朱志云,王曉嬌,居鴻

(國網(wǎng)江蘇省電力公司檢修分公司揚州運維分部, 江蘇 揚州 225009)

220kV繼電保護事故分析及對策探討

朱志云,王曉嬌,居鴻

(國網(wǎng)江蘇省電力公司檢修分公司揚州運維分部, 江蘇 揚州 225009)

近年來,在城市人口數(shù)量不斷聚集的條件下,我國電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴大,與此同時,電壓等級也在不斷提升,這一現(xiàn)狀對電力系統(tǒng)運行的狀態(tài)提出了更高的要求.220kV電網(wǎng)是目前主要的電力運輸網(wǎng)絡(luò),其在電力輸送方面有著不可替代的責任,對人民的生產(chǎn)和生活有著直接的影響和作用.而繼電保護作為電力系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,是保護電力系統(tǒng)穩(wěn)定、安全運行的重要裝置.繼電保護一旦發(fā)生安全事故,毫無疑問會波及整個電力系統(tǒng).為此,本文分析了220kV繼電保護的工作原理,探討了繼電保護事故發(fā)生的原因與應(yīng)對策略.

220kV電網(wǎng);繼電保護;事故分析;對策探討

電力繼電保護在電力系統(tǒng)中占據(jù)著重要的地位,其運行狀態(tài)直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的運行.近年來,城市人口不斷聚集,使得電力系統(tǒng)快速發(fā)展,220kV電網(wǎng)的優(yōu)勢逐漸凸顯出來,這給電力企業(yè)帶來了豐厚的利潤.但是從以往的經(jīng)驗來看,繼電保護裝置卻仍然不可避免的出現(xiàn)問題,這不僅威脅了當?shù)鼐用竦恼Ｉ?同時也給電力企業(yè)帶來了極大損失.為此,應(yīng)進一步加強對繼電保護設(shè)備運行事故的研究和分析,以明確發(fā)生故障的原因,作出預防對策,確保電力系統(tǒng)的正常運行.

1 繼電保護系統(tǒng)的工作原理探析

若電力系統(tǒng)在運行上發(fā)生故障,將會產(chǎn)生一系列的連續(xù)反應(yīng),如電壓降低、電流增大、電壓與電流相位角改變等情況,這些情況可以幫助維修人員判斷電力系統(tǒng)的工作狀態(tài),進而實施相應(yīng)的維修和保障措施.繼電保護是保障系統(tǒng)安全供電和穩(wěn)定運行的裝置,其在電力系統(tǒng)中有著不可替代的地位,能夠監(jiān)控系統(tǒng)的運行情況以及穩(wěn)定性水平,及時發(fā)現(xiàn)存在的設(shè)備故障和問題,并能夠根據(jù)預先設(shè)置的程序去切除故障,防止損失增大.繼電保護分為測量、邏輯、執(zhí)行、報警或跳閘信號等4個主要部分,其功能可以概括為以下幾點.

(1)測量部分.測量部分主要分為測量電氣量和測量電路兩個環(huán)節(jié),其作用實施過程主要是將被保護對象所輸入的電氣量、電路等,與預先設(shè)定的整定值來對比,根據(jù)結(jié)果,判斷是否需要啟動相關(guān)部件.

(2)邏輯部分.該部分主要是根據(jù)測量部分輸出量的大小、性質(zhì)、邏輯狀態(tài)以及數(shù)值之間的組合,按照一定的時序邏輯或布爾邏輯向保護裝置發(fā)出指令,確定是否向連接器發(fā)出信號或者短路跳閘,最后將結(jié)果反饋到執(zhí)行器中.

(3)執(zhí)行部分.執(zhí)行部分是指針對邏輯部分所傳達的信號和信息,對保護裝置對外操作進行控制的部件.一旦出現(xiàn)故障,執(zhí)行部分會發(fā)出動作信號來實現(xiàn)短路跳閘,或者在不正常的狀態(tài)中發(fā)出警示信號.

