電力系統(tǒng)繼電保護管理的問題及水平的提高

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一、電力系統(tǒng)繼電保護裝置常見的故障

繼電保護裝置能夠在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障和問題時進行緊急制動可以很好地保護系統(tǒng)的正常與穩(wěn)定,但由于用電負荷的不斷提升帶來的電網(wǎng)擴容以及電網(wǎng)波動等異常情況的增多,繼電保護裝置二次回路的干擾源不斷提升,由此引起繼電保護裝置常出現(xiàn)不動作或者誤動作等問題,反而引發(fā)電力系統(tǒng)故障。

從技術(shù)上來講,引起繼電保護裝置不動作或者誤動作的干擾源主要有：電力系統(tǒng)本身運行產(chǎn)生的強磁場、雷電等自然災(zāi)害天氣產(chǎn)生的雷擊、周邊環(huán)境人類活動產(chǎn)生的磁場干擾以及人員操作失誤帶來的電力系統(tǒng)瞬時電流電壓的波動等等。而在系統(tǒng)運行中,干擾源的存在加之防護措施的不足可能會導(dǎo)致繼電保護裝置受到周邊電磁場的干擾而使得二次回路出現(xiàn)波動由此引發(fā)繼電保護裝置的誤動作或者不動作等問題。

而對繼電保護裝置而言,日常的管理失誤是導(dǎo)致這些故障的根本性原因,如人員技能不足導(dǎo)致的投退操作不當、日常檢查不到位等等,都會影響繼電保護裝置的正常可靠運行。

二、電力系統(tǒng)繼電保護裝置可靠性提升的技術(shù)保障措施

在當前電力系統(tǒng)繼電保護裝置故障預(yù)防管理中,技術(shù)上采取的控制措施主要有電場屏蔽、磁場屏蔽等方法,具體而言有對周邊電場磁場的屏蔽、線圈并聯(lián)消弧回路、等電位的構(gòu)建、與周邊干擾的距離控制、屏蔽電纜等等,以下對其中幾個應(yīng)用較為廣泛的控制措施進行探討。

2.1 對周邊電場磁場的屏蔽 如繼電保護室及其重要的回路線路等部位的電磁屏蔽,主要屏蔽對象在于系統(tǒng)正常運行帶來的一次回路中電流電壓的波動帶來的周邊磁場電場的大范圍變化。特別是在繼電保護室被一次線路跨越的條件下,更需要對其進行特別的屏蔽防護?？梢圆扇〗饘倨帘蔚姆绞?如在繼電保護室建設(shè)修筑時用鋼板或鋼絲網(wǎng)嵌入繼電保護室墻體中,并與地面進行可靠連通。

2.2 線圈并聯(lián)消弧回路 如電容器與線圈進行并聯(lián),在突然的動作之中,其自身產(chǎn)生的較強的感應(yīng)電會在回路電容的作用下進行充電,從而極大地減小瞬時感應(yīng)電流對控制線圈的沖擊和影響。又如利用反向二極管與線圈進行并聯(lián),在突然動作產(chǎn)生的較強的感應(yīng)電的作用下,沿著線路出現(xiàn)的感應(yīng)電流在回路中反向二極管的作用下抑制了電流的傳遞,從而實現(xiàn)了控制線路中不會出現(xiàn)過高動作感應(yīng)電流的結(jié)果,保護了繼電保護器的線圈。

2.3 等電位的構(gòu)建 在發(fā)電廠的接電箱和繼電保護室周邊區(qū)域的電纜設(shè)置中選擇等電位布置方式,如某發(fā)電廠選擇數(shù)條100mm2的銅排按照機柜屏蔽布置的方向進行設(shè)置,首尾端用電纜連接,從而形成保護室內(nèi)電力系統(tǒng)的等電位接地網(wǎng),這種方式可以有效地降低發(fā)生故障時各點之間的地電位差的大小,并且能夠很好地防止電流燒毀電纜屏蔽層,同時達到降低變電站母線對預(yù)期平行排列電纜的干擾。

三、電力系統(tǒng)繼電保護裝置可靠性提升的管理保障措施

電力系統(tǒng)繼電保護裝置的重要性迫使生產(chǎn)運營單位必須要把其的安全可靠運行工作當作一項重點的日常工作來進行控制,較為重要的管理措施有日常維護檢查與投退操作管理等等。

3.1 日常檢查方面 日常組織專業(yè)人員及崗位人員進行定期的檢查,主要檢查內(nèi)容有：各插件插入良好,無個別插件突出現(xiàn)象,內(nèi)部無放電聲；各繼電器是否蓋好,無松脫現(xiàn)象；繼電器接點位置正確,有無燒傷現(xiàn)象；各壓板位置是否和當時運行要求相符,投入是否良好；經(jīng)常勵磁的繼電器溫度是否正常；接線端子是否有松脫或銹蝕現(xiàn)象；各表計、信號燈指示正確等等,發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即組織處理。

3.2 繼電保護裝置投退操作管理 繼電保護裝置的投退操作方面,操作流程應(yīng)根據(jù)不同情況進行分類規(guī)范和管理,如主設(shè)備的主保護退出時,須經(jīng)主管生產(chǎn)副總或安全生產(chǎn)部主任批準執(zhí)行；主設(shè)備的后備保護退出,須經(jīng)主管生產(chǎn)主任批準執(zhí)行；輔助設(shè)備的主保護的退出及后備保護的退出可由生產(chǎn)專工批準執(zhí)行；但特殊情況下如運行值班負責人在遇到危及主設(shè)備安全的緊急事件時,可根據(jù)現(xiàn)場實際情況,確定保護的投退和壓板的切換,并及時將保護投退和壓板切換情況匯報有關(guān)保護管理權(quán)限人員,并記錄詳細情況。

進行保護及自動裝置壓板投退操作時,必須做好投、退前紀錄,操作完后要認真核對紀錄；整套繼電保護及自動裝置需要斷開其電源退出運行時,必須先退出出口壓板,再退出功能壓板；整套繼電保護及自動裝置投入運行時,必須先投入功能壓板,再投入出口壓板；操作保護及自動裝置壓板時,應(yīng)防止保護壓板與相鄰壓板或盤面相碰,引起保護誤動或直流接地；保護裝置有多種保護功能共用出口壓板時,需要退出其中某種保護功能時,可只退出其功能壓板；投入功能壓板時,必須按要求測量保護功能壓板兩端口間電壓。投入功能壓板的同時,要監(jiān)視保護裝置液晶顯示畫面是否有對應(yīng)的開關(guān)量變位報文以及是否有故障報警信號。

3.3 風險評估與控制 在作業(yè)中為了有效的避免由于投退操作引起的系統(tǒng)故障,解決繼電保護裝置故障引起的系統(tǒng)故障問題,還應(yīng)提前進行安全風險辨識,可結(jié)合當前安全風險分級管控體系和隱患排查治理體系工作建設(shè)進行,如對投退作業(yè)及日常運維作業(yè)采用JSA方法進行風險辨識并利用DLEC法進行風險評估,利用FMEA或SCL法進行繼電保護裝置的風險辨識并利用LSR法進行風險評估,對查找到的隱患及問題進行針對性的改正并通過隱患排查的方式進行日常管理,這樣才能有效控制風險,避免各類型問題的出現(xiàn)。

總結(jié)

論文探討了繼電保護裝置在電力系統(tǒng)中的重要性及當前存在的問題,從技術(shù)和管理上提出了對應(yīng)的改進和提升措施,為未來電力系統(tǒng)的可靠運行提供一定的參考。