电力系统继电保护故障及其处理技术论文_朱艳,刘征

电力系统继电保护故障及其处理技术论文_朱艳,刘征

(国网四川省电力公司遂宁供电公司 四川遂宁 629000)

摘要:随着我国经济不断发展,人口数量不断地增加,为了满足人们生活的需要还有人们对各类能源的需求,确保各类能源的供应成为影响民生的大事。电能作为人们生活需要最基本的能源之一,在实际的生产生活中扮演着越来越重要的角色,人们对电能的应用也越来越广泛,因此,我们必须要保证可靠和安全的电力系统。电力装置除了发电系统之外,继电保护装置也是电力系统不可或缺的一部分,其作用就是保证整个电力系统可以安全稳定运行,所以我国电力部门和旗下电力公司都付出了很大一部分精力在继电保护装置的维护上。本篇文章主要从重要作用、存在的问题和解决方案等三个方面描述了现阶段继电保护装置的故障,并根据现有的故障和现阶段电力系统的维修手段提出了对故障的继电保护装置采取的处理措施。

关键词:电力系统故障;继电保护;处理措施

0引言

自二战之后,电力就成为我们生活生产的主要动力能源,近年来,在我国政府的扶持与帮助下,我国的电力系统覆盖的深度和广度都有很大的提升,电力系统逐渐成为影响人民生产生活的基础性行业。众所周知,电力系统仅仅有发电装置是远远不够的,为了保护电力系统的安全和稳定,继电保护装置应运而生。它通过实时监控系统反映电力系统运行过程中元件故障的信号,如果元件发生故障,一方面它会通过系统发出故障信号另一方面,它会自动切断线路,可以迅速组织电力系统继续发生故障,避免发生程度更大的用电安全事故,可以进一步确保电力系统无故障运行。在解决继电装置故障的过程中,我们要充分利用以往运行维护电力系统的经验,对电力系统以及继电装置出现的故障进行深层分析,更全面、更有深度地认识电力系统继电保护发生故障的原因,剖析了解电力系统继电装置出现故障与装置各方面运行情况的前因后果,在全面了解故障后,运用各种专业技术,对故障进行修复,使电力系统恢复稳定。

1电力系统继电保护装置的重要作用

电力系统的继电保护装置可以说是电力系统的哨兵,主要的作用就是保证电力系统的稳定运行,如果电力系统的继电保护装置出现故障,整个系统将会被切断,以防出现更大的用电事故。继电保护装置可以在电力系统中的设备出现故障后立即发现故障,然后自动、有选择性地切断部分没有在运行范围之内的电路,使故障的元件可以免遭电流破坏。另一方面,在电力系统元件出现故障之后,保护装置可以给工作人员发出警报,工作人员就可以根据保护装置的断电提示对相应的元件进行检查和维修。第三个方面,继电保护装置还可以和电力系统中的自动装置进行配合,比如在故障查找出来之后在操作系统中将备用电源投入工作中,缩短维修所用的时间与停电时间。继电保护装置可以很好的保证电力系统稳定运行,除此之外,保护装置及时发现故障及时处理故障,可以尽量保护故障进一步扩大,避免引起大范围停电事故。

保护装置除了可以及时发现电路中发生的故障,将故障元件隔离出系统外,另一个对电路的重大作用是对电力系统中的装置设备进行实时检测,并且具有控制电网运行的作用。不仅电力系统中的元件,即使电网中的部件出现故障,继电保护通过判断与分析,也能够及时确定故障元件,并且可以准确地确定发生故障的位置。由于电网的工作性质,其分布范围是十分广泛的,并且电网中的元件与设备数目众多,工作程序复杂,如果在发生故障的时刻不能及时准确的发现故障的位置,很可能会引发大的停电事故,还会造成设备元件的进一步损坏,人们正常的生产生活也不能得到保证,因此保护装置判断故障的准确性与及时性对电力系统的稳定正常运行来说是非常重要的。

在电力系统保护装置工作过程中可以根据不同设备的运行状态进行判断,然后在电力系统中切断故障元件,并且发出信号,引起工作人员的注意,对发生故障的设备进行检查和维修。如果遇到没有无工作人员值班的情况,继电保护装置还可以自动做出调整,比如将备用的元件投入使用,保证电路的正常运行。作为电力系统的监测和维修的重要装置,如果继电保护系统自身出现故障,一定会引起整个系统的危险,造成严重的后果。虽然使电力系统瘫痪的原因有许多,但是继电保护装置发生故障是其中很重要的一点。为了保证电力系统稳定安全运行,保护装置就要起到相应的作用——监测和维修电网故障。