繼電保護為了完成保護任務(wù),必須要具備以下幾點.首先,應(yīng)具備選擇性.選擇性是指電力系統(tǒng)在社會或環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障后,能夠?qū)l(fā)生故障的設(shè)備與總系統(tǒng)分離開來,當故障設(shè)備的保護器發(fā)出拒絕信號時,相鄰線路和設(shè)備也能根據(jù)指令將故障切除或者分離出去,以保證其它設(shè)備的功能不受影響.其次,速度性.故障一般在瞬間發(fā)生,繼電保護應(yīng)該能夠在瞬時發(fā)現(xiàn)故障并切除故障,避免其威脅到其他系統(tǒng)和環(huán)節(jié),這對保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行有著極為重要的意義.第三,靈敏性,這一點主要是指保護裝置的反應(yīng)能力,除了在故障發(fā)生后迅速做出反應(yīng),保護裝置還應(yīng)該具備預防的功能,能夠辨別出故障的原因,及時做出預防和保護.第四,可靠性.若某一設(shè)備發(fā)生故障后,繼電保護裝置不能因為設(shè)備本身具有故障而做出拒絕動作.

2 220kV繼電保護事故分析

一般來講,220kV電網(wǎng)繼電保護裝置的作用在于,對電網(wǎng)系統(tǒng)進行監(jiān)視,了解運行情況,并能夠為電網(wǎng)內(nèi)的工作人員提供完整的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),當故障發(fā)生后,繼電保護能夠做出迅速反應(yīng),隔離故障的那一部分,避免對臨近設(shè)備造成影響.同時,出現(xiàn)工作異常情況后,繼電保護能夠迅速發(fā)出警報,提醒值班人員檢查,及時阻斷異常情況的發(fā)生途徑.客觀來講,我國的輸電系統(tǒng)十分復雜,220kV電網(wǎng)覆蓋面廣,很多位于自然環(huán)境惡劣的區(qū)域,這就加大了故障檢修和維護的難度.一般來說,拒動和誤動是引發(fā)繼電保護故障的主要原因,由此所引發(fā)的損失也非常大,因此,應(yīng)當從源頭開始,對各環(huán)節(jié)進行規(guī)范和指導,以提高繼電保護動作的準確性,解決可能存在的安全問題.

220kV繼電保護出現(xiàn)故障的原因主要可概括為以下幾點.

(1)元器件損壞.這一故障是導致電網(wǎng)運行故障的最常見原因,這與器件本身的壽命、質(zhì)量及安裝等因素有關(guān),也可能是因為維修中操作不當導致故障受損,無法正常工作,導致繼電保護裝置發(fā)出了錯誤的信號,無法及時對故障做出反應(yīng).例如,220kV主變重瓦斯的繼電保護密封膠圈破損后,瓦斯繼電裝置會因此受到水分的侵蝕,導致受潮,引發(fā)保護誤動.

(2)保護設(shè)計不完善.很多繼電保護在設(shè)計中就已經(jīng)存在問題,如未考慮動作邏輯問題,導致存在缺陷,再如電廠母線的保護CT繞組存在不合理配置情況,有較為明顯的缺陷死區(qū),那么在故障發(fā)生后,就會出現(xiàn)母線保護拒動的現(xiàn)象.

(3)外部干擾.電力系統(tǒng)會受到倒閘操作、沖擊負荷、電波等因素的影響,影響芯片的工作狀態(tài)而引發(fā)故障.如,220kV主變保護的相關(guān)裝置缺乏強有力的抗干擾能力,因此極有可能因各種因素導致差動保護誤動.

(4)隱性因素.隱性因素是指無法被探測到的原因而導致故障發(fā)生,如CT二次回路有多點接地的情況,從而導致保護誤動,或直流回路絕緣性下降,導致直流接地,母差保護不及時檢測,導致存在灰塵,影響電源與跳閘母線之間絕緣降低,無法及時作出反應(yīng),影響跳閘回路.

(5)人為因素.維修人員或者值班人員在工作中,沒有將保護重合閘的把手放到正確位置,線路在瞬間出現(xiàn)閃跳不重合的故障,或者值班人員缺乏專業(yè)理論知識,故障發(fā)生后處理不當,引發(fā)管理混亂等問題,這些都會對繼電保護的功能造成影響.

