摘要:通過(guò)對(duì)繼電保護(hù)二次回路問(wèn)題的研究,探討其連帶故障的處理與預(yù)防策略,目的是提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。在電力系統(tǒng)中,二次回路問(wèn)題導(dǎo)致保護(hù)系統(tǒng)失效或誤動(dòng)作,從而對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性造成了嚴(yán)重的威脅。因此,深入研究繼電保護(hù)二次回路問(wèn)題的連帶故障處理與預(yù)防具有重要的意義,有望為提升電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性提供有益的指導(dǎo)和參考。
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng)繼電保護(hù)二次回路維護(hù)檢修
ResearchonMaintenanceandOverhaulStrategiesforSecondaryCircuitofPowerSystemRelayProtection
MATianxiao
YueqingPowerSupplyCompanyofStateGridZhejiangElectricPowerCo.,Ltd.,Wenzhou,ZhejiangProvince,325600China
Abstract:Throughtheresearchonthesecondarycircuitproblemsofrelayprotection,thispaperdiscussesthehandlingandpreventionstrategiesofitsassociatedfaults,inordertoimprovethereliabilityandstabilityofrelayprotectionsystem.Inthepowersystem,secondarycircuitproblemscanleadtothefailureormalfunctionoftheprotectionsystem,whichposesaseriousthreattothestabilityandreliabilityofthepowersystem.Therefore,itisofgreatsignificancetoconductin-depthresearchonthehandlingandpreventionofassociatedfaultsinthesecondarycircuitofrelayprotection,whichisexpectedtoprovideusefulguidanceandreferenceforimprovingtheoperationsafetyandstabilityofpowersystem.
KeyWords:Powersystem;Relayprotection;Secondarycircuit;Maintenance;Overhaul
在電力系統(tǒng)中,繼電保護(hù)作為一種自動(dòng)化監(jiān)控和保護(hù)機(jī)制,其主要職責(zé)是在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)快速識(shí)別并隔離故障區(qū)域,最大程度地限制故障影響范圍,維護(hù)電網(wǎng)穩(wěn)定性與設(shè)備完整性。盡管繼電保護(hù)技術(shù)已經(jīng)取得了顯著進(jìn)步,但在實(shí)際應(yīng)用中仍然面臨著一些問(wèn)題亟待解決,這些問(wèn)題不僅威脅到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行,還可能導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)信任的下降,因此亟需探索提高故障處理效率和準(zhǔn)確性的途徑。
1.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)二次回路概述
1.1繼電保護(hù)二次回路的特征
