電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的故障分析及處理方法探討

王貴賓　高龍　李建閣

摘? 要：現(xiàn)如今，我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)在快速發(fā)展，社會(huì)在不斷進(jìn)步，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展進(jìn)步，人們對(duì)于電力的需求越來(lái)越高，電力工作也成為了當(dāng)今社會(huì)不斷發(fā)展進(jìn)步的推動(dòng)力。電力系統(tǒng)維持著社會(huì)的正常發(fā)展和運(yùn)行，如果電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，會(huì)對(duì)社會(huì)及居民的生活造成嚴(yán)重的影響。所以，對(duì)于電力系統(tǒng)要加強(qiáng)保護(hù)、維修、檢查和維護(hù)等工作，繼電是電力系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)重要的因素，所以繼電保護(hù)裝置非常重要。繼電保護(hù)裝置的質(zhì)量對(duì)設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生著很大的影響，所以對(duì)于繼電保護(hù)裝置的質(zhì)量要進(jìn)行嚴(yán)格要求，確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，不僅日常維護(hù)工作要做到位，而且對(duì)于各項(xiàng)裝置的檢查維修也執(zhí)行到位。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護(hù);措施

引言

近幾年來(lái)，電力行業(yè)的不斷發(fā)展，促使電力系統(tǒng)的規(guī)模有所擴(kuò)大，且電力系統(tǒng)建設(shè)所應(yīng)用的相關(guān)設(shè)備技術(shù)也變得更加復(fù)雜，因此，電力系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)工作的開(kāi)展也有了更高的要求。繼電保護(hù)作為保障電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要裝置，其自身的故障則會(huì)影響到電力系統(tǒng)，這就需要相關(guān)電力部門(mén)加以重視，同時(shí)，還要明確繼電保護(hù)故障產(chǎn)生的具體原因，這樣也有利于對(duì)繼電保護(hù)裝置的維修，保障繼電保護(hù)裝置的質(zhì)量，促使其能正常運(yùn)行，進(jìn)而增強(qiáng)對(duì)電力系統(tǒng)的保護(hù)力度。

1電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的常見(jiàn)事故

1.1二次回路

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)二次回路事故主要包括線(xiàn)路過(guò)電壓保護(hù)誤動(dòng)作、聯(lián)變保護(hù)誤啟動(dòng)220kV失靈保護(hù)、直流系統(tǒng)接地啟動(dòng)備用變壓器氣體繼電器動(dòng)作跳閘、匝間保護(hù)動(dòng)作及機(jī)組跳閘、發(fā)電機(jī)-變壓器組保護(hù)誤動(dòng)停機(jī)、母差保護(hù)誤動(dòng)出口、正常操作TV空氣斷路器跳閘等。

1.2運(yùn)行過(guò)程故障

在繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中，還會(huì)存在許多的故障問(wèn)題，這些都是不可避免的，主要是因?yàn)槔^電保護(hù)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行過(guò)程中導(dǎo)致某一部分的溫度過(guò)高，導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障。電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中主要體現(xiàn)在變差保護(hù)開(kāi)關(guān)拒合，電壓互感器還會(huì)出現(xiàn)二次電壓回路的狀況，在實(shí)際的電力運(yùn)行過(guò)程中電壓互感器內(nèi)的零件還會(huì)出現(xiàn)損失或者滑落的情況，因?yàn)殡妷夯ジ衅魇菣C(jī)電保護(hù)裝置最基礎(chǔ)的部分，如果電壓互感器出現(xiàn)了問(wèn)題及會(huì)導(dǎo)致機(jī)電保護(hù)裝置不能很好地發(fā)揮作用，后續(xù)的裝置發(fā)揮不出原本的作用。

