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摘要:在电力系统正常运行过程中,继电保护占据着非常关键位置,其能够对电力系统运行中的设备异常、故障等问题及时预警和处理,促使电力系统的稳定运行目标得到实现。但受外界因素的影响和作用,电力系统继电保护装置也会有一些故障问题出现,进而无法发挥自身功能,威胁到电力系统的稳定运行。因此,就需要结合电力系统继电保护故障的出现原因和常见类型,制定针对性的维护、处理措施,降低电力系统继电保护故障发生概率,最大程度控制故障带来的不利影响,促使继电保护装置的功能得到完善发挥。
关键词:继电保护;发展;故障处理方法
引言
对电力系统整体结构的保护措施而言,其中继电保护作为最关键的保护装置,不仅与电力系统的正常运行有着重要的关系,同时在预防故障问题方面也起着重要的作用。根据发展的需要,电力系统的规模不断地扩大,为电力负荷、电力设备的容量带来巨大的压力,同时也对继电保护装置的工作效率提出了更高的要求,因此需要加大对继电保护在日常运行中的监管力度,并针对存在的问题,完善管理策略,有效保障继电保护装置的安全、稳定运行,确保电力系统整体的工作效率与安全。
1继电保护工作原理
(1)电流保护,在电力系统出现故障时通常会引起电流增大,此时保护装置就会基于电流参数变化判断电气设备的运行状态,超出既定参数值就会做出保护动作,比如:相电流保护、零序电流保护。
(2)电压保护,倘若电力系统出现故障时电压会降低,保护装置会做出保护动作。此外,在电力系统电压增高,处在异常运行状态时,会做出过电压保护。
(3)距离保护,除了电流大小之外,还需要结合母线电压变化综合分析和判断,通常将用来反映故障点至保护装置部位的电气保护称为距离保护,也叫作低阻抗保护。在电力系统正常工作时,电压和电流比就是负荷阻抗,通常较大,但在出现故障时,保护装置会判断电压电流比值是故障点到保护装置处的阻抗,比负荷阻抗要小。
(4)功率相保护,就是通过电压、电流之间的相位关系来对电力系统的故障及方向进行识别和判断。在正常工作时测得的电压和电流之间的相位角就是负荷阻抗角,通常是20°-30°,但在出现故障时测得的阻抗角在60°~70°。通常规定流过保护电流正向为母线流向线路,当发生故障时,流过保护的电流会滞后电压,并形成线路阻抗角φ,那么可判定是正向故障,如果流过保护电流滞后于电压角度为180°+φ,那么判断是反方向故障。
2电力继电保护技术的发展
当今时代,我国科学技术发展水平越来越高,将来完体化将是继电保护装置发展的最终方向。在计算机技术的支持下,可以充分体现继电保护的优点。完全一体化的发展离不开微型计算机的使用,当微型计算机真正参与到继电保护中来时,它能够在速度和储存方面发挥着非常大的作用,确保今后的电力继电保护技术的良好发展。
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3电力继电保护故障处理方法
3.1故障及成因
3.1.1设备损坏
继电系统出现故障最多的还是设备由于自身零件故障或外部输入电压、电流所引起的设备烧毁故障。通常继电器烧毁的故障常表现为线圈烧损和接点烧损2个方面。发生继电器烧毁故障的同时,还伴随塑料灼烧产生的刺鼻气味,通过气味很容易进行故障点判断。继电系统线圈烧毁一般是由于选择的线圈规格不正确或输入的电压值远远超过额定值等一系列过电压引起。同时,接点的烧毁故障往往是由于电流超过额定值或触点接触面不达标引起的冲击电流过大所造成接触不良,最终引发设备运行异常发热引起接点烧坏的情况发生。
3.1.2互感器故障
