电力系统继电保护的故障分析及处理方法探讨 黄学高

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:黄学高
[导读] 摘要:随着社会经济的不断发展,我国已经成为一个综合国力较为强大的国家,电力资源的发展非常迅速,也为国家发展做出了巨大的贡献,对于社会生产和人民群众的日常生活都产生了一定的影响。
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        摘要:随着社会经济的不断发展,我国已经成为一个综合国力较为强大的国家,电力资源的发展非常迅速,也为国家发展做出了巨大的贡献,对于社会生产和人民群众的日常生活都产生了一定的影响。电力系统对社会生产的发展具有一定的推动作用,继电保护设备维持着电力系统的正常运行,所以要对继电保护重视起来,除了日常维护外,还要定期对各种设备进行检查,对设备有一个全方面的了解,对存在的隐患要及时解决。
        关键词:电力系统;继电保护;故障分析;处理方法
        1 继电保护装置的重要意义
        1.1 保持电力系统稳定运行
        电力系统的稳定運行对于社会生产和群众的日常生活都有着重要的影响,继电保护装置可以维持电力系统的稳定运行,确保电力系统在运行过程中不会出现问题,还可以对出现的故障进行一个详细的分析,可以及时了解到发生故障的原因,从而可以快速的解决问题,避免故障发生时间过长对设备造成损害,使得电力系统可以长时间的正常运行,保障了电力系统的稳定运行。
        1.2 监控电力系统的运行状况
        继电保护装置可以反映电力系统的运行状况,使得电力工作者可以随时对各种设备的运行状况有一个很好的监控和了解,可以及时发现设备存在的隐患,通过设备发出的各种信号判断出设备的运行状态,针对设备的现状做出一定的措施,这样才能更好的维持电力系统的正常运行。继电保护装置还可以把信号传输给继电保护自动控制设备,从而对电力系统进行调整,使电力系统可以正常运行。
        2 常见的故障分析
        2.1 继电保护装置的质量
        继电保护装置的质量决定了继电保护的作用时间的长短,同时对于设备运行过程的稳定性有着很大的影响,继电保护设备的质量对电力系统来说是很重要的,如果质量不过关就不能够保证电力系统的正常工作,还会降低电力系统的安全性,对社会生产和群众日常生活造成影响,因此继电保护装置的质量就很重要,对于电力单位和相关工作人员来说就要进行严格的检测确保质量问题。
        2.2 开关设备
        对于一些开关设备来说对于设备的运行气大了决定作用,开关设备如果存在问题,那剩余的设备就会成为摆设,根本就起不到作用,连设备的开关都不能够很好的控制,那么剩余的设备就不能很好的发挥他们的作用,发生故障后不能快速的关闭设备,这样就会造成更加严重的影响,这样造成的损失就会更大,这样继电保护装置根本起不到作用,所以对于开关设备也要进行严格把关,这时继电保护设备良好运行的基础保障。
        2.3 运行过程故障
        在继电保护设备的运行过程中,还会存在许多的故障问题,这些都是不可避免的,主要是因为继电保护设备长时间的运行过程中导致某一部分的温度过高,导致设备出现故障。电力系统的继电保护装置在实际的运行过程中主要体现在变差保护开关拒合,电压互感器还会出现二次电压回路的状况,在实际的电力运行过程中电压互感器内的零件还会出现损失或者滑落的情况,因为电压互感器是机电保护装置最基础的部分,如果电压互感器出现了问题及会导致机电保护装置不能很好地发挥作用,后续的装置发挥不出原本的作用。
        2.4 干扰绝缘因素
        电力绝缘因素对于电力系统的继电保护装置会产能生很大的影响,在正常的情况下,电力保护装置的外部都会包裹着绝缘皮,但是长年累月的使用就会导致外部的绝缘皮慢慢脱落,这样在不良天气下继电保护装置的安全就无法得到保障,所以要定期对继电保护装置的线路进行检查,确保线路外部绝缘皮的完整,减少继电保护装置出现问题的可能。在继电保护装置中没有连接抗干扰电容,这样导线阻抗过小,周围的磁场过大就会产生一定的影响。