1.3開(kāi)關(guān)設(shè)備故障原因

繼電保護(hù)裝置的有效安裝，能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的運(yùn)行提供良好的保障，如果在安裝繼電保護(hù)裝置時(shí)，存在其與電力系統(tǒng)不相匹配的情況，肯定會(huì)對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備的使用產(chǎn)生不良影響，使其出現(xiàn)故障問(wèn)題，進(jìn)而對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成一定的阻礙。結(jié)合電力系統(tǒng)往常的建設(shè)情況來(lái)看，其自身在輸送電力時(shí)，都是借助配電變壓器進(jìn)行電力輸送的，也因此，開(kāi)關(guān)設(shè)備就成了電力輸送的重要板塊，這就使得開(kāi)關(guān)設(shè)備運(yùn)行受到嚴(yán)格的要求。但是，就實(shí)際情況來(lái)看，部分變電站的開(kāi)關(guān)設(shè)備并不具備自動(dòng)化的功能，這就會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)超負(fù)荷的現(xiàn)象，進(jìn)而對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備產(chǎn)生較大的破壞。另外，若是電力系統(tǒng)的輸電量不斷增加，會(huì)致使開(kāi)關(guān)系統(tǒng)處于長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行狀態(tài)，長(zhǎng)此以往，就會(huì)使開(kāi)關(guān)設(shè)備呈現(xiàn)出老化的問(wèn)題，最終出現(xiàn)開(kāi)關(guān)設(shè)備故障。

2處理方法

2.1細(xì)化繼電保護(hù)裝置運(yùn)維內(nèi)容

在繼電保護(hù)裝置實(shí)際運(yùn)維過(guò)程中，需要結(jié)合電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行要求，選擇順序檢測(cè)或逆序檢測(cè)手段，分析可能會(huì)影響到期間運(yùn)行穩(wěn)定性的各類(lèi)因素，針對(duì)這些因素制定出專(zhuān)項(xiàng)解決對(duì)策。在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置檢測(cè)期間，應(yīng)當(dāng)注重檢測(cè)電力系統(tǒng)開(kāi)關(guān)電源與接口處部位，調(diào)試檢測(cè)設(shè)施，確保檢測(cè)設(shè)施數(shù)據(jù)精準(zhǔn)，能夠直觀展現(xiàn)出裝置運(yùn)行問(wèn)題。著重做好拒動(dòng)故障檢測(cè)工作，在必要時(shí)及時(shí)更換無(wú)法修復(fù)的繼電保護(hù)裝置，保障電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。能夠影響繼電保護(hù)裝置運(yùn)行效果的因素諸多，可以增加繼電保護(hù)裝置整體運(yùn)維水平，還需要對(duì)繼電保護(hù)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，借助技術(shù)參數(shù)判斷繼電保護(hù)裝置運(yùn)行狀態(tài)及故障發(fā)生區(qū)域，縮短故障影響時(shí)間。增加微機(jī)保護(hù)設(shè)施，對(duì)繼電保護(hù)裝置內(nèi)電源，電流，輸出電壓等數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，確保數(shù)據(jù)通信高效流暢，對(duì)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行可靠性檢測(cè)。