短路会造成电力系统运行回路中电流无限增加。在这种情况下,继电保护装置中的互感器所受的影响会很大,假如继电保护系统靠近电力系统终端设备的位置上有短路情况发生,短路时产生的电流数值会在一定的时间段超出电流互感器正常数值的100倍以上。短路期间电流的倍数和电流互感器的实际误差呈现出正比例的关系。在发生短路期间,继电保护系统在应对检测到的故障进而动作时的灵敏度,会因瞬间电流过大而大大降低。这表明一旦电力系统运行期间出现短路故障,继电保护系统不可能在第一时间对这一故障做出及时处理,增大了电力系统运行的风险。
3.2故障处理方法
3.2.1日常保护措施
继电保护设备在正常运行的过程中,常常会由于各种各样的因素影响到运行状态,因此需要工作人员在日常的维护工作中做好关于电力系统继电保护设备的检查与维护,并且适当提升继电保护设备的工作性能,结合继电保设备具体的运行状态,开发一套针对继电保护设备的清洁管理条款,内容包括继电保护设备具体的清洁范围,清洁范围要与其他的电气设备保持合理的距离,减少由于短路而对继电保护设备产生的不必要影响;另一方面,当电气保护装置在实际的运行过程中,工作人员要制定针对保护装置的定期检查方案,充分利用电位测量、负荷检测等途径对该装置展开综合性的检查,确保继电保护设备在发生故障时能够及时被发现,并采用有效的措施对其进行及时修复,在完成检查工作之后,要对继电保护装置在该次的检测与维护工作中所适用的措施进行记录,为后续的继电保护设备的维修工作提供根据。
3.2.2替换处理措施
一般而言,替换处理措施就是使用优质的设备元件替换已经出现问题和故障的元件,并根据元件的实际情况,准确定位故障范围。替换处理措施是较为常用的措施,多用于处理自动化继电保护装置故障问题中。在电力系统运行过程中,会出现微机保护问题,或者更为复杂的内部元件故障问题,因此可以将其进行替换。如果故障在替换后消失,那么就说明替换下来的设备元件存在故障;否则还需要继续查找故障原因。在10kV电路系统通常会有微机保护指示灯,如果指示灯出现异常但是没有相关故障报告,就会很难判断出故障具体的发生未知。如果周边有备用隔板,可以选取插件进行替换,直到检测出故障具体发生位置。
3.3分段处理措施
分段处理措施是需要将设备划分为两个及以上的部分,并且需要按照一定的顺序进行处理的过程。具体的措施内容一般分为两种:高频保护的收发信机如果出现异常或者不能正常进行发信操作,而且远程无法对其本侧进行发信等等情况,都可以使用分段处理措施来进行处理和完善。首先需要将通道打开,并及时接入负载,现场工作人员根据收发的实际信号进行确认和记录,并根据合格电能使用负载进行相关的检测,最终将这些结果做出对比,并对故障区域进行判断与检测。而后还需要再次接入通道,并对其做相关检测,根据其结果和计算对通信电缆中存在的故障点进行分析和排查,并最终准确定位故障点;第二种则是需要对光纤通道以及其运行过程进行相关检测,以此来分析其是否存在故障。首先需要将其通道口打开,将内回路进行短接处理,并根据内部的自环情况进行装置判断。然后还需要对外侧的短接做环接处理,根据自发信号情况判断通道是否存在故障。
结语
总之,发展的比较慢是当前中国电网所面临的关键问题。这种情况不仅是一个机会,也是电气自动化的一个挑战。这样的话就对相关的机构提出了非常高的要求,要及时对问题进行处理,避免因故障造成较大损失,保护企业各方面的利益。
参考文献:
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[3]邓业斌.电力系统中继电保护系统的故障及解决方法[J].电子技术与软件工程,2017(07):240.
论文作者:厉明
论文发表刊物:《防护工程》2019年15期
论文发表时间:2019/11/29
标签:故障论文; 电力系统论文; 继电保护论文; 电流论文; 保护装置论文; 电压论文; 设备论文; 《防护工程》2019年15期论文;