(内蒙古自治区锡林郭勒盟正蓝旗上都发电有限责任公司,内蒙古 锡林郭勒盟 正蓝旗 027200)
摘要:作为存于电力系统中的首道防线,继电保护工作是保障电力系统得以顺利运行的关键,继电保护出现隐患会导致继电保护系统难以维持正常运作,进而使电力系统不能够进行安全的运行。本文针对继电保护隐患所具有的运行风险做了在线评估,并就其中存在的问题提出了一些解决方法。
关键词:继电保护;风险隐患;运行风险评估
一、继电保护的隐患
1.1继电保护硬件存在的隐患。继电保护所存在的隐患除了管理层以外还有继电器本身的问题,而继电器本身所存在的隐患主要有远后备保护延时过长、自主应变能力较差以及潜在风险较大等,而存在这些隐患的原因从设计方面来说是部分系统的局限性并且缺少必要的硬件设施,而从日常的使用上说是与一些日常工作的缺失有关的。例如没有到位的系统检测,没有定期的仪器设备的隐患排查,没有认真注意到其性能在正常工作时所能负荷的种种最大限度等,由于这些原因的存在,所以很容易导致继电器本身存在一些隐患。
1.2继电保护管理层存在的隐患。继电保护是一项极具专业性的操作工作,如果相关的工作人员的专业技术能力不够,或者专业的理论知识不够了解,就无法完全胜任继电保护的相关工作,无法保证用电的安全,这就是在最基本的管理层中所存在的最大的一个隐患。
1.3保护定值存在的隐患。如今,工作人员为了减少工作量和成本的投入,在继电保护的一般都采取的“加强主保护,简化后备保护”的方式,这就忽略了后备保护的重要性,会埋下安全的隐患。而保护定值存在隐患的主要原因就是定值设置的不合理,由于是错误的定值,所以无法符合当前电网的运行方式。
二、继电保护的隐患风险在线评估
2.1继电隐患风险评估方法。由于继电保护隐患在电力系统正常运行时,不会对系统产生任何影响,只有当电力系统中的某些部分发生变化或受到外界干扰时,才会集中爆发出来,使继电保护装置不能正确动作,因此,只能通过风险评估的方法,对继电保护隐患可能会对电网安全造成的影响进行综合分析,使用风险值R来表示继电保护隐患对于电网运行的影响大小。可以通过相应的公式R=P×S来计算,其中,P表示继电保护隐患导致其自身装置出现不正常动作的概率,S表示评估继电保护不正常动作导致电网受损严重程度的指标。通过对相关数据的整理和分析,结合继电保护产生的原因,就可以对其进行风险的评估。
2.2继电保护隐患风险评估的步骤。(1)明确隐患发生范围并进行概率分析。由于在电网系统正常运行时继电保护隐患的存在不会造成太大影响,但当电网收到外界干扰或者相互间发生扰动时,就会引起继电保护隐患并导致继电保护装置作出不正确动作。根据电网受干扰情况不同,产生的隐患也不同,这就需要对继电隐患爆发的相关条件进行系统描述和概率分析,本文主要运用事件树分析法来对隐患发生的概率进行分析。事件树的基本模式如下图所示,在一件事发生后会连带着引发其他事件,在进行概率计算时要注意事件的投入是有一点的次序的。一般情况下,后一事件的发生概率是前一事件出现的条件概率,所以对于对于每个事件都要根据其条件概率来进行重点考虑。事件树的模式:Pm1=λ*(1-P1)*(1-P2)*(1-P3);Pm2=λ*(1-P1)*(1-P2)*P3;Pm3=λ*(1-P1)*P2*(1-P3);Pm4=λ*(1-P1)*P2*P3;Pm5=λ*P1*P2*P3;其中的P1、P2、P3分别表示继电保护出现隐患的相应概率。
(2)继电保护隐患指标。在继电保护隐患类型中,额外的开关跳闸对电网运行造成的影响最大。本节通过列举部分重要性指标,对严重性继电保护隐患爆发后果进行风险评估。首先,对应于继电保护隐患爆发后电网系统是否能正常稳定运行的判断,需要将电网的传输裕度作为重要指标从而对整体电网安全稳定情况作出正确评估。根据相关公式计算出具体数值,数值越大说明电网越稳定。
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三、定值不合理的风险评估
