繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷方法研究

許貴子

國電華北內(nèi)蒙古新能源有限公司 內(nèi)蒙古 包頭014010

1 繼電保護(hù)裝置常見的故障分析

1.1 產(chǎn)源故障 繼電保護(hù)裝置所涉及的組成部分主要包括三方面的單元模塊,每一個單元模塊所呈現(xiàn)出的制造工藝以及材質(zhì)質(zhì)量如何,與保護(hù)裝置的故障發(fā)生頻率有著至關(guān)重要的緊密聯(lián)系。在具體運行過程中,繼電保護(hù)裝置往往會存在一定程度的產(chǎn)源故障,導(dǎo)致整體的繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)死機的情況,使其功能和價值無法體現(xiàn)出來,出現(xiàn)功能失效的情況。

1.2 隱形故障 在電力的繼電保護(hù)裝置運行過程中存在一定程度的潛在故障,而這種故障十分隱蔽,難以被及時有效的發(fā)現(xiàn),由此造成電力系統(tǒng)大規(guī)模停電事故,或者使整個電力系統(tǒng)的運行存在很大問題。這就需要要全面細(xì)致地檢查跳閘元件的運行情況,以此確保其出現(xiàn)潛在故障的時候能夠得到及時發(fā)現(xiàn),潛在故障在沒有爆發(fā)的時候就能夠得到切實的處理。

1.3 運行故障 在實際運行過程中,因為現(xiàn)場環(huán)境十分惡劣,出現(xiàn)典型的高溫、濕度、粉塵等相關(guān)因素的影響,進(jìn)一步加速元器件和相關(guān)設(shè)備的老化程度,由此使其出現(xiàn)不同程度的故障,對于整體設(shè)備和運行安全都會造成嚴(yán)重危害,產(chǎn)生一系列的運行故障,例如,電源退化、接線處的老化生銹等相關(guān)問題,都是比較常見的運行故障,這種故障會導(dǎo)致整體設(shè)備出現(xiàn)開關(guān)拒合等相關(guān)方面的問題。

2 繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測

為實現(xiàn)對繼電保護(hù)設(shè)備的實時狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷建立繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)。該監(jiān)測系統(tǒng)采用樹形結(jié)構(gòu),包括監(jiān)測裝置以及監(jiān)控中心。1)繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測裝置分為在線監(jiān)測裝置或便攜式監(jiān)測裝置,監(jiān)測裝置主要用來采集繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù),主要包含電流保護(hù)、電壓保護(hù)、瓦斯保護(hù)、差動保護(hù)等設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)。2)監(jiān)控中心由服務(wù)器組和監(jiān)測客戶端組成。監(jiān)測客戶端采用上位機監(jiān)測形式,能夠及時查看繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的各種數(shù)據(jù)、圖形以及報表。服務(wù)器組有數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、通信服務(wù)器和Web服務(wù)器等3種。

繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)由傳感器陣列(采集繼電保護(hù)設(shè)備不同狀態(tài)數(shù)據(jù))、信號預(yù)處理以及上位機等組成。通過對繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集和預(yù)處理,再將其傳輸?shù)絋 MS320F2812DSP核心處理器的ADC轉(zhuǎn)換接口,實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和存儲,通過監(jiān)測現(xiàn)場的繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)故障顯示器可以進(jìn)行實時監(jiān)控和SBO-ELM故障診斷。

3 電力繼電保護(hù)裝置故障檢測與維修技術(shù)

