试析变电运行中的继电保护问题论文_张奋耀

试析变电运行中的继电保护问题论文_张奋耀

(国家能源集团神东煤炭集团 内蒙古鄂尔多斯 017200)

摘要:随着电力行业的发展,人们的用电需求也越来越大,现在的电力资源与用户用电需求之间存在着矛盾,其主要原因就在于变电运行中存在着一定问题,导致电力资源难以正常使用。文章主要对变电运行中继电保护问题进行了分析,就变电运行存在的问题与继电保护的弊端进行论述,并就如何提高继电保护提出了一些对策。

关键词:变电运行;继电保护;问题;分析

一、继电保护装置的基本工作原理

继电保护装置的作用主要对运行中的电力系统进行监测,当电力元件在系统运行时出现故障,继电保护装置将第一时间对故障电力元件最近的断路器发出跳闸指令,指令一旦下达,出现故障的电力元件便会从电力系统中断开,这样出现故障的电力元件将处于一种停歇状态,这样就能够有效的避免故障电力元件继续运转对元件所造成的进一步损失。故障电力元件及时得到维修,不仅可以保障整个电力系统的安全平稳运行,还可以尽量避免因系统故障所造成的重大经济损失,为人们生产生活提供安全稳定的电力资源。

此外,继电保护装置还能够在电气设备处于不良工作状况时向值班工作人员发出不同指令信号,值班人员通过对继电保护装置指令信号的分析,可以判断出故障发生的具体位置,并在最短的时间内对故障隐患进行排除。在装置故障维修时,继电保护装置可以采取装置自动调整的模式,也可以切除一些正在运行而引起的事故的电气设备。能够实现电力系统的远程操作以及自动化,或者是工业生产的自动化控制,提高工作效率,增加系统运行的安全系数,降低不必要的损失。

二、继电保护运行中存在的问题

2.1系统软件问题

电力系统继电保护的正常运行需要依靠相关系统软件的规范性操作。继电保护系统软件一旦受到影响,将会导致整个保护装置的误动。以现阶段工作经验分析,导致电力系统微机保护软件可靠性的原因有:

(1)微机软件的结构设计存在不合理导致偏差。

(2)微机软件的编码过程可能与实际运行有出入。

(3)微机保护软件设计初期对需求定义不清晰导致偏差。

(4)微机系统软件的保护定值输入的不够合理。

2.2断路器失灵问题

为保证电网运行的安全与稳定,在投入运行过程中,各电网一般会安装断路器失灵保护装置,然而,在实际的运用过程中,断路器失灵保护会发生不正确动作的状况,这给给电网造成了许多运行事故。而在电网长期运行时,断路器及保护拒动的状况也时有发生,断路器失灵保护的误动及拒动状况,极大地影响了电网的稳定安全运行。

2.3母线差动保护问题

母线差动保护在继电保护系统中发挥着重要作用,然而,在运行过程中,仍存在以下问题点:

(1)母线保护的正确动作率不高。现阶段,就我国电网的安全运行状况而言,母线差动保护只有95%左右的正确动作率,不能满足大众的要求,表明母线保护的正确动作率仍不够高。

(2)母线保护系统存在较高的故障率。继电保护运行中的常见问题就包括母线保护系统故障率偏高问题,运行方式安排不合理、设备质量不合格、操作人员操作不当、运行维护力度不足等是导致母线保护故障率过高的主要原因。

2.4二次回路问题

有些问题的产生可能与二次回路有关,二次回路的绝缘裸露,老化都将会影响保护装置发生故障,造成继电保护系统的瘫痪。

2.5微机型保护问题

微机型保护装置在实际的运行过程中,逐渐显现出以下问题:一是因为微机保护装置的使用量不断增多,其中的硬件和软件在不断的修改,导致微机保护装置修改不规范不合理。第二,由于装置的操作技术、质量以及管理等因素的影响,虽然微机保护装置拥有较高的正确动作率,却仍存在保护不正确动作和拒动率、误动率较高的状况。

