变电站继电保护可靠性研究

变电站继电保护可靠性研究

(国网山西省电力公司太原供电公司变电运维室)

摘要:变电站继电保护系统是保证电网运行的基础,对电网的发展具有很大作用。在科学技术的带动下,智能变电站继电保护系统已经成功应用到电网运行中,成为智能电网的主要支撑结构。该文主要对智能变电站继电保护系统可靠性进行分析,希望可以提高智能变电站安全,给用户提供高质量的服务。

关键词:变电站;继电保护;可靠性

一、继电保护系统可靠性概念

电力系统是由发电厂、变电站等多种设备,通过输电线路连接而组成的复杂网络,由于涉及的设备众多,分布范围广泛,大部分设备裸露在外受到自然灾害的影响,发生故障的可能性很大。在电力系统中,任何一个设备发生故障都会影响到整个网络的正常运行,甚至会造成大面积断点。而继电保护装置的作用就是持续监测电力系统的运行状态,对出现故障的设备进行迅速隔离,以保障系统的正常运行。

一个合格的继电保护系统应具备四条特性:可靠性、选择性、快速性以及灵敏性。可靠性是其他三条特性实现的前提,指继电保护系统在预定工况下及相应时间内成功完成预定功能的能力。可靠性又可分为安全性和信赖性:安全性指继电保护系统仅在电力系统出现故障、需要对设备进行隔离时工作,在系统中不存在故障时不工作。信赖性指电力系统出现故障的情况下,继电保护系统可以主动工作。以上两点是对继电保护装置的最基本要求,任何一点出现问题都会给电力系统带来严重损害,因而在进行继电保护系统的可靠性评价时必须综合考虑安全性和信赖性两点。

二、影响继电保护装置可靠性的因素

1、周围环境的变化对其有影响

在实施的过程中,由于天气、气压、气流等的变化也对装置有一定的影响,减少了可靠性和安全性,尽量维持工作环境的稳定是十分必要的。

2、操作原因

保护装置的安全准确运行于电源的操作有直接关系,特别是电容储能装置,电解电容日渐老化、容量减少,发生故障时不能及时切除;而酸性或镉镍蓄电池也出现各种问题,如电流不稳定等,如果没有及时解决这些问题,慢慢的,继电保护装置就会失去可靠性;互感器质量差,由于长期的操作运行,其磨损程度越来越大,已经影响到保护装置的工作效果。选取安装的保护装置型号不对或者选择不合理,都有可能影响其可靠性。

3、装置质量问题

继电保护装置本身的质量决定着其工作性能与效果,对装置运行的可靠性具有很大的影响。若继电保护装置的质量不过关,采购人员只为节省成本,会选择价格便宜的微机,运用质量劣质的装置来维护电力系统,会存在很大的安全风险,继电保护装置的故障检测能力弱,无法及时发出故障警报,自动化处理弱,无法对故障问题进行阻断,最终导致整个电力系统受到严重的安全威胁,造成严重损失。装置的质量决定着装置的性能,若性能较弱,其应用价值也会大大降低。

4、继电保护装置故障维修不及时

继电保护系统中是一个复杂庞大的系统,其中的任何一个装置出现故障时,都会在一定程度上影响影响其他设备和微机保护装置进行有效的工作配合。在继电保护装置工作期间,检修人员应随时观察记录微机保护装置的运作状况,对其轻微的故障要需引起重视,避免因小故障而引起的无法挽回的损失。

三、提高继电保护可靠性的措施

1、增强外部二次回路保护,定时检修

近年来,基本上发生误动都是由保护装置外部原因所引起的,因为保护装置不稳定的性能引发的误动是很少发生的。这说明当前继电保护使用的CPU芯片性能相对十分稳定,所以我们在检验工作时,应将更多的注意力转到对继电保护设备实行状态检修上。继电保护装置需要建立很多的配套工程,当然,我们知道这需要过渡,需要时间,相信这是继电保护发展过程中的一个必然趋势。

