(1、内蒙古电力(集团)有限责任公司薛家湾供电局 内蒙古鄂尔多斯 010300;2、内蒙古华厦朱家坪电力有限公司 内蒙古鄂尔多斯 010300)
摘要:近年来,随着电网规模的不断扩大,各类电气设备数量大幅度增加,一定程度上增大了电力系统的故障几率。在实际运行过程中,经常会发生各种各样的故障,导致电力系统运行状态异常,甚至造成安全事故,影响供电可靠性。因此,如何有效运用电气自动化系统中继电保护技术,提高电力系统的运行效率,具有十分重要的意义。
关键词:电气自动化;继电保护;安全技术
1继电保护专业概述
电力系统出现故障或者发生危及电力系统安全的事故时,继电保护装置根据检测到电流、电压、功率等参数的变化情况,来判断电力系统故障的性质和范围,进而做出相应的反应和处理,采取发出告警信号、自动跳闸等措施来保护电力系统。它与传统的电力系统保护方式有很大不同,即不需要借助于人力对电力系统的故障作出判断,大大缩短了故障处理时间,对电力系统起到了很好的保护作用。继电保护装置运行机理与其内部结构密切相关,从构成来看,主要包括测量模块、逻辑模块和执行模块三个部分。测量模块的主要功能是随时监测电力系统中电流、电压、功率等参数,并将数据上传至逻辑模块,逻辑模块对相关数据进行综合分析之后,会发出相应的指令,执行模块则根据指令采取相应的保护措施。
电气自动化系统中继电保护的功能可以概括为三个方面:一是电力系统在运行中发生故障时,继电保护装置能够对电力系统中的故障迅速做出反应,切断故障设备电源,隔离故障点,对整个电力系统起到保护作用;二是故障或者异常发生时,继电保护装置会迅速向值班人员发出告警信号,值班人员接到告警信号之后,第一时间对电力系统故障或者异常进行处理,使电力系统在最短时间内恢复正常运行状态;三是继电保护装置由于本身故障或者异常时,能够根据故障性质,迅速采取相应的保护措施,启动后备保护装置,控制故障范围及故障时间,避免故障或异常给电力系统造成更大的危害。
2继电保护的定义与作用
电气自动化系统中继电保护指的是在电力系统出现故障时,通过继电保护装置发出相应的告警信号,并迅速将故障设备从系统中隔离,从而有效缩小故障范围,减少故障损失,保证电力系统的正常运行。电气自动化系统中继电保护的作用主要包括:一是在电力系统被保护元件出现故障时,能够迅速、准确地自动切除故障元件,确保无故障电气设备能够正常运行,大大减少故障损害程度;二是在电力系统被保护元件存在异常时,继电保护装置能够及时发出告警信号,提醒工作人员及时消除缺陷,保证设备正常运行。
3继电保护装置的基本要求
3.1选择性
电气自动化系统中继电保护装置在电气元件发生故障时,首先由故障元件本身的保护切除故障,非故障元件仍然能够正常运行。当故障元件主保护未动作时,由近后备保护切除故障,以缩小停电范围。当故障元件本身的保护或断路器拒动时,才允许由相邻元件的保护或断路器失灵保护切除故障。
3.2速动性:
电气自动化系统中继电保护装置应能够快速切除短路故障,提高系统稳定性,减轻故障元件的损坏程度,缩小故障范围,提高自动重合闸和备用电源自动投入的效果,加速系统电压的恢复,减少用户在低电压下的持续运行时间,避免故障进一步扩大。
3.3灵敏性
电气自动化系统中继电保护装置在正常运行过程中,必须具备足够的灵敏性,才能更好地保证电力系统运行的可靠性、安全性。当继电保护装置在保护范围内出现故障或者运行条件异常时,保护装置必须及时准确地作出判断,提醒运行、维护人员,迅速进行故障处理或设备维护消缺。
3.4可靠性
电气自动化系统中继电保护装置如果无法满足可靠性要求,很容易直接导致电力系统故障或者扩大故障范围。这就需要电气自动化系统中继电保护装置满足可靠性要求,一是选择技术性能良好、配置合理的保护装置硬件部分,且构成继电保护装置的各元件的产品质量必须保证;二是科学合理地组织运行维护工作,校验项目、校验周期满足继电保护专业规程要求;三是要保证继电保护装置的安装调试、整定计算以及设计原理的正确性,从而保证继电保护装置动作安全可靠;四是电力系统中如果发生故障或异常时,继电保护装置能够及时、可靠的告警或动作,避免本身的缺陷而产生拒动或者误动情况。