在继电保护最常见的一种保护定值设置不合理,从而导致继电保护装置作出不正确的动作。保护定值的设定有两个基础的要求,只有满足这两个条件的定值设定才算是合理的保护定值。一是在定值的设定上要保证保护定值要达到一定的灵敏度,二是保护定值要具有选择的功能。还有些定值设置虽然满足这连个条件但仍然存在不合理的地方,例如二段、三段保护与下级保护失配,或者三段式相间距离躲不过最大负荷电流。这些不合理的定值设定造成的危害在不同的位置也是不同的,这就需要在对不合理定值进行评估时要分情况计算,评估不同情况下的危害具体大小,从而对继电保护装置的保护定值设定正确范围有个正确的认识,将不合理定值造成的影响最小化。
(1)因为由于不合理定值而造成的继电保护隐患只有在一定范围发生了电气故障时才能显现出来,而因为电网运行的重要性容不得我们进行检测试验,所以要对不合理定值隐患范围进行计算和分析。为了能够精确地计算出继电保护中的不合理隐患范围,传统的定值规程中的方法不适用,所以我们采用了沿线逐点计算的全新计算方法。这种计算方法是通过先计算各间距距离的保护范围值,再根据上下级保护配合关系来计算的,这样的计算方式使得计算出来的不合理定值隐患范围更加精确。
(2)计算不合理定值所具有的隐患范围。继电保护工作过程中,不合理定值所具有的隐患范围是指保护定值不合理使周围所产生的保护不正确动作所具有的范围。在对存于电网中的不合理定值所具有的隐患范围进行计算时,为得出较为准确的结果,可以对沿线逐点计算这一方法加以使用,被这样计算出来的隐患范围,其准确性具有一定保障,在对该方法进行具体实施的过程中,首先应该对各相间距离所具有的保护范围进行计算,之后借助上下级保护中存在的配介关系来对不合理保护定值所具有的范围加以计算。
(3)不合理保护定值隐患的计算方法。在对不合理定值隐患分析时,要把不同的故障类型的特点和是否会出现相继动作这类问题考虑在内。一般的某处的不合理保护定值隐患风险等于各处故障的运行风险的综合,具体计算方式就是运行风险等于各种故障情况下的隐患发生概率总和与严重性指标的乘积。
四、硬件缺陷隐患的风险评估
对于继电保护硬件缺陷隐患的评估,与不合理定值隐患评估相比,更加容易,也更加便于操作。要对硬件缺陷导致继电保护出现不正确动作的概率进行相应的计算,可以先对硬件缺陷导致继电保护异常的情况进行分析:(1)电气设备发生故障时,设备本身的继电保护正常发挥作用,但是由于邻近设备的继电保护硬件出现问题,导致系统整体出现不正确动作;(2)设备自身的继电保护硬件出现问题,导致不正确动作的发生;(3)设备自身没有任何问题,但是电网受到干扰,使得继电器硬件因为缺陷而误动。
根据分析结果,对这三种情况的硬件缺陷隐患爆发的概率进行分别计算,然后,根据计算得出的概率值,进一步计算硬件缺陷隐患的风险值,通过对相应风险值的分析和研究,来研究硬件缺陷隐患对电网运行产生影响的具体方式,并以此找出继电保护系统中存在的严重的硬件缺陷隐患,对其进行改进和修整,以增强电网运行的安全性,保证供电质量和供电的连续性。
结语
本文针对发生继电保护隐患的两个主要原因,对改善电网安全的措施进行了系统地分析和研究,对于继电保护隐患的风险评估给出了以下几点方法:针对硬件的缺陷,计算出继电保护系统的薄弱环节;运用事件树的分析方法对继电保护隐患的发生概率和严重性指标进行合理计算;分析了继电保护中的不合理定值设定中的相关问题并给出了具体计算方法。
参考文献
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[2]罗兴国.继电保护隐患的运行风险在线评估[J].广东科技,2013(10).
[3]张楚沛.广域电力系统继电保护自动化探讨[J].现代商贸工业,2012,15(10):116-117.
论文作者:赵国栋 李永平
论文发表刊物:《知识-力量》3月下
论文发表时间:2018/5/22
标签:隐患论文; 继电保护论文; 定值论文; 电网论文; 不合理论文; 概率论文; 硬件论文; 《知识-力量》3月下论文;