        2.5 互感器出现饱和
        在社会发展过程中,对于电力的需求越来越多,很多的设备和生产都需要依靠电力来解决,这样社会所需的电容量就会逐渐增加使得电力设备的负荷随之增加,电力系统所输送的电流就会超出预估值,这样电流互感器就会出现问题还会出现一定的误差。在电流短路的情况下,电流互感器会瞬间饱和,这样就会导致继电保护设备无法对通过的电流进行有效的辨别,这样就会导致电力系统无法正常工作,对社会生产和群众日常生活造成影响。
        3 继电保护故障处理措施
        3.1 提高工作人员的综合素质
        要想有效开展电力系统繼电保护工作,首先电力企业需要意识到工作人员工作的重要性,明确工作人员的操作会对电力系统继电保护产生的影响,从而提高对工作人员专业水平、工作经验等的要求,选择专业水平高、工作经验丰富的工作人员进行各项工作,确保电力系统继电保护装置的故障问题能够被及时发现,能够得到有效的解决,整个电力系统能够实现安全、稳定的运行。电力企业需要定期组织工作人员进行教育培训,不断向每一位工作人员灌输最新的知识技能,不断提高工作人员的专业水平,确保每一位工作人员都有着极高的专业水平,有着极高的责任感,能够认真负责完成自己的工作,能够有效开展电力系统的继电保护工作。
        3.2 落实二次回路巡检制度
        定期对继电保护装置进行故障检测以及维护十分必要,而二次回路巡检制度是有效维护继电保护器的重要机制。

二次回路是由护板器、自动装置以及继电器组件连成的电路,通过定期对二次回路的工作状态进行检查以及维护则可以有效地保障继电保护装置的工作效率以及工作质量,同时也可及时而有效地排查出继电保护装置故障存在的原因以及具体的故障位置,以此来有效地保障继电保护装置可以持续处于正常的工作状态之下,因此严格落实二次回路巡检制度是十分重要的一项保护措施。
        3.3 重视设备维护,降低故障率
        对于继电保护设备的维护需要从人员、设备及技术三个方面入手。一方面需要加强人员的培训,保证人员在维护继电保护设备时可以检修到位,不存在漏检漏修问题,可以及时检测出设备的隐患点,避免故障发生。另一方面需要在设备选择时,选用质量高的元器件,避免采用低劣产品而故障频发,影响设备可靠性。最后,需要技术人员提供相应的作业指导,为维保人员提供技术支持和培训,提升人员的技能水平,还需要研究继电保护设备的接线方式、元件选型及回路设计,有效提升继电保护整体回路的稳定性及可靠性。
        3.4 加大对继电保护装置的检修力度
        电力系统继电保护装置的各种配套设备会随着不断使用而出现磨损,会随着时间的推移而引发各种故障问题。电力系统工作人员必须加大对继电保护装置的检修力度,及时发现存在故障问题的装置并解决相关的故障问题,及时发现并更换设备中的老化线路和老化元件,确保设备的正常运行。电力企业也需要增加在设备检修、更换方面的资金投入,确保设备的检修工作能够顺利进行,确保故障元件、设备能够得到及时处理和更换。
        4 电力系统继电保护的运行维护策略
        4.1 日常维护
        对继电保护日常维护工作的开展,一方面,减小外部环境等因素对装置可靠性造成的影响,预防和减少运行故障的出现,确保装置使用性能得到充分发挥,藉此保障电力系统的安全稳定运行。另一方面,多数继电保护装置运行故障在出现前期具有明显征兆,通过开展维护检查工作,可判断继电器等装置是否存在脱焊、变位倾斜、烧伤等故障,将安全隐患消灭于萌芽状态。继电保护装置及二次回路的日常维护工作内容及要点包括:第一,装置巡查。值班人员定期对各类继电保护装置与二次回路的实时运行状态进行巡视检查,如记录各仪表与接线端子的运行情况。如果所记录运行数据与额定值不符,表明装置处于异常运行状态,随即开展故障诊断工作,确定具体故障点,检修故障装置。第二,装置清扫。清除继电保护装置壳体表面与盘柜内附着的灰尘污渍与积水,避免装置渗水渗灰而出现运行故障,营造良好的物理环境。