水电厂继电保护隐藏故障诊断方法研究论文_卓建章

水电厂继电保护隐藏故障诊断方法研究论文_卓建章

福建水口发电集团有限公司 福建福州 350000

摘要:世界大约有70%的电力事故是因为继电保护隐藏故障引发的,随着科学技术的发展,使得各类继电保护装置被广泛的应用,虽然起到了不错的效果,但是仍旧存在漏洞问题。基于此,加强继电保护隐藏故障的研究,探索有效的诊断方法,以减少电力事故的发生,有着必要性。

关键词:水电厂;继电保护;隐藏故障;诊断方法

引言

现阶段,继电保护隐藏故障诊断,主要采取以距离或者统计为基础的诊断方法,能够有效的诊断隐藏故障。结合运用隐藏故障监测方法,能够为故障诊断搜集数据信息,提高故障诊断的准确性,确保继电保护运行的安全性。

1继电保护隐藏故障诊断方法

1.1以距离为基础的隐藏故障诊断

水电厂继电保护隐藏故障诊断与处理难度较大,故障定位不易,可能会发生在系统硬件或者软件上,包括通信通道与通道采样PT,要经过故障诊断分析后,才能够发现故障,进行故障处理。以距离为基础的诊断方法,是当继电保护系统存在隐藏故障时,则系统实际测试数据和设定的参数会存在着明显的差异性,。基于此,可以依据距离的异常数据检测算法,来测算数据均值,进行继电保护故障诊断以及分析。诊断流程如下:计算本组PMU与保护测量值的均值。利用公式x-=1nni=1Σx1,来计算均值;利用d1=X1-x-,计算各测量值对均值的差值,找出d1的最大值,再找出相对应的采样值剔除,利用X軍=(n-1)/nεi-1j-1ΣXi公式,计算测量值均值;假设△εd是隐藏故障报警限值,判断隐藏故障报警限值和连续多组采样值的大小,要满足公式|Xj-X軍|/|X軍|>△εd,也就是当隐藏故障报警限值小时,可以确定异常测量值对应的PMU装置或者继电保护装置回路异常。

1.2以统计为基础的隐藏故障诊断

诊断水电厂继电保护隐藏故障时,因为发生隐藏故障的继电保护系统,其工作特性变化相对较小,轻易不会引发保护装置动作,类似于继电保护装置测量误差的统计分布特性,所以采取基于统计的异常故障诊断方法,通过检测异常数据,能够明确故障装置。通常可以利用以下方法:格拉布斯法。此方法的应用,需要进行本组PMU和保护测量值x1排序,按照从小到大的顺序来排列,即x1≤x2≤…≤xn,接着计算样本均值x-与方差s,最后依据样本均值和方差,即Gn=(Xn-X軍)/s与G′n=(X軍-X1)/s,来计算检验统计量Gn和G′n,按照检验水平α=5%,在临界值表格中找出对应的n,进行异常数据判断;狄克逊法。利用此方法进行隐藏故障诊断,需要进行本组PMU与保护测量值X1排序,按照从小到大顺序,接着按照n的大小,来计算检验统计量D和D′,接着根据检出水平α=5%计算,从临界值表内,找出相应的n与α的临界值,进行异常值判断。两种方法的不同之处在于,格拉布斯法主要是利用统计学计算,即方差与均值。

2提升继电保护隐藏故障诊断效率的策略

2.1加强继电保护隐藏故障监测

继电保护具备预防性保护功能,但继电保护装置运行过程中极易发生故障问题,若不能及时发现,则会引发电力事故。继电保护作为电力系统的安全哨兵,需要时刻站在岗位上。基于此,需要加强继电保护工作,做好隐藏故障监测,通过安装检测和控制装置的方式,结合继电保护技术理论,利用以往的工作经验,制定继电保护系统监测方案,从水电厂继电保护运行工况出发,合理的设计监测方案。要不断地完善故障监测方法,减少监测漏洞,及时调整继电保护监测方法,扩大监测范围,以便于继电保护装置可以始终保持在安全运行状态下。现阶段,继电保护状态监测与智能诊断系统已经被应用于智能变电站中,实现了二次回路可视化,能够有效的减少系统隐藏故障风险,可以为电力事故后的系统恢复工作,提供辅助决策支持,有着较强的应用优势。

