探讨继电保护及故障信息管理系统在电厂中的应用

发表时间:2020/7/2   来源:《电力设备》2020年第7期   作者:李柱光
[导读] 摘要:随着电力事业的大力发展,传统的电力系统已不再适应发展要求,科研部门设计研制了新型电厂继电保护和故障信息管理系统,并应用在电厂电力生产中。
        (身份证号码:44538119920424XXXX)
        摘要:随着电力事业的大力发展,传统的电力系统已不再适应发展要求,科研部门设计研制了新型电厂继电保护和故障信息管理系统,并应用在电厂电力生产中。该继电保护系统自动采集、快速准确归类和诊断继电保护数据,大大提升资源配置能力,节省人力投资,还提高了电力运行系统安全性,保证电厂生产安全和经济效益。
        关键词:电厂;继电保护;故障信息管理系统;应用
        1故障信息管理系统应用
        电力企业之间的竞争趋势日益激烈,发电成本的有效控制和经济效益的不断增加是优胜劣汰的筹码,故电厂机电保护和故障处理控制要求更加严格,必须使用各种节能降耗技术和设备才能实现生产质量和效益双赢的目标。电力生产设备大量增加, 进一步提高电厂自动生产水平, 微机、 自动设备、故障录波器和综合自动设备的保护和故障处理尤为重要,对应的保护设备的型号和数量都有所增加,操作各种型号保护设备的技术都有较高和严格的要求, 管理要求也更复杂, 但必须将这两项工作做到位。因此,继电保护及故障信息管理系统在电力生产中起到了非常重要的作用。随着计算机技术、电子技术和通信技术在电力企业的普及应用,大大提高电力系统自动化和信息化,通过继电保护系统也能进行故障信息管理。
        继电保护及故障信息管理系统能够保护继电系统、自动运行装置和故障录波器等装置,实现了数据采集、分析和设备维护管理功能的统一,监视、监督和控制各种装置的运行和保护,在为各种类型运行设备提供保护计算、分析等功能外,并综合分析和利用保护装置传输的信息。该系统的运用在整体上提高了继电保护智能化、信息化和现代化的建设,实现保护装置的运行和管理工作的可控性、在控性。
        1.1电厂继电保护应用特点
        电厂继电保护有别于电网继电保护,两者在配置和工作具有不同的特点和侧重点。电厂继电保护不仅要保护线路,而且要保护发电机、电动机、变压器、变频器等主要电机设备,
        由于电机有型号和功能的差异所以保护工作比较复杂。每一种设备的错误操作都将会引起整个系统的不稳定运行,振荡摇晃,势必要加强巡检设备和系统的力度。电机机组非正常停止、调试和检修等工作的进行,电厂系统运行方式、结构和状态经常存在变动,设备定值分析计算方法、思路不同于电网。因此,每年电厂的大小机组维修工作和巡检保护工作都是十分艰巨的任务。
        1.2故障信息管理应用方法
        1.2.1系统分析
        继电保护及故障信息管理系囊括电厂内部每一个智能电度表、微机保护装置、电气PLC装置、故障录波器等设备,采集所有设备上的数据深入整理和分析,电厂继电保护的技术监管工作提供坚实的技术依托,进一步提高电气管理技术。根据不同的主要职责与功能和基础系统框架设计,故障信息管理系统由主站和子站共同构成,采用太网组网连接主站、子站和保护装置,并设计实施必要性的网络安保措施。
        保护及录波故障信息系统和该设备管理系统组成主站系统,主站系统不仅采集各种故障录波器的信息和各种电机设备保护信息,还要作为自身设备的信息发布平台管理各种信息、提供预览和查询功能。该系统保护的装置种类和数量比较多,采集的信息流量巨大,主站不能承受巨大的信息集成,主站的运行速度也会相对减缓,就需要比较多的子站分担数据集成和处理工作。根据数据可集成量和功能大小,子站系统有一级和二级两个等级。一级子站的信息来自于二级子站保护和录波信息的信息汇集,也就是说,一级子站在采集一些保护信息的同时,还需要接收二级子站集成的信息,最终汇总所有关于设备的保护信息,再传输到系统主站。
        1.2.2基于I-POFAS继电保护及故障信息管理系统结构设计
        基于I-POFAS继电保护及故障信息管理系统主站可以用于采集、传输、分析、处理的电气故障信息分布式处理系统,采集、管理、开发所有数据库服务器内的保护数据,以维护系统各个电机设备正常运行能力。主站系统结构设计有与子站系统连接的接口和连接公共数据服务接口等比较完整的基本能力,在基本功能的前提上,建立继电保护及故障信息管理系统保护功能。该系统的结构设计有一个突出优点,在该系统出现故障时,不会牵连到继电保护和其他设备的安全和正常运行。该系统采用PC机管理一级子站子采集的所有保护信息和故障信息、进行归类整理,使用远程通信功能把信息传输送到主站系统。一级子站的通讯功能能将子站内部PLC装置、微机保护装置、智能电度表、故障录波器相连进行信息交换,运用原有装置支持的通信规约与现有设备实现信息传输,建立与现有各个装置的通信规约,实现信息转换;一级子站系统具有GPS对时卡,运用GPS对时卡整个电厂GPS系统的对时信号并进行校时工作,同时通过网络方式校时二级子站保护设备;一级子站可维护性高,使用的各种部件具备自检、诊断和校对能力。一级子站运行功能均不会影响保护设备正常运行。
