孫紅蕾 王東
【摘 要】繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)的主要裝置,它在系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)中發(fā)揮著不可替代的作用。而繼電保護(hù)二次回路頻繁出現(xiàn)的故障成為電力系統(tǒng)面臨的主要問題。文章分析其故障問題,探討其維護(hù)方法。
【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)繼電保護(hù)二次回路;檢修;維護(hù)
引言
由于繼電保護(hù)二次回路在電網(wǎng)運(yùn)行中的重要性,所以需要對(duì)繼電保護(hù)二次回路工作給予充分的重視,通過做好繼電保護(hù)二次回路的保護(hù)和維修工作,可以有效地確保二次回路運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性,確保電力系統(tǒng)運(yùn)行能夠可靠的運(yùn)行。
一、繼電保護(hù)二次回路故障
(一)繼電保護(hù)二次回路的數(shù)據(jù)破壞。當(dāng)繼電保護(hù)二次回路出現(xiàn)差動(dòng)后,會(huì)出現(xiàn)繼電保護(hù)二次回路的差動(dòng)誤差,這不但會(huì)在用戶端的電力計(jì)量中出現(xiàn)數(shù)據(jù)上的破壞,而且會(huì)大大降低繼電保護(hù)二次回路的靈敏性,還會(huì)形成電力數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的影響。
(二)繼電保護(hù)二次回路的線路破壞。如果出現(xiàn)繼電保護(hù)二次回路的破壞,會(huì)出現(xiàn)回路切斷能力的降低,進(jìn)而會(huì)發(fā)生線路的問題,導(dǎo)致繼電保護(hù)二次回路線路出現(xiàn)閉合不良或熔斷問題,使繼電保護(hù)二次回路功能下降。
(二)繼電保護(hù)二次回路的容量破壞。繼電保護(hù)二次回路故障發(fā)生之后電力系統(tǒng)的容量會(huì)出現(xiàn)不同程度的降低,如差動(dòng)保護(hù)、斷路器、電纜等,這些方面的功能指標(biāo)異常后會(huì)促使電力設(shè)備的老化,進(jìn)而會(huì)影響整個(gè)電網(wǎng)的容量。
二、繼電保護(hù)的作用及二次回路的破壞影響
(一)繼電保護(hù)技術(shù)在電力系統(tǒng)中發(fā)揮的優(yōu)勢(shì)
在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中,繼電保護(hù)發(fā)揮著重要的作用,它能夠維護(hù)電力系統(tǒng)在正常狀態(tài)下有序的運(yùn)行,一旦電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中發(fā)生故障,電力系統(tǒng)就能夠及時(shí)將其檢測(cè)出來。電力系統(tǒng)存在以下幾種優(yōu)勢(shì)。
1)繼電保護(hù)技術(shù)能夠維護(hù)電力系統(tǒng)的安全。在近幾年的電力系統(tǒng)維護(hù)中,由于沒有隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)技術(shù),總是沿用舊的保護(hù)方式,因此電力系統(tǒng)發(fā)生故障的頻率較高,嚴(yán)重的情況下還會(huì)給工作人員的生命帶來安全隱患。繼電保護(hù)技術(shù)能夠針對(duì)電力系統(tǒng)的這些缺陷進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn),它可以避免外界因素對(duì)其所造成的干擾,在數(shù)據(jù)泄露方面有較強(qiáng)的防御功能。
2)繼電保護(hù)裝置在整個(gè)電力系統(tǒng)中的投資也相對(duì)較少。繼電保護(hù)裝置的材質(zhì)小,并且其重量也較其他裝置輕,這些特點(diǎn)都極大的為電力行業(yè)的施工創(chuàng)造了可觀的有利條件,而且也減小了它自身在整個(gè)系統(tǒng)中所占的面積;此外,它還提高了系統(tǒng)安裝過程中的施工效率,很大程度上縮短了工期,這些優(yōu)勢(shì)都能夠明顯降低整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行成本,能夠產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