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2.2加强继电保护状态检修

水电厂继电保护隐藏故障诊断工作的有效开展,需要做好日常状态检修工作,搜集大量的数据资料,以便于后期故障诊断,确保故障诊断的快速性与真实性。将继电保护状态检修日常化,譬如:某水电厂开展继电保护状态检修,进行微机保护装置故障分析,利用故障缺陷统计表,微机保护运行的稳定性较强,利用在线监测功能进行自检,可以及时发现缺陷,微机保护故障多发生在电源与主机等部分,利用SEL逻辑功能,进行信号在线监测,可以实时监测继电保护装置故障。

2.3加大继电保护技术研究力度

针对水电厂继电保护隐藏故障,需要加强诊断方法的研究。引入电力电子技术以及自动化控制技术等,研究新兴故障检测技术,提高继电保护装置的智能化与微观化水平,制作新型保护装置,以提升电力系统运行的安全性。在日常运维管理工作中需要做好继电保护隐藏故障总结与分析工作,结合继电保护运行工况,探索便捷高效的诊断方法,以减少故障的发生。

2.4采用广域量测系统

采用广域量测系统,来提高电力系统继电保护系统的性能。当继电保护系统发生故障或者不正常运行时,使得缺陷被触发,进而造成保护误动,基于此需要开发自诊断系统,来消除隐性故障。引入广域量测系统,可以优化继电保护方案,降低停电事故发生的几率,减少事故损失。因为广域后备保护和电气设备主保护有所不同,在继电保护领域中应用,主要应用于非故障情况下的继电保护动作特征逼近告警,同时可以防止重负荷时测量阻抗流入到动作区造成误动。利用广域量测系统,借助广域量测信息和系统运行状态辨识功能,能够实现故障快速隔离。

2.5线路的继电保护

在水电厂运行过程中,线路烧坏、短路等故障十分常见,一旦某单一系统元件出现故障,很有可能影响整个机组的正常运行,降低发电效率。为了提高发电效率,保障电力系统的正常运行,水电厂引进了继电保护系统,在线路出现故障的情况下,继电保护系统可以避开故障线路,以此保障电力系统的顺利工作。另外,在电力系统出现故障的情况下,继电保护装置能够自动启动,并自动分析系统能够承受的最大负荷电流,在保障本线路正常工作的情况下,也能保障相邻线路的正常工作,发挥其后备保护的作用。同时,在水电厂的发电过程中,由于线路比较复杂,十分容易出现单相故障的情况,影响电流与电压的稳定运行,而继电保护系统能够根据电力系统的实际运行情况有效调整电流值与电压值,保障系统的正常运行。

2.6继电保护系统的调试

在水电厂的运行过程中,继电保护系统对于整个电力系统的重要性意义不言而喻,因此,继电保护的安全性也应得到相应保障。继电保护系统是维持电力系统正常运行的基础,随着科学技术的进步,为了进一步改善电力系统运行的安全性与可靠性,工作人员应当根据系统潮流运行的实际情况选择有效的继电保护系统配置,提高电力系统运行的有效性。制造电力系统网络或者系统元件,比如断路器、变压器、发电机等出现故障而影响电力系统的正常运行,在此情况下,系统能够及时发挥警报,保障系统供电的持续性。

结束语

水电厂继电保护隐藏故障诊断,要基于装置与系统运行数据信息,采取诊断方法,进行故障判断,以制定解决方案。在继电保护隐藏故障检修的过程中,可以充分的发挥监测技术的作用,以提升故障诊断与维修的效率。

参考文献:

[1]庞蕾.水电厂继电保护隐藏故障诊断方法[J].中国科技信息,2016(22).

[2]张溪溪.继电保护隐藏故障监测方法研究[J].企业技术开发,2017(06).

[3]宋连会.水电厂发电机变压器保护原理及继电保护方式探讨[J].中国高新技术企业,2016,26(05).

[4]高元生,陈强,熊小伏.基于相邻线路拓扑关系的距离保护测量回路隐藏故障诊断方法[J].电力系统保护与控制,2015,14(24).

论文作者:卓建章

论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期

论文发表时间:2018/5/25

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