提高繼電保護(hù)試驗(yàn)的有效性和正確性

鄭金全

【摘 要】本文將運(yùn)用電路狀態(tài)排序和時(shí)間自控的方式進(jìn)行故障試驗(yàn)，避免因人為因素而造成回路不完整、反映問(wèn)題不全面的缺陷，盡可能地真實(shí)再現(xiàn)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行及繼電保護(hù)二次回路的過(guò)程。

【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù)；試驗(yàn)；提高有效性和正確性

繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中具有重要的意義，該裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是維系電網(wǎng)安全的關(guān)鍵所在，是人們進(jìn)行正常生產(chǎn)生活的重要基礎(chǔ)。隨著我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)的不斷更新與發(fā)展，電力新技術(shù)不斷出現(xiàn)，對(duì)繼電保護(hù)的要求也更進(jìn)一步提高。為了更好地發(fā)揮繼電保護(hù)作用，緩解電力系統(tǒng)中存在的故障問(wèn)題，減少不必要的財(cái)政開(kāi)支，我們通常采用繼電保護(hù)試驗(yàn)進(jìn)行故障原因分析與診斷，進(jìn)而提高繼電保護(hù)的有效性和正確性，最大化地保證繼電系統(tǒng)裝置的良好運(yùn)行。

1 繼電保護(hù)試驗(yàn)方法的現(xiàn)狀

在我國(guó)，雖然繼電保護(hù)從60年代就開(kāi)始被應(yīng)用于電力行業(yè)，但就其目前試驗(yàn)方式和測(cè)試方法的發(fā)展情況來(lái)看，大部分的研究人員仍普遍采用試驗(yàn)儀整組試驗(yàn)方式進(jìn)行測(cè)驗(yàn)。這種方法主要是利用繼電裝置自身所帶的電流、電壓和二次回路接口引入試驗(yàn)儀變流器的一側(cè)，向保護(hù)的繼電設(shè)備里手動(dòng)輸入先前設(shè)置的模擬電流、電壓量，通過(guò)觀察設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的故障原因進(jìn)行診斷來(lái)檢查繼電保護(hù)設(shè)備各接口是否連接正確，運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常的一種有效方式。一般有以下三種測(cè)試方法：

1.1 直流電式

直流電式的整組試驗(yàn)，主要是將直流電與短接口的繼電設(shè)備相連，以此構(gòu)成一個(gè)完整的回路，來(lái)確保繼電裝置中的電流能正常運(yùn)行。

這種方法操作十分的簡(jiǎn)單，原理也方便掌握，但同時(shí)也存在一定的缺陷，如：在回路中，如果交流電部分發(fā)生了故障，直流電路不會(huì)受到任何影響，會(huì)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。使得直流電式的整組試驗(yàn)就無(wú)法準(zhǔn)確判斷電路的整體運(yùn)轉(zhuǎn)情況。目前，人們主要將它應(yīng)用于水泵抽水方面。

1.2 交流電式

采用交流電式進(jìn)行整組試驗(yàn)時(shí)，要注意先合上保護(hù)的直流電，再利用交流電相互感應(yīng)器的二次側(cè)端子與交流電路相接，在電流達(dá)到額定的電流值時(shí)，該試驗(yàn)完成。

這種方式相較于直流電式來(lái)說(shuō)，能較為全面地檢查直流電路，但仍然存在一定的局限性，如：二次側(cè)端子連接錯(cuò)誤或設(shè)備不穩(wěn)都將造成試驗(yàn)結(jié)果錯(cuò)誤，大大地降低了繼電保護(hù)設(shè)備的可靠性和正確性。不能直觀地反正試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中存在的問(wèn)題。

1.3 一次電流式

一次電流式整組試驗(yàn)與交流電式整組試驗(yàn)相差不多，先合上被保護(hù)的直流電，然后在一次側(cè)端加大電流量的輸入，等電流值達(dá)到額定值時(shí)，試驗(yàn)完成。

