěn)定就會導(dǎo)致微機(jī)繼電元件出現(xiàn)誤動現(xiàn)象，對設(shè)備進(jìn)行錯誤的指令?？梢哉f，微機(jī)繼電系統(tǒng)是先進(jìn)的設(shè)備，電子設(shè)備元件有著較高的集成性，內(nèi)部有著非常復(fù)雜的電路，使用時間長了，就會受到周邊影響，比如大風(fēng)天、雨天、灰沙天的影響，使設(shè)備進(jìn)入灰沙，設(shè)備的電路表面就會出現(xiàn)靜電現(xiàn)象，吸附灰塵后則會影響電路連接敏感度，有的還會錯誤的出現(xiàn)連接點新通道，造成設(shè)備監(jiān)測效果質(zhì)量不好；另外，二次電纜絕緣性能不斷下降，也能夠從根本上出現(xiàn)繼電裝置故障現(xiàn)象。

3.2 電壓互感器二次電壓回路故障

繼電保護(hù)裝置電壓互感器二次電壓回路是否運行良好，對設(shè)備影響較多，如果運行不穩(wěn)定，則會造成設(shè)備故障。PT二次電壓回路上的故障主要集中在三個方面：一是PT二次中性點接地方式出現(xiàn)問題，整體表現(xiàn)異常。二是PT開口三角電壓回路不正常，引起設(shè)備錯誤判斷。三是PT二次電壓回路出現(xiàn)了失壓情況。

3.3 繼電器觸點出現(xiàn)故障

電力運行的時候，需要各設(shè)備有效配合，才能形成良好穩(wěn)定的運行效果，繼電器是重要的部分，如果出現(xiàn)了運行問題，就會導(dǎo)致設(shè)備故障，嚴(yán)重的還會損壞設(shè)備，保護(hù)好繼電器是相關(guān)技術(shù)人員的重要工作。繼電器作為重要的部件，運行相對頻繁，所以說，運行觸點故障是非常多見的問題，出現(xiàn)問題的也多種多樣，一般比較常見的故障原因是：觸點材料材質(zhì)不合格、觸點負(fù)荷量過大、整體配置不匹配、觸點承受的電量過多、觸點工作環(huán)境不良。不同的成因產(chǎn)生的結(jié)果是相同的，如果出現(xiàn)問題，繼電器觸點就會粘連，金屬觸點會發(fā)熱，嚴(yán)重的還會融化造成周邊相鄰觸點粘連，出現(xiàn)繼電器重大運行故障。

3.4 絕緣與器件問題

微機(jī)繼電保護(hù)裝置是重要的設(shè)備，在電路設(shè)計上有著調(diào)度的集中，線路布局緊密，如果運行時間過長，就會產(chǎn)生大量的靜電，在設(shè)備插件焊點四周形成廣泛塵埃，插件兩個焊點形成通道，影響設(shè)備性能，干擾現(xiàn)象嚴(yán)重阻礙了設(shè)備的性能發(fā)揮，微機(jī)繼電保護(hù)裝置就不能快速反應(yīng)，對電力系統(tǒng)保護(hù)作用減弱，出現(xiàn)錯誤指令。

4 繼電保護(hù)運行故障處理方法

4.1 用參照法來確認(rèn)繼電保護(hù)系統(tǒng)故障

參照法主要就是將正常繼電保護(hù)設(shè)備技術(shù)參數(shù)和已經(jīng)出現(xiàn)問題的非正常繼電保護(hù)設(shè)備參數(shù)做對照，通過標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果對照，找出不同點，這樣就能夠快速明確故障的點位，縮小檢測范圍，保證檢測效果。

4.2 用替換法排除繼電保護(hù)系統(tǒng)故障

出現(xiàn)問題的部件往往會影響到整個系統(tǒng)的運行，可以通過對設(shè)備部件的替換，有效快速的找到故障點位，用新部件或通過檢測沒有問題的部件對懷疑有問題的部件進(jìn)行替代，如果設(shè)備運行正常，則表示部件出現(xiàn)了問題，這樣就能夠有效排除故障部件，全面提升了檢測速度與解決效果。

4.3 用短接法確認(rèn)繼電保護(hù)系統(tǒng)故障

主要是將PT二次電壓回路上某一段進(jìn)行重新接線，通過部分接線，越過故障設(shè)備，有效減少排查范圍，一般情況下，通過短接法進(jìn)行檢測時，多是電磁鎖、電流回路等部位，這樣能夠提高檢測效果，保證檢測質(zhì)量。

4.4 用逐項拆除法尋找繼電保護(hù)系統(tǒng)故障

這種方法是較常用的方式，一般主要是將并聯(lián)PT二次回路按照一定的標(biāo)準(zhǔn)順序脫開，然后再根據(jù)設(shè)備情況，一一放回原處，根據(jù)相同順序相同的排列組合，在外部及時發(fā)現(xiàn)問題，快速排查故障點位，同時，還能夠根據(jù)連接情況，來查找更小的分支路故障，通過一一的排查，能夠快速直接的找到故障點位，通過這種方法能夠解決直流接地、交流電熔絲的故障。

4.5 用直觀法來排除繼電保護(hù)系統(tǒng)故障

直觀法應(yīng)用的范圍較廣泛，特別是在日常檢測中，常常會用到直觀法進(jìn)行故障檢測，有效排除繼電保護(hù)裝置各類障礙。直觀法能夠有效補充儀器的不足，有些儀器不能對設(shè)備進(jìn)行檢測，特別是對某一插件故障發(fā)現(xiàn)不到，那么就需要有經(jīng)驗的技術(shù)人員通過直觀法進(jìn)行檢測，查找問題故障并快速予以排除。

5 結(jié)束語

變電站是電能輸送及分配中心與樞紐，設(shè)備良好能夠保證電力供應(yīng)穩(wěn)定安全，出現(xiàn)故障則會對整個系統(tǒng)產(chǎn)生影響。要不斷引進(jìn)在線監(jiān)測和計算機(jī)通信技術(shù)，使繼電保護(hù)實現(xiàn)自動化、網(wǎng)絡(luò)化、一體化，及時發(fā)現(xiàn)故障并做好處理，確保系統(tǒng)設(shè)備能夠正常運行，提高供電穩(wěn)定性和可靠性。

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