摘 要:電力系統(tǒng)是由多個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成,這些環(huán)節(jié)的共同作用才完成電能的整個(gè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)化過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中,其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯(cuò)誤都會(huì)對(duì)電能的使用造成影響,給人們的生活帶來(lái)些許不便,如果故障過(guò)大會(huì)給國(guó)家?guī)?lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,繼電保護(hù)系統(tǒng)是電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中必不可少的一個(gè)設(shè)備安裝。故本文將從電力系統(tǒng)的故障談起,對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備的作用、干擾因素進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析,然后提出一些相應(yīng)的繼電系統(tǒng)保護(hù)措施,希望可以促進(jìn)繼電保護(hù)的完善。
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);繼電保護(hù);完善
繼電保護(hù)系統(tǒng)作為我國(guó)電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié),隨著國(guó)家電網(wǎng)的不斷發(fā)展,對(duì)其的性能要求也越來(lái)越高。因?yàn)殡S著工業(yè)的發(fā)展,電網(wǎng)在擴(kuò)大的同時(shí),可操控性也越來(lái)越大,更容易引起電力故障,所以需要不斷加強(qiáng)繼電力保護(hù)設(shè)備,使其變得更加安全可靠,進(jìn)而最大限度的排除電力故障,將損失降到最低。電力系統(tǒng)的發(fā)展促進(jìn)了繼電保護(hù)的發(fā)展,繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了多個(gè)階段,在信息技術(shù)不斷發(fā)展的今天,繼電保護(hù)技術(shù)也朝著智能化、高科技方向不斷邁進(jìn)。
1 電力系統(tǒng)的故障危害
電力系統(tǒng)故障一般是由于短路引起的,當(dāng)發(fā)生故障時(shí),故障處會(huì)發(fā)生短路的現(xiàn)象,故障處的短路會(huì)造成系統(tǒng)中的電流瞬間增大,使得沒(méi)有故障的器件在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生熱量,進(jìn)一步使器件的溫度增高,當(dāng)溫度超過(guò)了器件的正常溫度時(shí),就會(huì)對(duì)其產(chǎn)生損害,使器件的使用年限縮短。而對(duì)于發(fā)生故障的線路而言,該處周圍的電壓迅速變小,并以故障點(diǎn)為中心,越靠近故障點(diǎn),電壓越低。由于電壓的大小直接影響著整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行,故障電壓會(huì)嚴(yán)重影響整體的供電效果,進(jìn)而影響工商業(yè)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。一旦電力系統(tǒng)發(fā)生故障,就要馬上采取有效措施進(jìn)行控制,如果控制不及時(shí),很容易造成系統(tǒng)的癱瘓。所以為了控制電力系統(tǒng)的故障蔓延,需在電力系統(tǒng)中安裝繼電保護(hù)裝置,繼電保護(hù)可以對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行有效的檢測(cè),最大可能的降低電力系統(tǒng)的故障危害。與此同時(shí),當(dāng)這種不可避免的故障出現(xiàn)的時(shí)候,繼電保護(hù)能夠在系統(tǒng)內(nèi)部自動(dòng)的有選擇的快速處理問(wèn)題,從而把所造成的損失降低到最小。另外,在電力線路的電流保護(hù)上,有著非同一般的靈敏度,能夠準(zhǔn)確識(shí)別故障出現(xiàn)的位置,從而進(jìn)行有效保護(hù)。
2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用與任務(wù)
2.1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用