這種方法能全面的檢查保護(hù)裝置中的電路問(wèn)題，及時(shí)修復(fù)故障。但同時(shí)，也由于所輸入的電流量較大，使得繼電保護(hù)裝置過(guò)重，不方便移動(dòng)。進(jìn)而給測(cè)驗(yàn)人員帶來(lái)負(fù)擔(dān)。同時(shí)電流也會(huì)對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備造成危害，干擾試驗(yàn)結(jié)果，引發(fā)跳閘等現(xiàn)象。

2 過(guò)去的繼電保護(hù)試驗(yàn)法中存在的問(wèn)題

整組試驗(yàn)雖然大大地降低了繼電保護(hù)裝置因自身問(wèn)題而引發(fā)的故障率，節(jié)約了修復(fù)的資金成本，為繼電保護(hù)安全、可靠、穩(wěn)定的運(yùn)行提供了必要的保證，提高了繼電保護(hù)裝置運(yùn)行效率。但同時(shí)也在試驗(yàn)的過(guò)程中存在一定的問(wèn)題。

2.1 繼電保護(hù)的某些功能無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)試

在進(jìn)行雙回線路運(yùn)動(dòng)保護(hù)和單回路故障運(yùn)動(dòng)保護(hù)這兩個(gè)試驗(yàn)中，由于這兩個(gè)試驗(yàn)保護(hù)原理比常規(guī)保護(hù)試驗(yàn)原理較為復(fù)雜。使得線路在進(jìn)行雙回線路故障或單回路運(yùn)動(dòng)故障時(shí)，因?yàn)閮牲c(diǎn)間距離較短，就會(huì)發(fā)生跳閘現(xiàn)象，隔離了故障區(qū)域，暫時(shí)造成電力系統(tǒng)的假性穩(wěn)定狀態(tài)，給維修工作人員造成負(fù)擔(dān)，無(wú)法及時(shí)準(zhǔn)確尋找到故障原因，造成生產(chǎn)生活的不便。

2.2 人為原因造成的試驗(yàn)結(jié)果誤差

過(guò)去的保護(hù)試驗(yàn)方法需要通過(guò)人工手動(dòng)方式接入試驗(yàn)線路，這樣就可能因人工錯(cuò)誤而造成線路接反等問(wèn)題的出現(xiàn)。不能真實(shí)準(zhǔn)確地再現(xiàn)繼電保護(hù)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程，同時(shí)電路也存在故障風(fēng)險(xiǎn)。如某變電站在進(jìn)行繼電保護(hù)試驗(yàn)時(shí)檢測(cè)結(jié)果合格，但在運(yùn)行過(guò)程中卻出現(xiàn)斷電情況，影響了周圍的正常用電，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。在經(jīng)過(guò)檢查維修后才發(fā)現(xiàn)，斷電是由于控制電源的一號(hào)線路接反了，由正電變?yōu)榱素?fù)電。由此可見(jiàn)，過(guò)去的測(cè)試方法雖然能滿足一定的需要，但正確性并不高，即使試驗(yàn)結(jié)果合格，也仍然未發(fā)現(xiàn)回路中出現(xiàn)的故障問(wèn)題，能在一定情況下改變二次回路的狀態(tài)，不能正確有效的提高繼電保護(hù)試驗(yàn)的正確性。盡管二次回路所占比例較小，但它的故障卻直接關(guān)系著繼電保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.3 保護(hù)試驗(yàn)人員自身能力不足造成的試驗(yàn)結(jié)果不正確

保護(hù)試驗(yàn)人員自身能力不足，沒(méi)有相關(guān)知識(shí)技能的指導(dǎo)，在使用過(guò)去測(cè)驗(yàn)方式進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，對(duì)保護(hù)設(shè)備的操作流程不需要全部了解，各個(gè)人員之間分工明確，只需要按照規(guī)定，在接入線路時(shí)，將數(shù)值輸入界面即可。這就容易造成試驗(yàn)結(jié)果的不準(zhǔn)確和不完整，存在人工誤差。