在當(dāng)前的工業(yè)系統(tǒng)中,繼電保護(hù)系統(tǒng)二次電路由于其主要作用已成為不可缺少的關(guān)鍵部分,但同時(shí)在其構(gòu)造方面也存在著極大的復(fù)雜性。所以,在現(xiàn)階段應(yīng)用較多的繼電保護(hù)體系二級(jí)回路,大多由檢測(cè)系統(tǒng)、繼電保護(hù)設(shè)備、開(kāi)關(guān)和電氣信號(hào)系統(tǒng),以及部分設(shè)備所構(gòu)成。通過(guò)設(shè)計(jì)繼電保護(hù)體系,二級(jí)回路也能通過(guò)以低運(yùn)行電流的方式達(dá)到對(duì)設(shè)備的有效保護(hù)效果。而同時(shí),繼電保護(hù)體系的二次回路由于在結(jié)構(gòu)上比較復(fù)雜,它所包含的子系統(tǒng)也比較多,所以在其工作過(guò)程中往往需要與多個(gè)系統(tǒng)一起進(jìn)行協(xié)調(diào),才能實(shí)現(xiàn)其功用和效率。
1.2安裝繼電保護(hù)二次回路意義
1.2.1現(xiàn)代繼電器保護(hù)裝置須具備足夠大的安全功能
以前的電力系統(tǒng)保護(hù)裝置,往往因?yàn)楣收下蔬^(guò)高、反應(yīng)遲緩等問(wèn)題,其對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)正常工作的保障效率較為低下。而現(xiàn)在通過(guò)使用繼電器保護(hù),二次電網(wǎng)就可以實(shí)現(xiàn)全智能操作,能夠完成現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè),并且能夠?qū)λO(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)統(tǒng)計(jì)分析。
1.2.2電力系統(tǒng)繼電保護(hù)二次回路良好的經(jīng)濟(jì)功能
現(xiàn)階段,所有使用了繼電保護(hù)系統(tǒng)二次回路的電氣設(shè)備都集中在電力系統(tǒng)中,在實(shí)際應(yīng)用和維修上都比較便利,也合理地減少了繼電保護(hù)系統(tǒng)二次回路系統(tǒng)設(shè)備在操作和維修過(guò)程中的成本耗費(fèi),減少了整個(gè)電力系統(tǒng)設(shè)備在運(yùn)營(yíng)時(shí)整體的成本費(fèi)用,具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
1.2.3電力系統(tǒng)繼電保護(hù)二次回路具備超強(qiáng)服務(wù)性能
繼電保護(hù)二次輸入電路在對(duì)家庭電力系統(tǒng)實(shí)施維護(hù)的過(guò)程中,有著特殊的優(yōu)勢(shì)。它不僅具有較大的控制范圍,在加裝后得到保留的空間也很大,從而能夠充分發(fā)揮其優(yōu)越性。通過(guò)對(duì)電氣二次回路的有效應(yīng)用,能夠大幅度提高電氣系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性,具有良好的防護(hù)、維護(hù)與管理效果。
2常見(jiàn)的繼電保護(hù)二次回路問(wèn)題連帶故障
2.1母線(xiàn)開(kāi)關(guān)跳閘故障
在繼電保護(hù)系統(tǒng)中,二次回路的母線(xiàn)開(kāi)關(guān)跳閘故障將導(dǎo)致電力系統(tǒng)的異常運(yùn)行和損壞。當(dāng)母線(xiàn)開(kāi)關(guān)跳閘時(shí),二次回路應(yīng)該向保護(hù)裝置發(fā)送跳閘信號(hào)。但由于發(fā)生了故障,跳閘信號(hào)無(wú)法及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)送,導(dǎo)致保護(hù)裝置無(wú)法及時(shí)地做出響應(yīng);或是二次回路中出現(xiàn)故障,導(dǎo)致誤報(bào)了跳閘信號(hào),使保護(hù)裝置錯(cuò)誤地進(jìn)行跳閘動(dòng)作,進(jìn)而會(huì)造成電力系統(tǒng)失電。母線(xiàn)作為電力系統(tǒng)的重要組成部分,母線(xiàn)開(kāi)關(guān)的跳閘故障導(dǎo)致電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性受損,還會(huì)導(dǎo)致保護(hù)裝置誤動(dòng)作,使電力系統(tǒng)中的設(shè)備經(jīng)受不必要的電壓或電流沖擊,造成了設(shè)備的損壞或燒毀,甚至保護(hù)裝置無(wú)法及時(shí)響應(yīng)故障,造成電力系統(tǒng)的整體停電,給用戶(hù)帶來(lái)供電中斷和經(jīng)濟(jì)損失[1]。
2.2線(xiàn)路絕緣層擊穿故障