3 220kV繼電保護事故的應(yīng)對策略

一般來說,220kV繼電保護相關(guān)裝置的工作環(huán)境較差,氣候惡劣,很容易因為環(huán)境因素、元器件老化、隱性干擾和人為原因、設(shè)計不合理等導致故障發(fā)生.但是,繼電保護故障仍然能夠通過措施來預防,只要相關(guān)人員做好繼電保護管理,保證設(shè)計、安裝、調(diào)試、驗收等過程準確無誤,并配合到位的監(jiān)督,就能夠最大限度的降低事故發(fā)生幾率,減少損失.220kV繼電保護事故的應(yīng)對策略可以概括為以下幾點.

(1)加強專業(yè)技能及安全培訓.對于值班人員和維修人員,應(yīng)加強培訓和教育,及時傳授新的操作技術(shù)和理念,減少因人為導致的故障和事故.同時,提高人員的安全意識,組織安全宣傳大會,根據(jù)對近年來故障發(fā)生原因進行總結(jié),做出下一階段的工作計劃,為人員提供正確的工作方向,使其能夠在故障發(fā)生之前做出反應(yīng),同時,工作人員應(yīng)當加強學習,提高自身的作業(yè)素質(zhì).另外,企業(yè)還應(yīng)該投入適當?shù)馁Y金,引進更加先進的設(shè)備,提高系統(tǒng)的安全性,減少維修幾率,減少不必要的開支.

(2)完善設(shè)備設(shè)計.為了從源頭杜絕故障的發(fā)生,應(yīng)當把好設(shè)計關(guān),保證設(shè)計的完善性,對設(shè)計過程進行規(guī)范和監(jiān)督.設(shè)計完成后,應(yīng)及時進行調(diào)試和修改,及時消除隱患,避免后期對電網(wǎng)系統(tǒng)運行造成的不利影響.相關(guān)人員應(yīng)該提高標準,對各環(huán)節(jié)和零件都應(yīng)該嚴格檢查,及時解決問題,消除安全隱患.

(3)把好質(zhì)量關(guān).針對設(shè)備質(zhì)量、零件質(zhì)量,特別是收訊機、發(fā)迅機、操作箱等設(shè)備的質(zhì)量,應(yīng)提高要求的標準,及時檢查和維修,避免因元器件老化導致的誤動或拒動情況.定期檢查,必要時應(yīng)更換零件和設(shè)備,及時上報,以預防故障的發(fā)生.

(4)加強管理.繼電保護裝置在電力系統(tǒng)的運行中有著非常關(guān)鍵的作用,為此,應(yīng)當建立完善的規(guī)章制度,將故障的發(fā)生原因及預防措施列明在制度中,以供工作人員閱讀,提高他們的預防意識.同時,完善電網(wǎng)的安全管理機制,明確各環(huán)節(jié)的分工,建立考核機制,能夠及時對工作人員的表現(xiàn)進行評價,找到他們工組中存在的問題,進行針對性的指導.應(yīng)該抓好基礎(chǔ)管理工作,保證制度內(nèi)容落到實處,尤其是在繼電保護的工作現(xiàn)場,更是應(yīng)該提高安全管理水平和監(jiān)督力度,并配合有效的檢修方案,及時排查和解決問題,盡可能減少故障的發(fā)生,促進電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行.

4 結(jié)語

總之,電網(wǎng)故障類型多種多樣,其故障原因也非常復雜,為此,工作人員應(yīng)該充分利用各項資源,對故障原因進行分析和排查,盡可能地縮短停電時間.同時,應(yīng)提高預防意識和安全意識,在平時多進行檢查和維護,及時排除隱患,這也能夠有效的避免故障發(fā)生.220kV繼電保護在電力系統(tǒng)中承擔著重要的責任,不管是值班人員,還是維修人員,都應(yīng)該提高警惕,加緊學習,提高專業(yè)素質(zhì),能夠在故障發(fā)生后,迅速做出反應(yīng),避免故障擴大.

[1]張濤.基于220kV繼電保護的事故分析與對策研究[J].低碳世界,2013,12(09):65-66.

[2]陳金祥.220kV繼電保護事故分析與對策[J].硅谷,2012,17(11):150-151.

[3]彭海兵.基于220kV繼電保護的事故分析與對策研究[J].通訊世界,2014,24(25):79-80.

[4]樊喜峰.基于220kV繼電保護的事故分析與對策研究[J].電子世界,2014,14(07):44-45.

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