        二级子站的工作是采集、处理需要上传到一级子站的各型号保护装置数据,由于工作强度不高,所以功能也比较简单,不会参与信息交换工作和校时工作,没必要配置通讯功能和GPS对时卡,其维护工作也比一级子站简单得多。继电保护及故障信息管理系统不仅能快速采集、传送和分析故障信息,还能监测正常运行过程中微机继电保护和故障录波器。整个系统设计根据运行操作人员、设备保护人员和管理人员的工作要求,提高了电厂工作引导科学、分析全面性和安全性。


        2故障信息管理系统特点
        2.1应用优势
        现代电厂生产使用的继电保护及故障信息管理系统在投入使用前,必须进行短时间实验运行和全面检验,必须保证系统结构设计运转稳定、安全、可靠[3]。故障信息管理系统建设了优质的人机交互界面,实时通过摄像设备监控电厂系统和设备的运行状态。数据集成、归类和分析实行智能化管理,省略了人工查表、抄表工作,大大降低了工作人员工作强度。通过一级子站的通讯功能可以及时获得设备保护信息,并能详细显示维护信息和故障处理简报,为参与机械运行和保护工作的人员提供了可靠的决策依据,提高了检修设备的效率。故障保护工作一旦获得保护信息就会及时通知,使参与检修工作的职员及时找到出现故障的设备和到达事故现场,缩短抢修时间,提高故障处理的速率。该系统具有精确的校时功能,能快速将设备发生故障时的每台电动机、发电机、变压器等主要大型设备的运行数据发送到总控制室,明了显示给检修人员,以便人工分析故障定位和原因。该体统对应的设备还设有定值召唤、信号复归等功能,通过检修信息反馈,及时了解继电保护设备进行各种程度维修的质量和效果,为设备功能恢复提供了安全保障。
        2.2应用缺陷
        但是,基于I-POFAS故障信息管理系统结构还存在不够完善的地方,那就是缺乏针对性的结构设计和使用经验,完全照搬电网继电保护系统的结构设计思路和使用经验,使其运用于电力企业整个电力系统以及设备的监管控制和维护工作具有操作上的很大局限性。保护电厂内的发电机、电动机等主要的大型设备,应该以建立高技术、高素质的故障检修队伍为基准,以人力高超的故障诊断思维完善故障信息管理系统操作和经验[4]。同时,在运行设备上建立优良扩展功能,使用便捷的接口,实现主要设备更新换代和系统扩展。
        (3)提高应急处理效力。自动监控系统对污染源实施在线监控,能够及时对非法排污、违章处理等状况进行报警和处理,有效提高环保部门发现问题、分析问题、解决问题的能力,辅助领导进行事故的判断和决策,对于处理突发性的环保问题能够起到积极的促进功能,并且很大程度上减小事故的破坏。
        3.4推进建立科学、高校的环保体系
        目前,随着社会经济的快速发展,需要环境监管的企业也成上涨趋势,并且会一直持续下去。在这种情况下,传统的环境监测手段肯定无法满足日益增长的需求,这就要求环保部门充分利用高科技手段,达到环境监管工作的科技化、高效化、信息化,环境自动监控系统的诞生,很大程度上加快了环境监管科技化、高效化、信息化的进程。利用自动监控系统对污染源实行实时在线监控,从原来的抽查监督转变为全面监督、从原来的突击监察转变为实时报警,并且自动监控系统能够实时输出监控数据,有利于环境监察部门及时掌握企业排污标准和污染处理状况,协助环保部门工作,提高了环保部门的工作效率,为尽快实现环境监控系统信息化建设提供了有利的技术支持,使环保工作向科技化、高效化、信息化的方向迈进。
        3.5推动三大体系建设
        自动监控的应用为控制污染物的排放量,提高企业污染物处理的速度和力度提供了督促力量,为实现污染物减排工作奠定基础,推动了环保体系的历史性转变。三大体系建设主要包括以下几个方面的内容:
        (1)全面运行国家重点治理的污染源自动监测体系,政府和企业合作承担自动监控设备资金,国家全力支持省市级的环境监控系统建设;
        (2)全面运行污染源监控建设项目,提高省市级监控处理污染源在线采样以及监测能力,提高采样监督仪器的技术水平;
        (3)全面强化环境监管工作的执法能力,提高有关环保执法机构的审查能力;
        (4)全面提高环境信心采集和传输处理能力,提高采样数据采集、传输、处理等过程的信息科技水平。
        3结语
        电厂故障信息管理系统与电网继电保护系统相互结合,使电力各种设备的故障定位更准确,数据分析更科学。基于I-POFAS电厂继电保护及故障信息管理系统的设计思路和框架,结合电厂生产流程的特点和工作人员的要求设计、配置系统设备,节省人力资源投入,大幅度减少机械故障,缩短了故障检修和复原时间,提高了生产安全性。
        参考文献:
        [1]继电保护与故障信息管理系统的应用及发展[J].曾建华,吴勇.广东电力.2007(07)
        [2]继电保护及故障信息管理系统在电厂中的应用分析[J].曹健锋,苏日图.科技传播.2013(05)
        [3]继电保护信息管理系统在煤矿供电中的应用[J].张续贤.煤.2006(01)
        [4]信息管理系统在电力工程中的应用分析[J].李忠旭.中国新技术新产品.2015(09)
        [5]变电运行信息管理系统现场延伸应用研究[J]. 李小勇.  门窗. 2013(07)
        [6]继电保护及故障信息管理系统在电厂中的应用[J]. 王智涛.  电力建设. 2012(02)
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