2.4 測(cè)試儀接受信號(hào)差，降低工作效率

繼電保護(hù)試驗(yàn)需要以測(cè)試儀為載體，通過(guò)接受跳閘、重合閘的信號(hào)來(lái)控制試驗(yàn)情況，進(jìn)而檢測(cè)試驗(yàn)儀在該情況下輸出的相應(yīng)電流與電壓值。然而由于測(cè)試儀自身監(jiān)測(cè)能力較差，不能抗強(qiáng)干擾，致使測(cè)試儀總是不能及時(shí)接受到故障信號(hào)，整組試驗(yàn)也因此需要多次反復(fù)試驗(yàn)，大大降低了測(cè)試工作的效率，影響設(shè)備的正常使用年限。

3 提高繼電保護(hù)試驗(yàn)有效性和正確性的措施

由于傳統(tǒng)的試驗(yàn)方式具有諸多弊端，不能有效的提高繼電保護(hù)試驗(yàn)的有效性和正確性，所以，我們將利用電路狀態(tài)排序和時(shí)間控制的方式進(jìn)行整組試驗(yàn)改進(jìn)。

該方法可以靈活地模擬繼電保護(hù)試驗(yàn)中出現(xiàn)的各種故障問(wèn)題，按照原理自行設(shè)置故障前和故障后的狀態(tài)，在進(jìn)行裝置的二次回路連接完整后，為了使繼電設(shè)備正常高效運(yùn)轉(zhuǎn)，將測(cè)試儀與斷路器相連接，進(jìn)行整組試驗(yàn)。在試驗(yàn)過(guò)程中，將裝置的時(shí)間設(shè)置為自控模式，并從裝置的兩端輸入試驗(yàn)所需的電流與電壓。這樣就減緩了因人工調(diào)設(shè)而造成的誤差，確保了電路連接的完整性，有效的對(duì)二次回路進(jìn)行了合理的設(shè)計(jì)與檢驗(yàn)，大大加強(qiáng)了回路的連接正確率和安全性，在一定程度上降低了回路故障帶來(lái)的安全隱患。

4 工程案例

以繼電保護(hù)試驗(yàn)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，采用電路狀態(tài)排序的方式對(duì)雙回線路運(yùn)動(dòng)保護(hù)進(jìn)行整組試驗(yàn)。電路狀態(tài)排序通過(guò)8次對(duì)開(kāi)翻轉(zhuǎn)來(lái)獲取保護(hù)和測(cè)量的試驗(yàn)動(dòng)作值及動(dòng)作量。靈活地模擬電路中常出現(xiàn)的九種電路故障問(wèn)題，每個(gè)狀態(tài)可以設(shè)置4個(gè)不同的電壓值和4個(gè)不同的電流值，并且可以自由地關(guān)閉，開(kāi)啟，增設(shè)，刪減。

具體操作為：狀態(tài)一可以設(shè)置為故障前的狀態(tài)，狀態(tài)二可以設(shè)置為故障時(shí)兩點(diǎn)間的距離，狀態(tài)三可以設(shè)置為測(cè)試儀接受信號(hào)，狀態(tài)四可以設(shè)置為雙回線路運(yùn)動(dòng)保護(hù)軌跡。

試驗(yàn)過(guò)程中，先用直流電壓表測(cè)試線路中的電壓，當(dāng)帶斷路器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)引發(fā)斷路器跳閘，并且顯示雙回線路運(yùn)動(dòng)正常時(shí)，則表示該雙回線路的整組試驗(yàn)成功。

5 結(jié)束語(yǔ)

繼電保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的重要性直接體現(xiàn)在電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行中，對(duì)維系電網(wǎng)安全具有重要的意義。因此，我們?cè)谶M(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，一定要認(rèn)真仔細(xì)地分析在試驗(yàn)過(guò)程中存在的問(wèn)題，及時(shí)改正。同時(shí)，還要加大對(duì)試驗(yàn)方法的研究力度和檢驗(yàn)水平，提升試驗(yàn)人員自身素質(zhì)，積極嘗試引進(jìn)先進(jìn)的試驗(yàn)新技術(shù)，為提高繼電保護(hù)試驗(yàn)的有效性和正確性提供必要的條件，以便更好地為我國(guó)電力系統(tǒng)服務(wù)。

【參考文獻(xiàn)】

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