繼電保護(hù)裝置對(duì)于電力系統(tǒng)而言有著十分重要的作用,其可以通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)中的故障進(jìn)行選擇性的迅速切除,使故障問(wèn)題不至于擴(kuò)展到非故障區(qū)域,從而減少元件的進(jìn)一步損壞,也就降低了停電的范圍。簡(jiǎn)單的說(shuō)就是繼電保護(hù)系統(tǒng)在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),會(huì)快速準(zhǔn)確的找到最近的斷路器,并對(duì)其立即做出跳閘的指令,以最快的速度使故障元件脫離整個(gè)電力系統(tǒng),將電力元件的損失降到最低。從實(shí)質(zhì)上來(lái)講,繼電保護(hù)是一種檢測(cè)裝置,不論是發(fā)出預(yù)警信號(hào)或是電力切除,都是對(duì)電力系統(tǒng)的保護(hù)。
2.2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的主要任務(wù)
整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生一系列圖文表格信息,繼電保護(hù)的主要任務(wù)就是對(duì)其所涉及的所有信息進(jìn)行整理、記錄、更新。在進(jìn)行繼電保護(hù)的過(guò)程中,繼電保護(hù)會(huì)涉及電力系統(tǒng)的方方面面,主要包括所有的一次和二次設(shè)備參數(shù)、統(tǒng)計(jì)分析、運(yùn)行狀態(tài)、圖檔管理,還有人事信息等事務(wù)的管理。繼電保護(hù)的管理對(duì)象不僅層次較多,而且各個(gè)層次十分細(xì)化,使得整個(gè)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,繼電管理系統(tǒng)的作用就是提高這些復(fù)雜而且大量的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,進(jìn)而提高整個(gè)電力系統(tǒng)的工作效率。除此之外,由于電力系統(tǒng)中還存在著一些缺陷,比如二次回路設(shè)計(jì)不夠合理,或是保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)不夠完善、參數(shù)的配合不好、設(shè)備的老化問(wèn)題、元器件質(zhì)量較差以及未執(zhí)行反措等,這些因素在設(shè)備運(yùn)行時(shí)多多少少會(huì)產(chǎn)生一些影響,嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)影響電網(wǎng)的運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。所以,為了消除這些因素,使電網(wǎng)可以持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行,就應(yīng)該高度重視電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)措施,認(rèn)真排查故障。同時(shí),在電力系統(tǒng)中,機(jī)電保護(hù)裝置能夠與其他自動(dòng)化裝置有效配合,在一定條件下采取緊急措施,維護(hù)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定,從而使電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性得到加強(qiáng)。當(dāng)電力系統(tǒng)中出現(xiàn)故障或者異常工況的現(xiàn)象時(shí),以最短的時(shí)間處理緊急情況,并且在最小的區(qū)域自動(dòng)的在系統(tǒng)中切除出現(xiàn)故障的設(shè)備,從而使由于設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題影響鄰近區(qū)域供電的損失降到最低。
3 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的干擾因素
3.1 輻射干擾
在現(xiàn)代社會(huì)高速發(fā)展的大背景下,電力系統(tǒng)難免與移動(dòng)通信等工具產(chǎn)生相應(yīng)的聯(lián)系,而其輻射干擾主要來(lái)源就是移動(dòng)通信設(shè)備以及話機(jī)等通訊工具,當(dāng)這些工具在電力系統(tǒng)周圍使用時(shí),其所產(chǎn)生的電廠和磁場(chǎng)會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生一定程度的影響。主要原理是,不斷變化的磁場(chǎng)能夠耦合到其周圍的弱電子設(shè)備的回路之中,這樣的耦合會(huì)使回路感應(yīng)出一定的高頻電壓,然后因此會(huì)出現(xiàn)一個(gè)假的信號(hào)源,這個(gè)假的信號(hào)源會(huì)傳出不準(zhǔn)確的指令給繼電保護(hù)裝置,進(jìn)而導(dǎo)致了繼電保護(hù)裝置的不正確動(dòng)作,影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因而這種輻射干擾也是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的主要干擾因素之一。
