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摘要:继电保护设备是保证电力系统安全平稳运行的关键设备,基于大数据及5G技术的发展,提高继电保护设备的自动化可靠性具有关键性的意义。本文结合多年工作实践,以继电保护装置在电力系统的重要意义作为突破口,分析继电保护设备自动化可靠性所存在的缺陷,最后立足于实践经验提出提高继电保护设备自动化可靠性的具体对策。
关键词:电力系统;继电保护设备;自动化;可靠性
引言
继电保护设备是对电力系统中发生的故障或者异常情况进行检测,并且将故障部分进行隔离的一种设备。随着电力系统智能化运行水平的不断提高,继电保护设备成为电力系统安全运行不可获取的重要元素。大数据技术、5G技术的发展大大提高了继电保护设备的自动化性能,有效的促进了继电保护设备运行的可靠性,然而基于各种因素制约,继电保护设备的自动化可靠性还存在一些不足,因此本文立足于多年工作实践,阐述优化继电保护设备自动化可靠性的具体对策,以此为今后实践工作提供参考意见。
一、继电保护设备在电力系统中的重要意义
继电保护设备是保证电力运行稳定的重要设备,通过借鉴相关文献资料,继电保护设备在电力系统中的重要性主要体现在以下三个层面:一是继电保护设备能够保证电力系统的平稳运行,并且能够在最短的时间内对电力故障发出警报,以此做好及时消除故障的目的。电力系统运行中容易受各种因素的影响而出现故障,而继电保护设备则可以通过自动诊断功能,对存在故障的电力系统进行局部的隔离,这样不会影响到整体电网的运行,从而满足用户的用电需求。例如2019年2月湖北地区出现的恶劣天气对湖北电网造成巨大威胁,而继电保护设备在其中发挥了巨大作用,在2月10日至2月20日期间,继电保护设备共完成动作162次,全部正确快速动作,充分发挥了电网安全第一道防线的重要作用,为故障线路快速恢复送电提供了有力保障,确保了三峡外送通道稳定运行和京广高铁安全畅通;二是继电保护设备可以实现对电力系统的实时监测,这样可以第一时间发现问题,并且根据电力故障解决问题。例如通过继电保护设备可以第一时间将电力系统运行中所出现的故障进行定位,便于检修人员及时精准的进行维护;三是继电保护设备是电力系统智能化发展的重要因素。电力系统的智能化离不开继电保护装置的参与[1]。
二、继电保护设备自动化可靠性存在的缺陷
继电保护设备是保证电力系统安全运行的关键设备,基于5G技术的不断发展,电力系统对继电保护设备的要求不断提升,具体而言主要有:一是继电保护设备要具有较快的反应性能。由于电力系统故障发生存在不确定性、速度快的特性,因此要求继电保护设备必须要具有在最短时间内响应故障的特点,这样才能够及时减少因电力故障而导致的大面积停电事故发生;二是具有选择性。继电保护设备必须要适应不同程度的电力故障问题,并且根据电力故障的危害程度自动做出判断,从而保证电力系统运行的可靠性;三是要具有较高的灵敏性。继电保护设备重要任务就是对处于继电保护设备范围内的故障进行相应的响应,以此保证系统的安全。当然还要严防由设备拒动、误动造成的系统稳定破坏和大面积停电事故。
基于电力系统运行对继电保护设备自动化可靠性所提出的要求,结合实践调查,目前我国继电保护设备自动化可靠性还存在以下缺陷:
1.继电保护设备的不正确操作。虽然基于自动化技术在继电保护设备中的应用,继电保护设备的运行稳定性越来越高,但是结合多年工作实践,继电保护设备仍然存在因误动或者拒动而出现了不正确的操作,从而影响电力系统的稳定运行。继电保护设备不正确操作的原因主要有 CID、SCD 文件配置错误;保护装置及相关设备制造质量不良;保护装置及相关设备故障;干扰影响;绝缘老化、设备陈旧;外力破坏;直流回路故障等等。
2.继电保护设备受外部环境影响。
最常见的外部影响就是外界的温度,实践证明继电保护设备运行环境问题过高、过低都会制约其运行的可靠性。例如继电保护设备运行周围的温度过低就会导致继电保护设备在运行的时候因温度过低而导致出现拒动的现象。另外温度过高则会形成电磁干扰,从而影响继电保护设备自动化控制系统的稳定性,导致其不能在最快的时间内做出相应响应。
3.定值问题。定值问题主要包括:①因未向保护计算人员提供准确的计算参数及图纸资料,导致整定计算差错。②看错数值,TA、TV变比计算错误。③在微机保护菜单中找错位置,定值区使用、保护压板投退等人为造成的错误[2].