同时,必须由两人及以上同时开展装置清扫工作,由一人负责开展具体操作,另一人负责监护,在出现二次回路短路、人员触电等安全事故后,快速采取相应处理措施,如切断电源。而针对电压超过250v的继电器,应提前断开电源,在停电条件下清扫。第三,电源指示灯检查。对继电保护装置及配套测控设备的电源连接情况、指示灯显示情况进行检查,如果指示灯显示异常,则表明装置存在运行故障,根据指示灯闪烁情况与设备运行工况为依据诊断故障类型。第四,目视检查。值班人员采取目视检查法,观察装置及二次回路是否存在异常声响、发热冒烟、散发烧焦气味等异常状态。第五,装置查评及检修。根据继电保护装置的查评结果,将装置分为三类,一类装置技术状况良好无缺陷,二类装置技术状况基本良好、个别零部件存在一般缺陷,三类装置存在重大缺陷、危及到电力系统运行安全。随后,及时处理存在缺陷的继电保护装置,在装置运行故障得到妥善解决,或是更换全新零部件后,再将装置投入使用。
        4.2 二次设备状态监测
        在传统电力系统继电保护运行维护模式中,受到技术限制,往往采取人工巡检方式来掌握装置运行状态,实际维护效率较低,且所采集监测数据上传整理步骤较为繁琐,数据时效性有所不足,仅可反映一定时间前的设备装置运行状态,并无法反映实时状态,运行维护工作存在局限性。针对这一问题,电力企业应推动继电保护运行维护机制的信息化发展,构建二次设备状态监测系统,系统具有设备远程监测、在线自检、通信传输、远程控制、数据计量等使用功能,既可以基于程序运行准则,自动对变电所内二次设备的实时运行数据进行采集分析,并在用户界面上以图表形式加以显示。同时,还将提供在线分析决策、智能调节、保护信息管理等服务。如此,工作人员可以全面掌握二次设备的实时运行状态及相关信息,将其作为开展后续维护工作与编制设备检修计划的主要依据。此外,考虑到二次回路是由若干继电器与电缆加以组成,分布若干触点,如果采取单一的故障巡查诊断方法,难以准确监测与全面掌握各触点的实时运行状况。因此,在开展二次设备状态监测作业时,工作人员需要结合实际情况,灵活采取比较法、监视定时器法、编码法与特征字法等多项故障测试技术。
        4.3 继电保护装置故障诊断及检修
        首先,在监测到继电保护装置处于异常运行状态时,及时开展装置故障诊断与检修工作,准确判断装置故障类型与产生原因,并要求工作人员全面掌握各类常见故障类型的相关信息,以此提高故障诊断效率,保证诊断结果真实准确。例如,电压、电流互感器二次电压回路故障的主要产生原因包括PT二次中性点接地方式不当、二次回路短路、差动保护电流互感器二次回路极性接反等。而电磁系统铆装件变形故障的产生原因包括零件过长与过短、用力不均、模具设计与装配不合理。与此同时,灵活应用各项故障诊断方法,如替换法、对比参照法、目视检查法、回路拆除法。以替换法为例,使用性能正常的元件逐一替换装置中的原有元件,如果元件更换后装置故障问题得到解决,表明所更换元件存在质量缺陷,以此来缩小故障查找范围,或是直接确定故障点。
        结束语:
        继电保护只是电力系统的一个比较基础的方面,继电保护装置可以使得电力系统故障的发生频率逐渐降低,降低一些风险事故对于电力设备运行的影响。要想保障社会生产的快速运行和群众日常生活的稳定,就要确保电力系统的正常运转,这就对电力部门的工作提出了更高的要求,不仅仅是技术的提升,对于员工的各方面技能和整体素质提升也有更高的要求。
        参考文献:
        [1]贾璟瑶. 电力系统继电保护故障分析与处理措施[J].设备管理与维修,2018(17):69-70.
        [2]张永霞. 电力系统继电保护故障分析与处理措施[J].中国新技术新产品,2018(17):35-36.
        [3]于子璇. 电力系统运行中的继电保护故障处理探析[J].中国新技术新产品,2018(15):78-79.
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