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摘要:随着我国电力系统的日益发展,对电力系统的继电保护也就提出了更高的要求,但是继电保护中会出现无法避免的隐性故障,给电力系统带来巨大损害,严重的甚至会引发系统大面积的故障。本文根据继电保护隐性故障含义及其特征,探讨了继电保护隐性故障所造成的危害,并给出了预防电力系统继电保护隐性故障的方法。
关键词:电力系统;继电保护;隐性故障
前言
在我国电力系统的快速发展的背景下,电力系统运行的安全性和稳定性变得越发重要,这也对继电保护提出更高的要求。在继电保护运行过程中,一些隐性故障往往无法避免,不仅会对电力系统正常的运行带来较大的影响,严重时还会导致系统大面积故障发生,带来严重的经济损失。因此需要针对继电保护隐性故障进行深入分析,做好故障监测工作,有效的提高电力系统继电保护安全运行的能力。
1隐性故障概述
隐性故障是保护装置中存在的一种永久缺陷,这种缺陷只有在系统发生故障或不正常运行状态时才会表现出来,其直接后果是导致被保护元件错误断开。隐性故障的存在对电网的安全稳定运行特别是事故后的稳定恢复带来了巨大的威胁。北美电力可靠性理事会NERC(NorthAmericanElectricReliabilityCorporation)的一项研究结果显示,75%的大停电事故都和继电保护装置的不正常动作有关[1]。由于继电保护系统隐性故障对电力系统安全稳定性的巨大破坏作用,国内外学者从不同角度对隐性故障的定义、成因、作用机理及风险评估、挖掘辨识手段等方面进行了深入探讨和研究。
2电力系统继电保护隐性故障的特征
2.1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。
2.2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。而隐性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。
3继电保护隐性故障产生原因
3.1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[2]。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。
3.2继电保护系统中设备故障引起的隐性故障
其属于硬件故障,包括通信系统故障、测量元件(CT/PT)及测量回路故障、保护装置元件老化、接触不良、绝缘不良、接线错误等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆隐性故障是继电保护系统自身的永久性缺陷,其最危险之处在于上述缺陷不会使继电保护立刻拒动或误动,只有在电力系统处于压力状态时才能显现出来,比如在故障发生时或者故障发生后的瞬间、低电压、系统振荡、过负荷以及其他开关事件动作之后。
4隐性故障重要性的评价
由于继电保护隐性故障不仅具有较强的隐蔽性,而且还会带来较大的危害。在正常运行时隐性故障通常都不会显示出来,只有在系统其他部位出现一些变化时隐性故障才会显现出来,并对电力系统正常的运行带来较大的影响[3]。但并不是所有隐性故障都是会对电力系统带来相同的危害,不同的隐性故障其范围也会有所不同,通常情况下只有在其范围内的故障发生才会导致隐性故障被触发,因此隐性故障的危害程度也会有所不同,一般情况下衡量隐性故障的危害程度都会采用脆弱性区域或是隐性故障严重性来描述。当隐性故障发生位置不同时,其对电力系统所产生的危害大小也会有所差异。一旦电力系统某个区域内发生故障,会使保护装置出现误动或是拒动,这也是我们上文所提出的隐性故障脆弱性区域。脆弱性区域只是对隐性故障发生的概率进行了考虑,在对隐性故障重要性进行分析时,通常会用脆弱性指数来进行表示。只有基于对脆弱性区域和脆弱性指数进行综合分析,才能得出隐性故障对电力系统的重要性,同时判断出可能引发大规模严重事故的可能性。
5预防电力系统继电保护隐性故障的方法
5.1实时监控继电保护的隐性故障区
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,可以采取鉴别危害系统,进而可靠的判断出线路及母线是否存在故障,从而再增加一定量的数字式设备,为其提供监控。
5.2做好广域保护工作
广域保护是未来电力系统的重点发展方向。由于广域保护具有更加丰富的保护功能,进一步扩展了软件和硬件的范围,在广域保护中软件、硬件及定值保护都会发生变化,这也导致隐性故障类型及发生概率都会有所增加,隐性故障所造成的后果也会更加严重。广域保护在保护和控制功能上十分强大,而且在各类算法和逻辑方面都具有复杂性,这也导致隐性故障出现的概率会不断增加。在这种情况下,可以充分的利用广域信息来进一步将保护装置主保护和后备保护间配合时间缩短,这样能够在一定程度上缓解后备保护整定计算压力,降低定值隐性故障发生的机率。
5.3继电保护的隐性故障具体的预防措施
(1)继电保护工作的核心还是要加强其设备的管理,工作人员必须严格执行相关的规章制度,而还应在管理中建立一套健全的设备基础技术;(2)另外还要做到定期对设备进行维护和检修,维检人员必须将工作落到实处,记录下设备某些细微变化,对比分析运行设备中出现的细微变化情况,找出其中存在的隐性问题,采取正确的方法对其进行合理处理,避免隐性故障进一步发展并扩大化,从而对整个电网造成较大损害;(3)继电保护工作需全力降低设备的隐性故障所带来的危害,在故障发生的时候,应立即采取相应的检修措施,对隐性故障容易发生的地区进行实时监控,使电力系统与电气设备能避免发生大面积的事故。
总结
随着时代的发展,电力系统也得到发展和革新,相应的继电保护隐性故障也会以新的形式出现在电力系统中,为了保护整个电力系统的安全,克服继电保护隐性故障已经刻不容缓。我国目前主要采取对隐性故障区进行实时监测的预防方法,再结合提高维修和检测人员的工作效率的方法,能够最大避免或者减少电力系统继电保护隐性故障的发生概率,尽量减少其造成的危害程度。
参考文献:
[1]于朝辉.电力系统继电保护隐性故障中的相关问题[J].黑龙江科学,2015,(10)
[2]周亚琴.电力系统继电保护隐性故障中的相关问题探讨[J].消费电子,2014,(24)
[3]张蕊.电力系统继电保护隐性故障的危害和监控[J].科技创新导报,2012,(27)
论文作者:1张燕,2史玉宣
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/12/6
标签:隐性论文; 故障论文; 电力系统论文; 继电保护论文; 发生论文; 继电器论文; 系统论文; 《电力设备》2017年第23期论文;