电力系统继电保护隐性故障的研究论文_王建

电力系统继电保护隐性故障的研究论文_王建

(国网黑龙江省电力有限公司大兴安岭供电公司 黑龙江大兴安岭地区 165000)

摘要:继电保护是电网运行安全中的首道关卡,它保护电网,使其能安全运行,也就是表明继电保护的装置可以在电网的运行中发生异常情况的时刻,立即做出比较正确的反应,如跳闸,关闭和切断故障区域内的电力系统运行设备或者开关,达到减少电力故障损失的目的,从而赢得更多的抢修时间。因此,继电保护系统能对整个电网的安全运行起着十分关键的作用。

关键词:电力系统;继电保护;隐性故障

引言

在继电保护隐形故障的处理中,需要技术人员有着比较专业的技术,同时也需要建立比较完善的管理制度,最终提高管理质量,减少电网安全事故的发生。建立继电保护隐性故障模型,并对其进行专门研究,已经成为当前电力行业发展的重要工作之一。只有对其进行良好的分析,才能够找到更加科学的应对办法,提高整个电力系统的运行状况,实现社会经济的安全发展。

1 继电保护隐性故障的特征

1.1 隐蔽性

继电保护隐性故障存在其位置较隐蔽,因此,在继电保护的系统中,每一个元件都会存在隐性故障,从而增加了排除继电保护隐性故障的难度。同时需要将隐性故障和设备的质量问题的概念分清楚,不能将隐性故障与继电器的设计问题、应用问题和质量问题混为一谈。而隐形故障与一般故障最大的不同在于这些缺陷不会让继电器立即出现问题,而是经其他的系统故障引发后才出现。

1.2 危害性

隐性故障的危害性特征很明显,就是其对系统的影响,只会出现在电力系统处于承压的状态时,才能清楚地显现出来,如故障发生的时候电压出现暂降、暂升、过负荷后,隐形故障就会暴露,对电力系统造成巨大危害。同时隐性故障的危害性又不是全都相同的,每一个隐性故障自身都存在一定的范围,只有在这个范围内发生故障时,才会引发隐性故障。隐性故障造成多大的危害与隐性故障的位置关系很大,而涉及到隐性故障的区域就叫做隐性故障脆弱性区域。

2 继电保护隐性故障产生原因

2.1 由于不正确的整定引起的隐性故障

当出现保护定值整定不当问题时,多是由于人为因素及保护定值不具备适应能力而导致的。由于操作人员自身技术水平及工作中缺乏责任心,从而出现高误整定、误管理及误设置问题发生,引发保护定值不当产生。另外,当保护定值无法与电网结构及运行方式的改变适应时,一旦电网潮流发生较大的变化时,保护定值无法及时随之进行调整,从而导致事故发生,造成继电保护隐性故障。

2.2 由于设备故障引起的隐性故障

设备故障主要以软件故障和硬件故障为主。软件系统在开发设计、测试、维护和使用时都可能引发隐性故障,这些隐性故障的存在不仅关系到生产厂商,而且还与使用用户息息相关。因此需要生产厂商严格把好生产质量关,使用用户也需要对软件系统给予充分的重视,并在日常工作中做好软件系统的维护和管理工作。硬件故障可以由环境因素及外部偶然事件所引发,从而导致硬件磨损严重、材料老化或是操作不当而直接导致硬件出现不同程度的损毁,从而导致硬件隐患故障产生。

3 电力系统中继电保护隐性故障危害性

电力系统继电保护隐性故障危害较大,主要有两方面的影响:一是继电保护失败。电力系统故障迅速扩大,产生连锁性的大面积故障。二是损坏电力设备。由于继电保护是电力系统在遇到异常情况下的安全保护措施,如果因为隐性故障的存在,继电保护系统没有在需要时投入正常工作,比如出现拒动或发出错误指令等,不但没有控制异常情况的扩散,使之传递给系统的其它部分,甚至会加剧负面影响,使危害程度进一步加强,大范围的连锁反应下,整个电力系统都有发生崩溃的可能。在系统发生故障时,系统线路中的电流、电压等参数往往发生剧烈变化,超出系统设备正常负荷范围,从而导致某些电力设备硬件受到损害。

4 加强电力系统中继电保护隐性故障控制的方法

4.1 根据继电保护实际工作环境,开展针对性的继电保护隐性故障风险评估

电力系统运行环境复杂,导致继电保护故障发生的原因有很多,继电保护装置发生故障后导致的后果也各有不同。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆要做好继电保护隐性故障控制,首先要对故障的形成原因和产生的后果有个清晰全面的认识和把握。因此,要从继电保护实际工作环境出发,对继电保护隐性故障开展风险评估工作。明确各个继电保护系统的易损区域和易损指数,也就是继电保护系统故障的多发区域和故障发生可能性等,然后在确认故障后果严重性的基础上对容易发生隐性故障的部分采取相应的控制措施。