2.2注重設(shè)備構(gòu)件質(zhì)量檢查

為確保繼電保護(hù)設(shè)備以及輔助設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定可靠，在經(jīng)濟(jì)條件允許的條件下，應(yīng)盡可能的選擇市場(chǎng)占有率高、設(shè)備先進(jìn)、技術(shù)成熟、誤差較小、運(yùn)行曲線(xiàn)較好的設(shè)備。同時(shí)更換相應(yīng)電力系統(tǒng)設(shè)備、增容擴(kuò)建設(shè)備保留冗余，為電力系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。同時(shí)考慮到電力系統(tǒng)繼電保護(hù)組成部件繁多，可以實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)功能的主成之一——二次回路為重點(diǎn)，從電力系統(tǒng)繼電保護(hù)功能的測(cè)量部分、現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)輸入部分、輸出執(zhí)行部分、邏輯判斷部分二次回路入手，結(jié)合繼電保護(hù)的功能要求，構(gòu)建狀態(tài)檢查體系，尋找各等級(jí)電壓操作、雷電的天氣對(duì)二次回路的影響。隨后以電力系統(tǒng)繼電保護(hù)基本回路——斷路器操作回路為對(duì)象，將傳統(tǒng)繼電保護(hù)的開(kāi)關(guān)量、電氣量進(jìn)行邏輯計(jì)算，隨后交由操作回路，促使操作回路轉(zhuǎn)變?yōu)榘鍓K化、小型化構(gòu)架。在這一構(gòu)架中，對(duì)電纜、元器件、節(jié)點(diǎn)等質(zhì)量進(jìn)行檢查，避免電纜絕緣等因素導(dǎo)致的二次回路接地、斷路器誤動(dòng)（或拒動(dòng)）問(wèn)題出現(xiàn)。如2019年07月12日11時(shí)22分，220kV甲變電站2號(hào)變壓器高壓側(cè)A相、B相同時(shí)跳閘，非全相運(yùn)行保護(hù)延時(shí)10s出口，兩臺(tái)主變壓器均三側(cè)跳閘。事故發(fā)生階段，僅有繼電保護(hù)人員執(zhí)行220kVL1、L2線(xiàn)路保護(hù)定期檢查工作。鑒于甲變電站采用兩組工作電源，且分別與兩組獨(dú)立的110V蓄電池連接，而I、II段母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)均在第二組操作電源上，可以利用狀態(tài)模擬試驗(yàn)，利用101正電源觸碰I母隔離開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)或II母隔離開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)造成1號(hào)主變壓器高壓側(cè)斷路器B相保護(hù)出口。進(jìn)而得出主變壓器斷路器兩組操作回路間存在寄生回路，寄生回路的存在，會(huì)導(dǎo)致101正電源接觸I母隔離開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)或II母隔離開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)時(shí)，電流直接進(jìn)入102負(fù)電源，造成1號(hào)變壓器、2號(hào)變壓器誤動(dòng)。為了避免上述問(wèn)題出現(xiàn)，可以將高壓側(cè)操作箱插件中二極管拆除，斷開(kāi)保護(hù)跳閘回路II永跳啟動(dòng)KS回路，將操作回路間寄生橋消除，避免兩段直流母線(xiàn)以任何形式發(fā)生電氣連接。同時(shí)由一組專(zhuān)用直流熔斷器供電的保護(hù)裝置控制變壓器差動(dòng)保護(hù)、母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)、斷路器失靈保護(hù)、發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)等斷路器。

2.3繼電保護(hù)設(shè)備的日常保護(hù)

對(duì)于繼電設(shè)備進(jìn)行日常的維護(hù)和管理是為了確保機(jī)電設(shè)備的正常工作，不對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生影響，使得電力維護(hù)工作人員可以提前發(fā)現(xiàn)一些隱藏的問(wèn)題，還可以及時(shí)的檢測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀況，制定合理的維護(hù)計(jì)劃，確定維護(hù)工作的標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)規(guī)定，讓維修工作人員可以有一個(gè)參考標(biāo)準(zhǔn)，使其他的電力設(shè)備與繼電保護(hù)設(shè)備之間保持一定的距離，防止電流短路對(duì)設(shè)備的影響。還有就是在設(shè)備的維護(hù)管理階段，工作人員要進(jìn)入繼電保護(hù)裝置的內(nèi)部進(jìn)行一個(gè)全面的檢查，對(duì)設(shè)備進(jìn)行全方位的分析，可以及時(shí)發(fā)展裝置內(nèi)存在的故障，及時(shí)采取措施進(jìn)行控制，還要對(duì)檢測(cè)維護(hù)的過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的記錄，為之后出現(xiàn)相似的情況提供參考作用，保證基點(diǎn)保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)行。

結(jié)語(yǔ)

繼電保護(hù)裝置若是能夠一直處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，其自身保護(hù)電力系統(tǒng)的積極作用則能夠得到充分的發(fā)揮，因此，相關(guān)部門(mén)需要意識(shí)到繼電保護(hù)對(duì)電力系統(tǒng)的重要性，并且要提高對(duì)繼電保護(hù)的重視程度，對(duì)于其中存在的故障問(wèn)題，要明確產(chǎn)生原因，據(jù)此，選用科學(xué)有效的處理技術(shù)，及時(shí)解決相關(guān)故障問(wèn)題。

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