二次回路線(xiàn)路絕緣層擊穿故障將會(huì)使電力系統(tǒng)異常運(yùn)行和損壞。絕緣層擊穿會(huì)使二次回路中信號(hào)傳輸時(shí)出現(xiàn)異常,信號(hào)波發(fā)生失真,這樣就會(huì)影響保護(hù)裝置對(duì)電力系統(tǒng)狀態(tài)的準(zhǔn)確判斷。絕緣層擊穿故障還會(huì)使二次回路信號(hào)傳輸中斷,保護(hù)裝置就無(wú)法獲取到正確的信號(hào),造成對(duì)系統(tǒng)中的故障無(wú)法進(jìn)行正確的響應(yīng)。絕緣層擊穿使二次回路信號(hào)失真或中斷,造成保護(hù)裝置無(wú)法正常的工作,無(wú)法及時(shí)檢測(cè)和保護(hù)電力系統(tǒng)中的故障;信號(hào)失真或中斷也會(huì)使保護(hù)裝置誤判電力系統(tǒng)的狀態(tài),做出錯(cuò)誤的保護(hù)動(dòng)作,致使設(shè)備不必要的跳閘或失電。絕緣層擊穿使二次回路中的設(shè)備受到了不必要的電壓沖擊,使設(shè)備絕緣性能受損,甚至引發(fā)設(shè)備燒毀或損壞[2]。
2.3設(shè)備指示燈故障
在繼電保護(hù)系統(tǒng)中,二次回路設(shè)備指示燈故障會(huì)導(dǎo)致對(duì)保護(hù)裝置狀態(tài)的錯(cuò)誤判斷,影響對(duì)電力系統(tǒng)狀態(tài)的準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)和保護(hù)。設(shè)備指示燈不亮?xí)共僮魅藛T無(wú)法準(zhǔn)確判斷保護(hù)裝置是否處于工作狀態(tài)或故障狀態(tài);設(shè)備指示燈常亮或閃爍會(huì)使操作人員誤以為保護(hù)裝置處于故障狀態(tài),而做出錯(cuò)誤的操作或維護(hù)處理??偟貋?lái)說(shuō),設(shè)備指示燈故障導(dǎo)致操作人員對(duì)保護(hù)裝置狀態(tài)的錯(cuò)誤判斷,使其無(wú)法準(zhǔn)確地了解保護(hù)裝置是否正常工作,最終誤判了電力系統(tǒng)的狀態(tài),如誤報(bào)故障、誤關(guān)保護(hù)裝置或誤開(kāi)關(guān)設(shè)備,導(dǎo)致不必要的停電或損壞,甚至引發(fā)事故或損壞設(shè)備[3]。
3繼電保護(hù)二次回路問(wèn)題連帶故障處理對(duì)策
3.1應(yīng)對(duì)母線(xiàn)開(kāi)關(guān)跳閘故障的措施
為了應(yīng)對(duì)母線(xiàn)開(kāi)關(guān)跳閘故障,可以采取如下措施。(1)設(shè)計(jì)多重的保護(hù)策略,使用不同類(lèi)型的保護(hù)裝置和采用多個(gè)保護(hù)信號(hào)源,在多重保護(hù)策略的應(yīng)用下,提高系統(tǒng)的可靠性。哪怕一個(gè)信號(hào)源或保護(hù)裝置出現(xiàn)故障,并不影響其他保護(hù)裝置的正常工作。(2)在二次回路中引入故障信號(hào)監(jiān)測(cè)機(jī)制,目的是實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)信號(hào)傳輸?shù)倪B續(xù)性和準(zhǔn)確性。如果監(jiān)測(cè)到母線(xiàn)開(kāi)關(guān)跳閘信號(hào)異常,那么立即采取切換到備用信號(hào)源或啟動(dòng)備用保護(hù)裝置等應(yīng)對(duì)措施。(3)在保護(hù)裝置中還要設(shè)置故障診斷和自檢功能,定期地檢測(cè)二次回路的狀態(tài)和信號(hào)質(zhì)量。如果檢測(cè)到異常,便第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)并記錄故障信息,幫助進(jìn)行后續(xù)的維護(hù)和修復(fù)。(4)在二次回路設(shè)計(jì)中,采用備用線(xiàn)路和備用設(shè)備等冗余設(shè)計(jì)也是非常必要的,這樣,當(dāng)主要線(xiàn)路或設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),便可立即切換到備用線(xiàn)路或設(shè)備,及時(shí)保護(hù)系統(tǒng)的連續(xù)性和可靠性。(5)要定期地對(duì)二次回路進(jìn)行維護(hù)和檢查,如清潔連接器、檢查電纜和絕緣層狀態(tài)、校準(zhǔn)保護(hù)裝置等,以便及時(shí)地發(fā)現(xiàn)并修復(fù)潛在問(wèn)題,有效地預(yù)防母線(xiàn)開(kāi)關(guān)跳閘故障帶來(lái)的影響。