3.2 高頻干擾
高頻干擾簡(jiǎn)單的來(lái)講就是當(dāng)操作過(guò)程中出現(xiàn)高頻電流時(shí),該高頻電流穿過(guò)母線會(huì)帶動(dòng)周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)和高頻電壓,使得二次設(shè)備及其相應(yīng)的回路受到一定的干擾。當(dāng)干擾的程度超過(guò)裝置所能承受的能力之后,就會(huì)波及繼電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。高頻電流的出現(xiàn)多是因?yàn)樵陔娏ο到y(tǒng)的隔離開(kāi)關(guān)操作中速度緩慢會(huì)使開(kāi)關(guān)的兩個(gè)觸點(diǎn)產(chǎn)生電弧閃絡(luò),從而產(chǎn)生了操作過(guò)電壓,進(jìn)而出現(xiàn)了高頻電流。高頻電流的出現(xiàn)最后甚至?xí)斐烧麄€(gè)工作秩序的混亂,嚴(yán)重破壞電力系統(tǒng)。而且在電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中,電弧閃絡(luò)現(xiàn)象很可能在隔離開(kāi)關(guān)拉合的時(shí)候出現(xiàn),也比較容易產(chǎn)生高頻電流。這些因素都會(huì)大大干擾機(jī)電保護(hù)裝置系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及可靠性,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使電力系統(tǒng)處于癱瘓的狀態(tài),影響了電力系統(tǒng)的安全。
3.3 雷擊干擾
自然中雷電時(shí)有發(fā)生,雷擊會(huì)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)造成極大的破壞,雷電一般首先接觸的是變電站的接地部件,然后設(shè)備和接地部件的高阻抗在雷擊產(chǎn)生的高頻電流的影響下,使得變電站的地網(wǎng)系統(tǒng)中的在引起暫態(tài)電位的升高,使電力系統(tǒng)不能順利運(yùn)行。這種天氣現(xiàn)象的發(fā)生,在不同程度上影響著電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行,例如設(shè)備和控制回路都會(huì)在數(shù)據(jù)顯示上產(chǎn)生誤差,從而造成巨大的損失。
3.4 靜電放電干擾
當(dāng)工作人員處在比較干燥的環(huán)境中時(shí),身上就會(huì)產(chǎn)生靜電,工作人員的衣物就會(huì)帶有高電壓,電荷隨著工作人員的走動(dòng)會(huì)被帶到各處。當(dāng)身帶電荷的工作人員與電子設(shè)備接觸時(shí),就會(huì)對(duì)設(shè)備放電。不要小看靜電的威力,有時(shí)在嚴(yán)重的情況下,甚至?xí)虼藷龤щ娮釉?,使電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)受到了破壞。
4 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)措施
4.1 對(duì)規(guī)章制度進(jìn)行完善
在深入研究了繼電保護(hù)的特點(diǎn)之后,要根據(jù)這些特點(diǎn)制定健全完善的系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)章制度,制度要對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備的日常運(yùn)行、維護(hù)檢修、定期檢查、問(wèn)題分析等進(jìn)行明確的規(guī)定。有了這一系列的規(guī)定,就會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)形成一種保護(hù)屏障。在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的所有的數(shù)據(jù)檔案都應(yīng)該經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)科學(xué)嚴(yán)密的考核管理,并且對(duì)工作人員設(shè)立一定的審核評(píng)價(jià)機(jī)制,進(jìn)行相應(yīng)的獎(jiǎng)懲,從而促進(jìn)對(duì)繼電保護(hù)工作能夠更高效的展開(kāi)。在設(shè)立評(píng)價(jià)機(jī)制時(shí)要加強(qiáng)獎(jiǎng)賞的力度,與此同時(shí)為了刺激繼電保護(hù)工作人員的職業(yè)責(zé)任,可以每年進(jìn)行一次專業(yè)性的比賽,通過(guò)設(shè)立相應(yīng)的等級(jí)獎(jiǎng)勵(lì),提高工作人員的工作責(zé)任感。