(1)继电保护易损指数分析。易损指数是继电保护系统故障分析工作中的一个难点。继电保护复杂的工作环境使得确定易损指数的难度很高。经过长期实践摸索,电力企业总结出了一套确定继电保护易损指数的方法,该方法利用统计学的原理,通过对频繁发生的小概率事件的模拟和分析,实现对隐性故障的级别划分,进而得出易损指数。

(2)继电保护易损区域分析。易损区域分析定位是整个隐性故障风险评估中的核心部分,做好继电保护易损区域分析,对于继电保护隐性故障控制具有至关重要的影响。进行易损区域定位分析,需要对系统内各个部分的继电保护装置的失误操作予以密切的关注。只要某个部位的继电保护装置发生误操作,就可以认为该部分属于继电保护易损区域。但不同的易损区域其易损指数是不同的。在进行继电保护隐性故障风险分析时,要对各个易损区域的易损指数进行测算,并以此为依据划分等级,为继电保护控制的实施提供参考。

4.2 完善继电保护隐性故障监控体系,开展隐性故障实时监控

在继电保护隐性故障风险评估的基础上,要根据实际需要和风险评估的结果对易损区域的装置进行实时监控,监控装置和继电保护易损装置使用相同输入信号,再通过对比二者输出信号,就可以实现对易损装置工作状态的实时监控。继电保护装置对电流、电压的判断及对距离的测量等情况都可以作为判断继电保护装置正常与否的标准。

可以将隐性故障的监控系统应用在变电站中,对容易损坏的继电器进行监控。隐性故障的监控系统可以接收到信号,此信号和易损指数较高的继电器接受到的信号一致。隐性故障的监控系统输出信号与传统继电器输出联系在一起,达到监督传统的继电器输出状况。一般继电保护隐性故障,和故障检测和方向判断等继电器的性能挂钩,也和电流互感器及电压互感器输入相联系,尽管如此,也无需对所有的继电器进行监测,可以采取手心啊鉴别危害系统的可靠性最严重的线路及母线,从而再增加一定量的数字式设备,为其提供监控。

4.3 建立继电保护隐性故障预防体系

在继电保护隐性事故控制方面,要坚持“安全第一,预防为主”的原则,与其发生事故后再予以解决,不如直接做好安全防范,杜绝事故的发生,从而在系统安全和经济效益两个方面实现最大化。建立继电保护隐性故障预防体系,主要包括以下几项内容:

(1)提高电力系统继电保护装置性能水平。通过吸收引进国外先进技术,丰富继电保护装置功能,提高装置的性能水平。当前,国外先进的继电保护装置基本具有自检、自诊功能,能够实现装置本身异常状况的检测和维修,降低事故发生的可能性。

(2)强化继电保护装置管护工作力度。电力企业要根据企业实际情况,制定完善的继电保护管护制度,继电保护工作人员要按照工作规范,认真履行继电保障装置的日常维护和检测工作,及时发现并排除存在的故障,并做好相关记录。

(3)制定继电保护隐性事故应急预案。电力企业要加强应急事故演练,提高工作人员实战水平,当事故真正发生时,工作人员可以立即采取适当措施,将损失控制到最小范围内。

5 结语

综上所述,分析继电保护隐性故障的原因,结合继电保护工作特性展开对继电保护隐性故障的探讨。电力行业的良好发展,需要对电力系统进行科学分析,并且还要对继电保护隐性故障的电力系统连锁故障分析,从而提高电力行业的发展速度,实现电力部门的良好发展。通过研究继电保护隐性故障的诊断方法,可以有效地提高继电保护故障的处理能力,确保电力系统稳定运行。

参考文献

[1]杨明玉,田浩,姚万业.基于继电保护隐性故障的电力系统连锁故障分析[J].电力系统保护与控制,2010.

[2]周喆.基于继电保护隐性故障的电力系统连锁故障分析[J].科技创新与应用,2013.

[3]龚永智.电力系统继电保护事故原因及改进措施.中国新科技新产品,2011(1).

[4]张雪松,王慧芳,黄晓明,陈晓东.继电保护隐含故障探讨.2011.

[5]王胜涛.继电保护隐藏故障监测方法研究.重庆大学硕士学位论文,2010.

论文作者:王建

论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期

论文发表时间:2018/5/10

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