李慧智
华电新疆五彩湾北一发电有限公司
摘要:继电保护作为电力系统的重要组成部分,发挥着快速隔离故障设备与控制事故影响范围重要作用,是保障电力系统安全稳定运行的关键。与此同时,继电保护装置运行受到多方面因素影响,容易产生出现误动、拒动现象,其稳定性需进一步提升。因此,为预防和减少电气事故的出现,充分发挥继电保护装置性能优势,本文对电力系统继电保护的运行维护进行分析,提出运行维护策略,以供参考。
关键词:电力系统;继电保护;运行维护
1继电保护装置基本要求
在继电保护运行维护期间,工作人员必须深入了解装置特性与基本要求,将其作为开展后续运行维护工作的主要依据。例如,当检查到继电保护装置未满足基本要求时,及时更换全新装置,将原有装置退役报废处理或进行返厂检修,以满足电力系统的继电保护需求。
继电保护装置的基本要求包括:第一,可靠性。在满足保护动作触发条件时,要求继电保护装置可以在限定时间内快速执行保护动作,禁止装置出现误动与拒动现象。第二,选择性。在电力系统出现异常运行现象时,装置应选择性断开与故障点最近的开关设备,如果所断开设备选择不当,将扩大实际的停电范围,影响到其他无故障部分的运行状态。第三,灵敏性。要求所配置继电保护装置具有良好的监测精度及灵敏系数,装置可以第一时间发现所保护区域内出现的设备故障与异常现象,并执行相应的保护动作。第四,快速性。在电力系统出现运行故障后,继电保护装置应在限定时间内以最快速度执行跳闸等保护动作,断开故障设备与无故障部分的连接。
2继电保护的运行现状
根据国内智能变电站继电保护的运行情况,可以总结目前继电保护的运行现状。首先,光纤的稳定性不高是继电保护运行状况不佳的重要因素。光纤是连接继电保护设备的关键,继电保护设备运行的异常可能是由于光线运行的稳定性不足引起的。例如,保护装置的插件损坏导致光纤异常或光纤长时间受到外力的挤压可能会发生损坏。其次,智能变电站的智能终端故障也是影响继电保护正常运行的因素,当智能终端出现故障时,继电保护装置的运行可能失效。如果某一线路出现合并单元故障,也会出现保护装置不再参与电力系统的正常运行的现象,给变电站带来了较大的消极影响。与此同时,智能变电站的继电保护设备安装位置通常在室外,如果室外环境恶劣,继电保护装置在这种条件下长时间运行更容易出现老化问题,导致装置中某些元件功能失效,影响了继电保护装置的正常运行。
3电力系统继电保护的运行维护策略
3.1日常维护
继电保护装置及二次回路的日常维护包括:一、装置检查。值班人员应定期检查各种继电保护装置和二次回路的实时运行状态,如记录仪表和端子的运行情况。如果记录的运行数据与额定值不一致,说明装置处于异常运行状态,则进行故障诊断工作,确定具体故障点,检修故障装置。第二,清洁设备。清除继电保护装置外壳表面和柜内的灰尘、污垢和水,避免因渗水、渗灰而造成的运行故障,创造良好的物理环境。同时,两个或两个以上的人必须同时进行清洁工作。一人负责具体操作,另一人负责监控。当发生二次回路短路、人员触电等安全事故时,应迅速采取相应的处理措施,如切断电源。对于电压超过250V的继电器,应提前切断电源,停电时应清洗干净。第三,检查电源指示灯。检查继电保护装置及配套测控设备的电源连接及指示灯显示。如果指示灯显示不正常,则表明设备存在运行故障。根据指示灯闪烁和设备运行情况,诊断故障类型。四是目视检查。值班人员应采用目测法观察装置及二次回路有无异响、热烟、烧焦味等异常情况。第五,设备的检查、评估和维护。根据继电保护装置的评价结果,将继电保护装置分为三类。第一类装置技术状况良好,无缺陷;第二类装置技术状况基本良好,个别部位存在一般缺陷;第三类装置存在危及电力系统运行安全的重大缺陷。
之后,对有缺陷的继电保护装置应及时处理,待装置运行故障得到妥善解决或更换新部件后,方可投入使用。
3.2二次设备状态监测
在传统的电力系统继电保护运行维护模式中,由于技术上的限制,往往采用人工检查来掌握装置的运行状态,实际维护效率低,采集的监测数据上传和整理步骤繁琐,数据的及时性不足。它只能反映设备在一定时间前的运行状态,不能反映设备的实时状态,在运行维护上存在一定的局限性。为解决这一问题,电力企业应推动继电保护运行维护机制的信息化发展,建立二次设备状态监测系统。系统具有远程监控、在线自检、通信传输、远程控制、数据测量等功能,可根据程序运行准则自动采集和分析变电站二次设备的实时运行数据,并以图表的形式显示在用户界面上。同时,还将提供在线分析决策、智能监管、保护信息管理等服务。这样,工作人员可以充分掌握二次设备的实时运行状态及相关信息,作为开展后续维修工作和编制设备维修计划的主要依据。另外,考虑到二次回路由多个继电器和电缆组成,多个触点分布,如果采用单一的故障巡检诊断方法,很难准确监测和全面掌握每个触点的实时运行状态。因此,在进行二次设备状态监测操作时,需要结合实际情况,灵活采用比较法、监测定时器法、编码法、特征词法等多种故障检测技术。
3.3继电保护装置故障诊断及检修
首先,当继电保护装置处于非正常运行状态时,及时开展装置故障诊断和维修工作,准确判断装置故障的类型和原因,要求工作人员充分掌握各种常见故障类型的相关信息,从而提高故障诊断的效率,保证诊断结果的真实准确。如电压、电流互感器二次电压回路故障的主要原因有PT二次中性点接地不当、二次回路短路、差动保护电流互感器二次回路极性反接等,电磁系统铆接零件变形故障的原因有零件过长、过短、受力不均、模具设计和装配不合理等。同时,灵活应用各种故障诊断方法,如替换法、比较参考法、目视检查法、电路切除法等。以更换方法为例,将设备中的原部件逐一更换为性能正常的部件。如果更换部件后设备的故障问题得到解决,则表明更换的部件存在质量缺陷,从而缩小故障查找范围或直接确定故障点。
3.4继电保护装置定期检查
由于继电保护装置的环境复杂,随着时间的推移,受自身老化和外部环境因素的影响,装置的性能不断下降,误动、拒动等故障问题发生的概率增大,在使用过程中容易发生突发性故障。因此,为了防止和减少装置运行故障的发生,必须定期对继电保护装置进行全面检查,准确评估装置的运行状况,消除装置的潜在故障,对使用寿命近、质量缺陷严重的设备强行报废。此外,不同类型的继电保护装置的检查周期也不同。例如,要求每五年对各类电流互感器进行一次局部检查,每四年对变压器气体保护装置进行一次全面检查,每年和每五年分别进行一次回路绝缘试验和绝缘耐压试验,每三至五年对高频保护通道设备和高频阻波器进行一次全面检查。
结论
随着国民经济的快速发展,我国的电力事业也有了更广阔的发展空间,但在快速发展的同时,也不可避免地面临着更严峻的挑战。众所周知,继电保护设备在智能变电站的运行中起着重要作用,同时又肩负着保障系统安全的重任,当系统运行出现异常时,继电保护设备能及时切断线路,并将故障部位隔离开来,从而保证整个系统的安全。所以继电保护装置的正常工作是智能变电站安全、高效运行最可靠的保护。
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