制度是制約和監(jiān)督工作人員行為的公器,在規(guī)章制度不斷完善的同時(shí),工作人員自身的技能和水平也在不斷提高和加強(qiáng),總體上對(duì)繼電保護(hù)工作是有百利而無(wú)一害的重大舉措。另外,也應(yīng)多方面、全方位的進(jìn)行考察,對(duì)工作人員的職業(yè)素養(yǎng)也需要定期進(jìn)行測(cè)評(píng),使其的專業(yè)素質(zhì)能夠符合電力系統(tǒng)的需要。設(shè)置與繼電保護(hù)系統(tǒng)相匹配的調(diào)查問(wèn)卷,進(jìn)行抽樣調(diào)查,從而產(chǎn)生較為客觀和公平的測(cè)評(píng)結(jié)果。
4.2 協(xié)調(diào)配置
整個(gè)繼電保護(hù)工作是合作性的集體工作,在進(jìn)行繼電保護(hù)時(shí),繼保人員一人是不能獨(dú)立完成的,還需要運(yùn)行人員和調(diào)度人員的協(xié)作配合。三方人員在各自完成自己本職工作的同時(shí),還要有合作意識(shí),只有在三方相互配合,在相同的工作目標(biāo)指引下,團(tuán)結(jié)一致,才能使電力系統(tǒng)運(yùn)行的更加完美。因?yàn)橹挥挟?dāng)工作和目標(biāo)一致的時(shí)候,繼電保護(hù)才能真正的處于一個(gè)核心位置,受到最大程度上的關(guān)注和重視。這樣一來(lái),電力系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)多方協(xié)調(diào),從而使運(yùn)行效率達(dá)到最佳狀態(tài)。
4.3 實(shí)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法對(duì)二次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)
微機(jī)自動(dòng)裝置的不斷完善,是對(duì)電氣二次設(shè)備實(shí)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)。隨著其自診斷技術(shù)和微機(jī)保護(hù)技術(shù)的快速發(fā)展,使得變電站的繼電保護(hù)故障診斷系統(tǒng)不斷完善,更能準(zhǔn)確地對(duì)電氣二次設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。要想確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行需對(duì)每一個(gè)設(shè)備部件進(jìn)行全面測(cè)試,這就需要在繼電保護(hù)裝置上加載在線監(jiān)測(cè)程度。在以上目標(biāo)的驅(qū)使下,可以從兩個(gè)方面入手進(jìn)行改善。第一,在進(jìn)行一些設(shè)備的檢修和管理時(shí),比如資料管理的離線檢修、對(duì)設(shè)備的驗(yàn)收管理等等,可以與在線監(jiān)測(cè)結(jié)合在一起,從而對(duì)其狀態(tài)進(jìn)行診斷。第二,充分利用現(xiàn)有的測(cè)量手段,再結(jié)合新的投入,形成更加完善的二次設(shè)備實(shí)行狀態(tài)檢測(cè)方法。
5 結(jié)語(yǔ)
現(xiàn)階段,電力系統(tǒng)的規(guī)模開(kāi)始不斷的擴(kuò)大,其相應(yīng)的等級(jí)也不斷的提高,這便使得電網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及其運(yùn)行的方式也日益復(fù)雜,因此,對(duì)于電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)的要求也越來(lái)越高。這就需要我們不斷的對(duì)繼電保護(hù)的規(guī)章制度進(jìn)行完善,同時(shí)協(xié)調(diào)配置各方工作人員,并且對(duì)二次設(shè)備實(shí)行狀態(tài)監(jiān)測(cè),從而加強(qiáng)電力系統(tǒng)的繼電保護(hù),實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)措施,能夠確保電力生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)恼9╇?,?duì)有效防止電力事故發(fā)生有著重大意義。因此,我們必須嚴(yán)格對(duì)待電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)問(wèn)題,使其能平穩(wěn)運(yùn)行而不出現(xiàn)紕漏是十分必要的。
作者簡(jiǎn)介:呂穎利(1982-),女,陜西西安人,碩士研究生,講師,研究方向:電氣自動(dòng)化技術(shù)、通信與信息系統(tǒng)。