3)繼電保護(hù)裝置的性能較高。近些年,隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,在現(xiàn)階段的電力行業(yè)中,大多數(shù)的裝置都開始采用絕緣的材質(zhì),主要是因?yàn)榻^緣材質(zhì)不會(huì)在長(zhǎng)期暴露中發(fā)生化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致變形或者腐蝕,給電力行業(yè)帶來負(fù)擔(dān)。在電力系統(tǒng)中,繼電保護(hù)裝置的制作也采用絕緣材料;除了有絕緣的性能外,它還有較為優(yōu)越的性能,如能夠抵制外界的干擾等。
(二)二次回路發(fā)生故障時(shí)對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生破壞的影響
前面提到“差動(dòng)保護(hù)”是二次回路結(jié)構(gòu)中的一種最主要的形式,它與整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行以及運(yùn)行效率息息相關(guān)。因此,一旦差動(dòng)保護(hù)裝置產(chǎn)生故障,無論是電力系統(tǒng)的運(yùn)行還是其運(yùn)行效率,都會(huì)產(chǎn)生重大的負(fù)面影響。差動(dòng)保護(hù)裝置發(fā)生故障產(chǎn)生的破壞性能主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1)差動(dòng)保護(hù)裝置發(fā)生故障能夠破壞線路和數(shù)據(jù)。如果在差動(dòng)保護(hù)裝置產(chǎn)生的故障較為嚴(yán)重,那么會(huì)影響裝置的正常運(yùn)行;還會(huì)對(duì)其切斷線路的能力產(chǎn)生影響;還會(huì)引發(fā)線路短路的現(xiàn)象。如若對(duì)差動(dòng)保護(hù)裝置的故障置之不理,長(zhǎng)時(shí)間處于這種狀況,會(huì)對(duì)整個(gè)二次回路系統(tǒng)乃至整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生影響。對(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生破壞主要指的是影響電表上數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,整個(gè)電力系統(tǒng)所繳納的費(fèi)用是以電表上提供的數(shù)據(jù)為準(zhǔn),如果差動(dòng)保護(hù)裝置發(fā)生故障,就會(huì)影響電表數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,這中情況下就會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生較壞的影響。
2)差動(dòng)保護(hù)裝置的破壞還會(huì)影響能耗,降低電力系統(tǒng)的容量。差動(dòng)保護(hù)出現(xiàn)故障主要是在銅損或者是銅損量方面產(chǎn)生一系列問題,這樣就會(huì)降低差動(dòng)保護(hù)裝置的運(yùn)行效率,也會(huì)在一些程度造成噪音污染,差動(dòng)保護(hù)裝置的故障會(huì)直接導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)能量的巨大消耗,影響電網(wǎng)系統(tǒng)長(zhǎng)期的正常運(yùn)行。差動(dòng)保護(hù)裝置除了在銅損、銅損量方面產(chǎn)生問題,還會(huì)降低整個(gè)電力系統(tǒng)的容量,如此就會(huì)使電力系統(tǒng)中各種裝置的老化速度加快,導(dǎo)致設(shè)備不能正常運(yùn)行。
3)差動(dòng)保護(hù)裝置發(fā)生故障還會(huì)給電力系統(tǒng)帶來安全隱患。差動(dòng)保護(hù)裝置發(fā)生故障時(shí)會(huì)利用磁場(chǎng)的感應(yīng)能力對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生不同程度的干擾,這種磁場(chǎng)中的強(qiáng)大感應(yīng)能力會(huì)給電力系統(tǒng)帶來安全隱患。
三、繼電保護(hù)二次回路檢修維護(hù)技術(shù)
(一)電流檢修
在電流互感器(CurrentTransformer,CT)安裝使用期間,要合理選擇互感器的型號(hào),推薦使用差動(dòng)保護(hù)專用的D級(jí)CT;在經(jīng)過保護(hù)裝置外圍的穩(wěn)態(tài)短路電流時(shí),電流達(dá)到最大值后需將差動(dòng)保護(hù)回路的二次負(fù)荷控制在規(guī)定的誤差范圍以內(nèi)。
(二)負(fù)荷檢修