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三、变电运行中继电保护的作用与故障排除措施

3.1继电保护的作用

继电器属于一种电子控制器件,具有控制与被控制系统,控制系统又称为输入回路,被控制系统又称为输出回路,继电器常用在自动控制电路方面,实际上,它是用较小电流来控制较大电流的“自动开关”,在电路中具有转换电路、安全保护、自动调节的作用。继电器与电网之间相辅相成,通过继电器的安全保护作用能够促进变电运行的安全、顺畅,同时对电路进行控制与保护。

3.2排除故障的措施

3.2.1继电保护类型

对继电保护认识的分类有利于对变电设备进行更好的保护。根据影响程度的不同,可分为三类即:一般、严重、危及。根据故障原因可将故障分为三种:元器件质量问题、设计不合理、反措未执行、人员的操作问题。通过了解不同类型,能够便于我们及时分析故障与问题,尽快确定责任归属,从而防止相同故障再次发生。

3.2.2独立装置

管理人员应严格检查其独立装置,并进行统计。主要对电路运行中的重合闸装置、备用电源自动切换装置、开关操作箱、电压切换装置以及变压器、线路、电容器、母差、电抗器等保护装置与其它安全自动装置等的严格检查、统计,并随时做好记录。

3.2.3存在的缺陷

在变电运行中,继电保护虽然具有重要作用但本身也存在一些缺陷。通过对其缺陷进行了解,有利于电力设备的运行正常,也有利于管理人员管理与知识水平的提高,当继电保护设备出现问题时,管理人员能够及时、熟练的解决。同时将出现的问题与解决方法做好记录,便于继电保护设备的完善,促进电网的高效运行。

四、提高继电保护的措施分析

4.1加强继电保护运行的智能化程度

提高继电保护运行可靠性的一项重要措施是智能化,同时这也是一项重要的技术创新。人工智能化应用的领域已经越来越广泛,行业也不断得到拓展。很多先进的技术和理念也已经开始在电力系统中出现。诸如神经网络、进化规划、遗传算法、模糊逻辑等技术在电力系统中已经得到了应用,在继电保护领域应用的研究也正在进行并不断深化。人工智能技术的引进具有强大的优势。人工智能将会从很大程度上提高继电保护装置的稳定性能,并且还可以对继电保护装置原有的工作隐蔽性以及连续性等不可靠因素进行有效的控制。人工智能的显著优势是可以进行快速处理,并且具有极强的逻辑思维能力。实践表明,人工智能在在线评估中所发挥的作用是重要的,其明显优势是不可忽略的,并且具有一定的主导地位。人工智能在电力系统,尤其是在继电保护工作中的普及和应用将会给继电保护运行的可靠性带来极高的效率。

4.2广泛使用性能极其优良的数字控制器件

性能优良的数字控制器件的使用将会大大提高继电保护的质量。CPLD和FPGA等器件在继电保护领域被广泛使用。CPLD是一种复杂可编程序逻辑器件,FPGA是一种现场可编程序门阵列,这两种器件在继电保护中都具有极其强大的优势,因为,CPLD和FPGA作为现代可编程序专用集成电路(ASCI),具有功能高度集成的特点,并且他们还会把多个微机系统的功能集中在同一块芯片上。这一类性能优良的数字控制器件的使用将会给电子系统设计带来极大变革,并且会展示出强大生命力。因为保护系统的高度集成、快速响应以及较高的可靠性的实现都离不开这一类控制器件。同时,这一类器件有效缩短了保护装置的研发周期,从很大程度上保证了继电保护运行的可靠性。

结束语

变电运行中的继电保护问题是电力安全生产的重要内容,在变电运行过程中,继电保护技术是维护变电运行安全与稳定的重要保障,科学、有效的继电保护装置和配置方案对提升变电的可靠性与安全性有重要的作用和影响。因此,在变电运行过程中,应有效结合监控功能和保护功能,对继电保护技术加以深入研究和分析,促进变电运行过程和电力系统的安全与稳定。

参考文献

[1]茆瑷.试论变电运行管理中的危险点与防范方法[J].科技创新导报,2011(09).

[2]石基.浅谈变电运行中的继电保护问题[J].科技与企业,2013,17(17):337.

[3]康华.浅谈在变电运行中关于继电保护的几点建议[J].科技与企业,2013(18):89-90.

论文作者:张奋耀

论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期

论文发表时间:2018/11/11

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