4继电保护常见问题
4.1继电保护配置不科学
近年来,我国经济发展迅速,电子信息技术和计算机科学技术被广泛地应用在电力行业中。但是,继电保护在运行过程中,由于一些偏远地区无法满足信息网络技术对于继电保护装置的有效支撑与控制,不同地区运行环境差异明显,使得继电保护装置配置不科学,运行过程中容易受到外界因素的影响而发生故障,影响了继电保护装置的安全、稳定运行。
4.2继电保护装置元件老化
目前,随着社会经济的持续发展,全社会对用电需求量越来越大,供电可靠性要求越来越高,供需矛盾日益凸显,尤其是在负载率较高的地区,继电保护装置老化现象更加明显。一是由于负载率逐年增大,继电保护装置很容易在运行一段时间后,出现不同程度的老化现象,从而降低继电保护装置的运行效率;二是继电保护装置在长期运行过程中,在负载电流的作用下,温度会升高,当继电保护装置温度超过承受温度后,就会加速设备老化;三是各种继电保护装置分布比较广泛,在运行过程中,难以按照规程要求的检修、试验周期,对继电保护装置开展清扫、检查、校验、传动等周期性检测工作,运行维护不到位,就会对继电保护装置的正常运行造成影响。
5继电保护专业管理措施
在继电保护装置运行、维护过程中,管理人员需要制定详细的反事故技术措施,完善的专业管理制度,建设高素质人才队伍;技术人员需要按照规程规范和反事故技术措施要求,定期开展保护装置检查、清扫、校验、传动等工作;安装、调试人员需要按照继电保护安装、调试技术标准和规程,做好新投设备交接、验收、消缺等工作。只有各级人员层层把关,各负其责,才能不断提高继电保护专业管理水平。具体措施包括以下几点:
5.1完善专业管理制度
电力企业需要根据系统安全运行状况,建立健全安全管理制度,及时发现运行设备存在的问题,采取有效的解决措施,避免引发系统故障或异常。一是制定完善的岗位责任制,将继电保护专业管理工作分为几个责任区,在目标分解的情况下,充分落实岗位责任制,提高专业人员的工作积极性;二是建立健全软件管理制度,按要求对软件系统版本进行升级,避免继电保护装置本身出现故障或异常;三是对继电保护专业管理开展标准化建设工作,严格控制继电保护专业管理各个环节工作程序,进一步提高继电保护装置运行的安全性。
5.2建设高素质人才队伍
电力企业需要针对继电保护专业管理现状,建设、储备高素质专业人才队伍,便于更好地开展继电保护运行、维护与管理工作。一是加大专业人员现场培训力度,强化继电保护专业人员的培训效果;二是采取理论与实践相结合的方式,开展岗位练兵,提升继电保护专业人员的理论水平及工作能力;三是积极开展继电保护专业交流活动,通过学习与交流,引进先进专业技术,经过成果转化,应用在继电保护专业管理中,进一步提升继电保护专业人员素质。
5.3设备验收与运行维护措施
对于继电保护工作而言,需要做好专业管理、交接验收、运行维护等工作,为继电保护装置安全运行奠定基础。一是根据设备标准规范,完善运行规程,明确工作要点;二是完善应急预案,做好事故预想工作,提高故障判断精准性,满足继电保护专业要求;三是在设备运行期间,加强交、直流电源管理,以便在电网异常和故障情况下,为更好地控制与保护电网提供可靠的电源支撑;四是做好继电保护运行管理工作,在保证系统安全性与可靠性的前提下,强化专业分工,细化工作流程,优化管理模式,提升继电保护专业管理水平。
6结束语
综上所述,基于电力系统继电保护特征及管理现状,针对实际工作需要,科学制定安全管理策略,统筹设计标准、规范设备选型,完善调试安装,强化交接验收,加强运行维护,切实提升电气自动化系统中继电保护选择性、速动性、灵敏性、可靠性,充分发挥继电保护中枢指挥作用,提升自动化系统中继电保护服务水平,提高电力企业经济效益,满足广大电力用户的供电需求。
参考文献:
[1]黄少军.电气自动化系统继电保护的安全技术分析[J].大科技,2016(25):74-75.
[2]王强.高压继电保护系统原理及其常见故障分析处理[J].南方农机,2017,48(8):84.
[3]徐世华.电力系统继电保护不稳定原因及解决办法研究[J].工程技术研究,2017(4):29+52