3.2進(jìn)行負(fù)荷檢測(cè)、質(zhì)量檢修、保護(hù)檢修
在繼電保護(hù)二次電路操作流程中,要格外小心設(shè)備中的負(fù)載,因?yàn)樨?fù)荷的多少會(huì)直接影響電壓互感器的工作。所以,在實(shí)際使用過(guò)程中,需要采取相應(yīng)的措施,如降低互感器電流負(fù)荷、降低電流、選用適當(dāng)?shù)碾娏骰ジ衅?、做好定期狀態(tài)檢測(cè)等。繼電保護(hù)二次電路系統(tǒng)的基本構(gòu)造比較復(fù)雜,同時(shí),對(duì)系統(tǒng)內(nèi)各種電力元器件的綜合要求也會(huì)對(duì)其實(shí)際功能產(chǎn)生一定的影響,再加上現(xiàn)階段在市面上出售的電流互感器品類(lèi)繁多,因此,在進(jìn)行選擇設(shè)計(jì)時(shí),必須嚴(yán)格地按照系統(tǒng)的具體規(guī)定實(shí)施。另外,對(duì)于輸出額定電流或負(fù)荷過(guò)大的繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備,在進(jìn)行差流保護(hù)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,可以選用具有相同氣隙大小容量的電流互感器,此類(lèi)裝置的鐵芯磁性范圍相對(duì)較小,這樣就使電流互感器無(wú)法超載,可以提高對(duì)設(shè)備的防護(hù)特性。由于其磁性范圍較小,所以,對(duì)電流失衡以后的更高電壓電流也可以產(chǎn)生一定的抑制效應(yīng)。在進(jìn)行繼電保護(hù)二次傳輸電路維護(hù)的過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些操作難度很大的情形,因此,除了可以在進(jìn)行差動(dòng)維護(hù)之外,還可進(jìn)行高比率差流維護(hù),這也是現(xiàn)階段使用較多的一個(gè)措施,該措施也可以運(yùn)用在對(duì)二次電路的故障檢查中[4]。
3.3強(qiáng)化二次回路巡視
一方面,強(qiáng)化日常巡視。日常巡視是做好電力系統(tǒng)二次回路維護(hù)與檢修的重要內(nèi)容,主要是針對(duì)外觀(guān)和運(yùn)行條件加以分析,做好基礎(chǔ)風(fēng)險(xiǎn)排查與預(yù)防,防止危險(xiǎn)隱患擴(kuò)大,造成事故。此外,在基礎(chǔ)巡視的過(guò)程中,還要做好環(huán)境清潔,確保該區(qū)域不會(huì)存在嚴(yán)重的積水問(wèn)題,且通風(fēng)良好,設(shè)備不會(huì)在運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)下陷、開(kāi)裂等情況。裝置研究是指對(duì)繼電保護(hù)裝置的信號(hào)指示加以分析,確保其運(yùn)行的過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)異常聲響和預(yù)警失誤等情況。現(xiàn)階段,隨著自動(dòng)化、數(shù)字化技術(shù)的引入,大多數(shù)設(shè)備可以自動(dòng)完成電流電壓參數(shù)顯示。在巡視的過(guò)程中,要分析參數(shù)情況,確保沒(méi)有放電痕跡和異常氣味。與此同時(shí),還要強(qiáng)化對(duì)電子巡視的關(guān)注。端子是常見(jiàn)的故障問(wèn)題區(qū)域,也是日常維護(hù)與處理的關(guān)鍵點(diǎn),要求對(duì)元件標(biāo)識(shí)、端子區(qū)域等標(biāo)識(shí)加以分析,確保其能夠滿(mǎn)足實(shí)際需求,不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的脫落情況。
另一方面,還要做好關(guān)鍵巡視。關(guān)鍵巡視是指要在惡劣環(huán)境下做好特殊巡視工作,不僅要以安全為基礎(chǔ),及時(shí)做好關(guān)鍵部位排查,還要針對(duì)重點(diǎn)高頻光纖運(yùn)行加以分析,保障控制回路的功能性,以此為強(qiáng)化系統(tǒng)運(yùn)行創(chuàng)造條件。