2继电保护的常见故障

2.1电压互感器故障

在继电保护装置的二次回路中,瓶颈环节和重要环节莫过于电压互感器和电流互感器。它们的作用就是利用电压和电流的变化引起电场中磁场的变化,计算机可以利用磁场的变化分析出电路的运行状态,一旦这两个互感器发生故障,不仅电路发生故障,报警系统也会收到影响,可能会引起更大的电路事故。经过长期的电力维护工作,可以总结出来电压互感器发生故障经常会有以下几点表现:第一,我们可以知道电路系统二次回路的中性点有两种状态,即多个中性点同时接地和没有中性点接地两种情况。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆造成二次回路没有中性点接地的故障部分原因是变电站的接地网络设计不合理或者不规范,但是也有很大一部分原因是变电站初期建造的过程中接线不规范。当二次回路中的中性点没有接地的时候,回路中的各个点的电压很难达到平衡稳定的状态,所以电路中的阻抗元件和类似三极管的方向元件会处在一个动态不平衡的状态,造成电路的运行出现偏差,并且在实际工作过程中如果想要继电保护装置对这种动态故障进行监测维修会有较大的难度。因此,电力系统工作人员在电网或者电力系统建立初期就要对接线进行仔细检查。第二,三角电压回路断路,三角电压回路的将会没有电流,所以断电保护装置也会陷入瘫痪。正常情况下,电路的开口三角上是短路没有电压的,当系统中发生接地时,电压互感器与地并联,电压为零,所以对应的二次绕组上电压也为零,相反开口三角上就会出现电压不为零的现象;第三,开口处二次回路没有电压,这种情况出现主要是因为电力系统中的设备出现短路或者是回路设计不规范,在二次回路中比较常见。

2.2电流互感器故障

在电力系统中,各个变电站中最常见的互感器是电磁式电流互感器,由于电磁式电流互感器的特点,电路很容易会发生不饱和现象,继电保护装置在达不到额定状态的时候很容易产生电路故障,对电路工作也有很大的影响。电路的短路会引起电流互感器的不饱和问题,一方面电路发生不饱和,电流互感器的电流会变成不规则的励磁电流,由于没有规律,电路的二次电流就不是线性的,电路的各个元器件会没有规律地改变运行状态,电路的继电保护装置很难确定故障出在什么位置。

2.3干扰问题

在利用继电保护装置检测电力系统的过程中,工作人员需要根据电路元件的运行状态对电路故障的位置进行确定。但是在工作人员实际的检测维修工作过程中,一些检测设备产生的电磁波会对设备的检测造成干扰,从而造成继电保护装置不能准确判断故障的位置。除此之外,计算机控制的继电保护装置集众多线路与一个控制器,线路比较集中、复杂,而且计算机在长期的使用过程中会有很多空气中的灰尘留存在计算机系统中和电路上,电路很可能通过灰尘连通另外的设备,出现新的电路,继电保护装置可能会因此发出警告或者停电,并且很难找到故障位置,为工作人员处理故障提高了难度。

3 继电保护故障的解决措施

3.1回路拆除法

继电保护装置的作用是通过电路中的不正常数据找到电路中的故障位置,所以有效地确定电路的故障位置是解决电力系统问题的首要和关键步骤。当电路产生故障的时候,可以采取回路拆除法,当然,采用的一个前提为电路中的元件和设备数量尽量的少。例如,在检测和维修电力保护系统的过程中,按照电流的方向逐个部件进行拆卸,并且拆卸过后可以在原来的位置安装确定可以正常工作的备用元件,除此之外,可以进行反向安装,即逆电流方向安装,找出使电路不能正常运行的位置,即为故障位置。

3.2短接法

可以类比实验课中电路找故障的方法,在进行电路的检测和维护过程中,把一段电路或者一个元件作为一个测试目标,进行短接,首先可以选长一些的目标段,把电路逐段检查完,然后在检查异常的段里逐个检查原件,最终找出电路系统的故障位置。

3.3替换法

替换法和回路拆除法有异曲同工之处,替换法主要是先进行拆除,可以按照电流顺序拆除也可以随意顺序拆除,比如事先怀疑的某元件先进行替换,如果元件替换之后电力系统可以正常运行,这就说明故障就出在这个替换下来的元件的地方;反之,则说明故障不出在该元件的位置,接下来应该再选择其他的元件进行替换。

4结束语

在电力系统迅速发展的今天,不仅电力系统的专用设备得到大幅度提升,相关技术也得到很好的提升,如计算机技术和电网监测技术。继电保护装置的功能也会越来越全面,涵盖电网检测与维修的各个阶段,除此之外,继电保护装置也降低其余设备对电路的干扰程度,使检测结果更加权威可信。继电保护装置已经是电力系统不可缺少的一部分,从事电力相关专业的工作人员只有熟悉掌握继电保护装置的使用方法,了解继电保护装置在电路中起到的重要作用,学习其故障原因以及解决办法,才能使继电保护装置安全运行,进而确保整个电路系统的运行。

参考文献:

[1]贺家李.电力系统继电保护原理[M].北京:中国电力出版社,2010.

[2]陈善志.浅谈电力系统继电保护的组成及故障探讨[J].科技与企业,2012,(21):160.

[3]郭建军.浅析快速处理继电保护故障的方法[J].中国科技博览,2015,(17):40.

论文作者:朱艳,刘征

论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期

论文发表时间:2018/5/10

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