三、提高继电保护设备自动化可靠性的对策
基于继电保护设备在电力系统中的重要作用,面对实践中继电保护设备自动化可靠性所存在的问题,提高继电保护设备自动化可靠性需要从以下方面入手:
1.加强对继电保护设备的常规性检修
随着大数据技术在继电保护设备中的应用,继电保护设备在运行的过程中可能会因为某些细微缺陷而影响其性能,因此电力系统要加强对继电保护设备的常规性检修:一是要做好日常巡检维护。由于影响继电保护设备性能的因素比较多,例如液晶显示可能会出现连线松动的问题,因此检修人员要重点检查继电保护设备外观及模块背板有无异常的现象。在巡检的过程中,检修人员必须要树立安全意识和质量控制意识,本着认真负责的姿态做好每项检修记录,严格按照巡检制度的要求对关键环节、细微环节做到精准检测;二是做好二次备品备件储备,强化设备缺陷处理速率。电力企业要做好储备件的管理工作,保证发现继电保护设备故障后可以及时对故障元件进行更换。
2.优化设计,充分利用硬件冗余
基于拒动、误动而导致继电保护设备出现运行稳定性问题,电力系统要通过利用硬件冗余达到提升继电保护设备容错能力的目的,以此提高其运行的可靠性:一是在硬件冗余设计时,为了提高继电保护设备的性能,可以采用多数表计、并联以及备用切换的方式,以此全方位的对设备的误动率进行显示[3];二是在设计硬件冗余时必须科学分析继电保护系统的系统,选择最佳冗余方式,有效减少保护装置数量,实现成本的节约。
3.加强校检,提高设备管理人员技能
为了保证继电保护设备的性能,电力企业必须要加强对继电保护设备的校检工作,例如对于继电保护设备的校检周期为一年,其主要是对二次回路绝缘电阻进行测试,对电流、电压模拟量以及校检保护电压等进行检修,检验装置的动作可靠性及定值保护动作逻辑关系是否满足定值单要求;另外还要加强对设备管理人员的教育培训,提高他们应用大数据技术的能力。随着继电保护设备自动化性能的提升,作为设备管理人员必须要加强学习,掌握灵活应用继电保护设备的能力,当继电保护装置故障时,可以清晰的分析故障位置以及故障发生的原因。继电保护管理部门加强监控,强化故录、保护在线监视与分析系统的应用,及时发现并处置影响主站远方调阅子站的通信中断等异常,做好电网故障分析和快速处置的技术支撑。
总之,随着大数据、5G技术的不断发展,提高电力系统继电保护设备自动化可靠性运行是保证电力系统安全运行的关键因素。面对影响继电保护设备自动化可靠性性能的因素我们一方面要建立严格的检修制度,另一方面要加强技术创新,提升继电保护设备的自动化性能,以此构建智能化的电力运行管理系统。
参考文献:
[1]闵世香,电力系统中的继电保护设备及其自动化可靠性研究[J].通讯世界 2019(08):250-251
[2]王彦,张薇薇,魏子欣,基于移动巡检的继电保护设备信息管理系统[J].电气时代 2020(02):72-74
[3]周炜,电力系统中的继电保护设备及其自动化可靠性探究[J].电力系统装备 2019(14):12-13