負(fù)荷過大會(huì)造成CT超荷載運(yùn)行,這種狀態(tài)如果持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)就會(huì)縮短CT的使用壽命。因此,差動(dòng)保護(hù)運(yùn)行時(shí)應(yīng)通過采取降低控制電纜的電阻、選擇弱電控制用的電流互感器等方式限制CT的負(fù)荷,并依據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況適當(dāng)減小CT的勵(lì)磁電流。
(三)質(zhì)量檢修
目前,CT的生產(chǎn)廠家和產(chǎn)品種類較多,具體使用時(shí)應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)保護(hù)方式的需求進(jìn)行選擇。對(duì)于測(cè)電流過大的繼電保護(hù)裝置,在差動(dòng)保護(hù)過程中則宜選用小氣隙的電流互感器。
四、繼電保護(hù)二次回路異常和故障處理
(一)二次回路異常檢查和隱患防范
首先是由于檢修過程操作不當(dāng)引起的二次回路故障。比如在對(duì)電流互感器二次回路接線端子排查時(shí),如果防護(hù)不到位或者用力過大,就會(huì)使得端子接線端頭壓接處損傷斷裂,工作人員沒有對(duì)齊認(rèn)真核查以至隱患不能消除。其次是技改、基建項(xiàng)目遺留下的隱患情況。比如保護(hù)裝置二次接線圖的設(shè)計(jì)不滿足規(guī)范要求而引起的故障和隱患,這種情況反映出工作人員對(duì)機(jī)組安裝調(diào)試的審查時(shí)存在不嚴(yán)格按規(guī)范操作的情況。在對(duì)繼電保護(hù)電氣二次回路隱患進(jìn)行排查時(shí),應(yīng)對(duì)二次回路的各接線端子進(jìn)行重點(diǎn)檢查,特別是要對(duì)二次端子盒內(nèi)的接線進(jìn)行詳細(xì)檢查,認(rèn)真校核二次端子的型號(hào)以及準(zhǔn)確度等級(jí),確保繼電保護(hù)電氣二次回路的安全性。
(二)二次回路常見故障處理
針對(duì)直流接地引起的保護(hù)誤動(dòng),可采取以下措施:提高繼電器的工作電壓。當(dāng)直流系統(tǒng)負(fù)對(duì)地電壓為50%時(shí)或小于50%,可以保證直流系統(tǒng)對(duì)地絕緣良好情況下發(fā)生一點(diǎn)接地,繼電器不會(huì)誤動(dòng)作;提高繼電器的動(dòng)作功率。繼電器動(dòng)作功率越大,其阻值越小,抗電容充放電能力越強(qiáng);適當(dāng)延長(zhǎng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間;降低站用直流系統(tǒng)對(duì)地分布電容;提高站用直流對(duì)地絕緣水平;站用直流對(duì)地分布電容較大時(shí),直流系統(tǒng)絕緣檢測(cè)儀低頻量輸入量選擇不當(dāng)可能引起保護(hù)誤動(dòng)。針對(duì)二次回路電磁干擾引起的保護(hù)誤動(dòng),對(duì)于重要開入開出回路取消使用的“光耦”,改用啟動(dòng)功率大于5W的大功率慢速繼電器。
(三)高頻保護(hù)措施
高頻保護(hù)由于其能在被保護(hù)的線路發(fā)生故障時(shí)全線速動(dòng),而得到廣泛應(yīng)用。它的特點(diǎn)變現(xiàn)為:不反應(yīng)保護(hù)范圍以為的故障、在參數(shù)選擇上也無需和下一線路相配合、動(dòng)作不帶延時(shí)。目前,當(dāng)電壓大于220KV時(shí)主要采用高頻保護(hù)。由于工作原理不同,高頻保護(hù)有兩種類型包括方向高頻保護(hù)和另一種相差高頻保護(hù)。但高頻保護(hù)中間環(huán)節(jié)較多,由于通道、保護(hù)裝置等多種因素造成的高頻保護(hù)誤動(dòng)和拒動(dòng)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。
高頻保護(hù)的維護(hù)和投退方面,在高頻保護(hù)運(yùn)行過程中要保證其對(duì)稱性,保護(hù)的投入與退出在其兩側(cè)進(jìn)行應(yīng)保持一致。斷開連接濾過器的接地隔離開關(guān),嚴(yán)禁退出收發(fā)信號(hào)機(jī)、禁止退出保護(hù)直流電源。在動(dòng)作裝置和通道上嚴(yán)禁作業(yè)。在保護(hù)動(dòng)作跳閘后或高頻保護(hù)投入運(yùn)行前,或者高頻保護(hù)出現(xiàn)異常時(shí),都要進(jìn)行通道檢查。
結(jié)語
綜上所述,要加強(qiáng)對(duì)二次回路故障的研究分析,還要對(duì)其運(yùn)行原理及特點(diǎn)有充分的把握,根據(jù)實(shí)際情況分析其可能受到的干擾因素,并針對(duì)這些干擾因素采取相應(yīng)的措施,才能保證繼電保護(hù)裝置正常運(yùn)行,保證整個(gè)電力系統(tǒng)的安全。
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