2、加强可靠性管理

要提高继电保护装置的可靠性,首先要不断加大可靠性管理制度,完善管理体制,建立健全的可靠性管理体系,加强可靠性的专业培训,对故障原因、检修工作做好计划分析,加强专业间的配合工作和计划的合理性和周密性,做到管理上有分析、有计划、有措施、有总结。

3、保证间隔层中的继电保护工作

针对继电保护系统,建议设计人员在设计系统时采用双重化配置方式设计,而针对后备保护系统,则采用集中配置方式进行设计。后备保护系统的主要工作是确保后备设备能够正常运行,同时对处于开关失灵状态下的设备予以保护。不仅如此,还需保证临近区域内同该系统相连接的线路、对端母线可以正常运行,并形成合理、科学的跳闸方式。除此之外,设计人员还需注意智能变电站所有电压等级的集中配置方面内容,通过集中配置这一方式对变电站进行保护。设计人员通过对技术的调节,能够符合智能电网工作的实际需求,同时基于智能电网实际的工作状态,设计不同类型的电网运行方案,对智能电网进行更为深入的研究以及分析,从而对智能电网形成有效的保护。

4、做好线路保护配置与巡检

使用集中式、后备式的方法对线路保护配置,工作人员保护电压间隔单元、监控通信系统,明确系统中的问题,从而使智能电网运行更加安全可靠。随着智能化的发展,虽然人力资源需求下降,但是依旧是不可或缺的重要因素,要积极建立巡查小组开展巡查工作,并完善巡检制度等,明确工作人员的巡检责任,及时发现问题并妥善处理,使继电保护系统的运行更加可靠。

5、增强事故处理能力和处理效率

稳定的线路通常是装置正常运行的前提,所以要不断检查线路,排除故障,在变电站内安装小电流接地选线装置,并在线路上安装故障信号指示器,以此来帮助及时找到故障源头,缩短故障查询时间。提高人员处理故障的水平,同时对用户进行安全用电教育宣传,向用户介绍新的电力技术和设备,降低因用户原因而引起故障问题的概率。

6、变电站的技术改造

(1)对保护进行选择时,无论线路保护、还是母线保护,均选用两套原理不同、甚至厂家不同的保护装置,这一点保证了事故发生时,保护动作的可靠性,但应注意同一站内的保护装置型号不宜过多,还有就是要方便对设备维护的便利性,不可一味追求设备的小型化、先进性反而脱离了实际,造成后续工作的不便。比如:在站内进行新线路保护验收时,发现新上的线路保护,厂家与性能均与过去差别较大,造成设备调试失败,延误了线路启动。再比如:某市内变电站,考虑到地面的集约化,保护设备高度一体化,将两套保护设备共用同一箱体。当进行保护校验时,保护班组的工作人员须进入保护屏方能工作,否则会造成维护的不便。

(2)在对旧变电站改造时,对于双母线接线的变电站,应有两套失灵启动电流判据装置,分接在母差保护中和断路器保护中。目前,许多变电站仍只在断路器保护中接有失灵装置,存在设备隐患。

(3)现在变电站在进行综合自动化改造中,往往综合自动化系统厂家与保护装置厂家分属不同单位,在沟通上不方便,造成系统运行中,后台机容易发出非故障信号,造成运行人员监盘困难。使运行人员产生麻痹思想,可能漏掉重要信号,产生隐患。因此应该与各生产厂家多沟通。

结语

在电力行业不断发展的背景下,为了提高智能变电站的安全性,满足人们的使用需求,需要应用继电保护装置,由于目前我国的智能变电站频繁出现故障,影响人们的正常使用,为了改变这一现象,需要探究继电保护的可靠性,提高智能变电站运行的稳定性,从而促进我国电力企业进一步发展。

参考文献

[1]宋盛.智能变电站继电保护的运行和维护技术研究[J].科技与企业,2015(07):84-85.

[2]葛立青,杨贵,周奕帆.智能变电站继电保护在线运维系统关键技术的研究及实现[J].电力自动化设备,2016,36(07):163-168+175.

[3]刘忠民,牟小雪,黄凤英.浅析提高智能变电站继电保护可靠性的措施[J].电子测试,2016(01).

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