3.1 檢測技術(shù)要點 繼電保護(hù)裝置檢測應(yīng)先確定故障點范圍。故障可分為內(nèi)部故障和外部故障。(1)內(nèi)部故障通常會表現(xiàn)為接點故障、差拍以及裝置元件故障三個類型。其中接點故障的類型主要為繼電保護(hù)裝置的接點處在二氧化硫等硫化物質(zhì)的腐蝕下,導(dǎo)致接點出現(xiàn)位移的情況,最終引發(fā)繼電保護(hù)裝置故障問題的出現(xiàn)。而差拍問題出現(xiàn)后,應(yīng)當(dāng)對繼電器的整體情況進(jìn)行觀察,并判斷其電壓狀況是否符合繼電器的要求與標(biāo)準(zhǔn)。對于裝置元件故障而言,其在發(fā)生后會直接導(dǎo)致繼電器自身所發(fā)揮的保護(hù)作用失效,令電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與安全性受到影響。(2)外部故障。對于繼電保護(hù)裝置而言,在受到異常情況的影響后,其正常運行會受到影響并停止工作,導(dǎo)致了電力系統(tǒng)在運行過程中的安全隱患大幅增加。為此,就要在繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)異常工作狀態(tài)的情況下,及時采取相應(yīng)的措施,以實現(xiàn)對設(shè)備運行故障的快速排查。

從繼電保護(hù)裝置的特點來看,其自身的指示燈是幫助工作人員判斷自身運行狀態(tài)的重要信息來源,也是維護(hù)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵所在。對于繼電保護(hù)器而言,其在實際應(yīng)用的過程中,燒損故障的發(fā)生通常都是出現(xiàn)在線圈與接點部位,這使得變電站節(jié)點保護(hù)裝置在燒損后,會出現(xiàn)灼燒的氣味,使工作人員可以通過氣味來判斷與排除相應(yīng)的故障。

技術(shù)人員要有效分析相關(guān)異常情況或者錯誤信息,這樣能夠在第一時間做好故障的檢測和探究工作,及時發(fā)現(xiàn)故障的原因,從而做出科學(xué)合理的處理。

在實際檢測過程中,有效利用計算機和信息化技術(shù)手段,可以針對電力繼電保護(hù)裝置檢測出的測試結(jié)果進(jìn)行有針對性的判斷,如果超出了標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍,就可以充分確認(rèn)整體裝置存在一定程度的故障,內(nèi)部產(chǎn)生某方面的問題。在這樣的情況下,就要對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行全面深入的安全檢查,并采取切實可行的措施,使故障得到充分的排除,進(jìn)而有效保證繼電保護(hù)裝置能夠安全穩(wěn)定的運行。

3.2 電力繼電保護(hù)裝置故障維修技術(shù)要點

(1)替換法。這種方法是在繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生一定故障的時候,確保功能維持正常的元件或者插件對于可能存在故障的元件或插件進(jìn)行替代,以此進(jìn)一步檢測和判斷出被替代的元件或者插件有沒有某方面的故障,明確故障的具體范圍,制定相對應(yīng)的維修方案。

(2)參照法。這種方法主要是對比正常運行情況下的工作參數(shù),與非正常運行情況下的工作參數(shù)進(jìn)行比對,以此確定故障回路及故障元件,這種方法在接線故障和定值校驗故障的全面檢查過程中更有效應(yīng)用,能夠呈現(xiàn)出應(yīng)有的優(yōu)勢,如在校對定值的過程中,如果檢測到某種繼電器的測試結(jié)果與正常測試結(jié)果有著很大差距,根據(jù)測試統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)一步確定設(shè)備元件的故障點。

(3)短接法。這種方法主要是針對電路回路較為復(fù)雜時,有效結(jié)合實際情況采用短接線的方式確定故障點范圍,排除非故障回路及元件,方便故障點的查找分析。如果故障沒有在短接線的范圍之內(nèi),可以采取相同方法繼續(xù)排查,排查的范圍進(jìn)一步有效縮小,最終確定具體位置。

結(jié)束語

繼電保護(hù)裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分,繼電保護(hù)系統(tǒng)在運行中發(fā)生故障,會給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行造成影響。因此,需要注重繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測,當(dāng)保護(hù)設(shè)備發(fā)生故障時,結(jié)合設(shè)備檢測數(shù)據(jù),通過替換法、參照法、短接法等故障設(shè)備進(jìn)行維修處理,快速恢復(fù)設(shè)備正常運行,提高電力系統(tǒng)的安全可靠性。