3.4優(yōu)化繼電保護(hù)二次回路絕緣性能
優(yōu)化繼電保護(hù)二次回路絕緣性能是預(yù)防連帶故障的關(guān)鍵之一。展開(kāi)說(shuō)來(lái),可以從選擇耐高溫、耐高壓、耐腐蝕和耐老化的絕緣材料開(kāi)始,通常會(huì)選用硅橡膠、聚四氟乙烯、氟橡膠等,這些材料具有良好的絕緣性能,能有效地提高二次線(xiàn)路的絕緣性能。通過(guò)合理地布置線(xiàn)路和設(shè)備,減少絕緣層受到外部的力量,避免絕緣層N1gXq3efTDnlmeX8izKvGA==受力過(guò)大而破裂或損壞。例如:合理安裝支架和吊掛裝置,要使絕緣層處于良好的受力狀態(tài)。同時(shí),要采用高質(zhì)量的絕緣涂層或絕緣漆,確保其附著力和耐候性良好,切實(shí)保護(hù)絕緣層不受外部環(huán)境的影響,提高絕緣性能。此外,還要維持二次線(xiàn)路的持續(xù)干燥狀態(tài),防止絕緣層受到潮濕和水分的影響,例如,加裝干燥劑或采用防潮措施來(lái)保持絕緣層的干燥[5]。
3.5應(yīng)對(duì)設(shè)備指示燈故障的措施
應(yīng)對(duì)設(shè)備指示燈故障,則可以在保護(hù)裝置中設(shè)置多個(gè)設(shè)備指示燈,當(dāng)其中的一個(gè)指示燈出現(xiàn)故障時(shí),通過(guò)其他指示燈仍然可以獲取設(shè)備的狀態(tài)信息,這樣不但提高了系統(tǒng)的可靠性,還能夠準(zhǔn)確地獲取設(shè)備的狀態(tài)信息;或者在保護(hù)裝置中設(shè)置自動(dòng)故障診斷功能,定期地對(duì)設(shè)備指示燈進(jìn)行檢測(cè)和自檢,一旦測(cè)到指示燈故障,便會(huì)自動(dòng)地發(fā)出警報(bào)并記錄故障信息;還可以在二次回路中設(shè)置備用的指示裝置,當(dāng)主要指示燈出現(xiàn)故障時(shí),立即切換到備用指示裝置,無(wú)論何時(shí)都能使操作人員及時(shí)地獲取設(shè)備狀態(tài)信息;同時(shí),需要定期地對(duì)設(shè)備指示燈進(jìn)行維護(hù)和檢查,如清潔燈具、檢查連接線(xiàn)路、更換燈泡等常規(guī)操作,及時(shí)地發(fā)現(xiàn)并修復(fù)指示燈的故障,使設(shè)備狀態(tài)可靠。
4結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)二次回路問(wèn)題的深入研究和應(yīng)對(duì)措施的實(shí)施,可以減少連帶故障的發(fā)生。在繼電保護(hù)系統(tǒng)中,二次回路問(wèn)題連帶故障的處理與預(yù)防至關(guān)重要,針對(duì)母線(xiàn)開(kāi)關(guān)跳閘、越級(jí)跳閘、絕緣層擊穿、設(shè)備指示燈故障等常見(jiàn)問(wèn)題的表現(xiàn)和危害,提出預(yù)防和應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題的措施,有效地降低了連帶故障的風(fēng)險(xiǎn)。只有通過(guò)各方面的努力和合作,才能更好地預(yù)防和應(yīng)對(duì)繼電保護(hù)二次回路問(wèn)題連帶故障,保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供可靠的電力保障。
參考文獻(xiàn)
[1]孟江雯,李仲青,詹榮榮,等.適應(yīng)變電站二次系統(tǒng)全面優(yōu)化的繼電保護(hù)系統(tǒng)級(jí)測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)[J].電網(wǎng)技術(shù),2023,47(9):3791-3798.
[2]姜波.火電廠(chǎng)繼電保護(hù)中的二次回路檢修路徑分析[J].中國(guó)科技成果,2024,25(8):21-23.
[3]張瑞,王克杰,高峻,等.智能變電站二次檢修數(shù)字化管控方法研究[J].微型電腦應(yīng)用,2022,38(5):104-106.
[4]林瀚良.變電站二次直流系統(tǒng)不同故障對(duì)繼電器的干擾特性研究[D].濟(jì)南:山東大學(xué),2023.
[5]溫新鵬,蘇宇飛,冉科.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)二次安全措施的規(guī)范化管理[J].電力系統(tǒng)裝備,2024(1):46-48.