方 明
(中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司貴陽局,貴陽 550000)
現(xiàn)如今,電力系統(tǒng)負(fù)荷明顯增大,電網(wǎng)中的部分線路和設(shè)備也容易出現(xiàn)短路現(xiàn)象。若發(fā)生短路現(xiàn)象,則電流就會明顯增大,若短路電流在終端附近,則電流可達(dá)互感器額定電流的數(shù)百倍,進而降低繼電保護裝置的靈敏度,無法實現(xiàn)其速斷保護的功能。線路出現(xiàn)短路情況后,電流互感器就會呈現(xiàn)飽和狀態(tài),這時電流互感器將不會感應(yīng)到二次測電流,此時限過流保護裝置將會失效,引發(fā)危險事故。而當(dāng)電力系統(tǒng)的出口線位置發(fā)生故障時,一般母聯(lián)斷路器或主變壓器的保護裝置會自動工作,切斷電流,這時不僅無法解決故障問題,還會增大故障影響范圍。一旦電力系統(tǒng)出口線過流保護中設(shè)置拒絕動作,啟動保護裝置,則電力系統(tǒng)自身就會出現(xiàn)嚴(yán)重的斷電問題,影響整個系統(tǒng)的運行效果。
開關(guān)保護設(shè)備不合理是越級跳閘的主要原因,所以開關(guān)設(shè)備選擇尤為關(guān)鍵。再者,選擇匹配的開關(guān)保護設(shè)備也不可忽視。電力系統(tǒng)的工作人員通常要利用控制開關(guān)站為用戶供電,從而形成變電所、開關(guān)站和配電變壓器的供電模式。在沒有實現(xiàn)繼電器保護自動化開關(guān)站當(dāng)中,電力工作者需要采用負(fù)荷開關(guān)作為保護設(shè)備,將負(fù)荷開關(guān)和熔斷器的組合器分合操作,及時地切斷負(fù)荷電流。而由變壓器的出口線柜則應(yīng)采用負(fù)荷開關(guān)和熔斷器的組合器,但是很多電力工作者將負(fù)荷開關(guān)和熔斷器接在了帶配電變壓器的出口線柜上,這極易導(dǎo)致電力系統(tǒng)的出口線故障,進而引發(fā)開關(guān)站越級跳閘,造成十分嚴(yán)重的大范圍停電。
繼電保護裝置還可能出現(xiàn)隱形故障。如錯誤整定引發(fā)的故障以及設(shè)備故障所引發(fā)的隱形故障等。電力工作者在定值檢測中,如發(fā)生整定和校準(zhǔn)錯誤,就會發(fā)生十分嚴(yán)重的隱形故障,特別是在機電系統(tǒng)維修后,電力人員并未及時調(diào)整整定值,繼電保護裝置也比較容易出現(xiàn)隱形故障。但是設(shè)備故障所引發(fā)的隱形故障通常由元件失靈和元件磨損所引起。如繼電保護裝置中的元件和插件損壞或失靈,均會導(dǎo)致較為嚴(yán)重的隱形故障。隱形故障只有在其他設(shè)備出現(xiàn)問題后方可發(fā)現(xiàn),但是此時造成的危害已經(jīng)到達(dá)一定程度。
以功能正常的零件替換可能存在故障的零件,縮小故障范圍,這是最為常見的處理方式。如初步判定為保護裝置或內(nèi)部回路的復(fù)雜單元繼電器故障時,則可以備用件來替換,若故障消除,則故障源于插件,若依然存在故障,則應(yīng)繼續(xù)查找故障。
監(jiān)視二次回路中多個環(huán)節(jié)的參數(shù)變化可確定故障的位置,這種方法一般用來檢測斷路器控制的回路、信號回路或公共回路當(dāng)中的某些故障。例如,在巡檢中,測量電纜屏蔽層的電流數(shù)據(jù)發(fā)生異常情況,如數(shù)值過大,則其他電源就會串入,如數(shù)值接近于零,則可能為屏蔽層接地線出現(xiàn)斷線的問題。電纜屏蔽層數(shù)據(jù)異常也會降低保護裝置的可靠性。取一小段線路短接,判斷故障是否在短接的部分之內(nèi),從而有效縮小故障范圍,這種方法主要應(yīng)用在判斷交流電流、電壓回路開路、繼電器不動作或轉(zhuǎn)換開關(guān)接觸點接觸不良等多種故障當(dāng)中。
將回路當(dāng)中的某一部分進行短接處理,判斷故障是否在短接的范圍內(nèi),這種方式主要應(yīng)用于繼電器切換不動作、電流回路的開路以及判斷轉(zhuǎn)換開關(guān)控制的接點狀態(tài)的判斷上。
在故障排除中,當(dāng)存在無法利用儀器設(shè)備檢查出來或插件故障物備品更換但又需要排除故障問題時,一般會采用直觀法的方式,將故障問題降到最低。操作原理為:在開關(guān)柜接收到相關(guān)操作指令后,觀察跳閘線圈與合閘接觸器的運轉(zhuǎn)情況,如正常運作,則說明電氣回路處于正常狀態(tài),故障問題應(yīng)該出現(xiàn)在機構(gòu)內(nèi)部中;之后再對繼電器或元器件予以檢查,查看其是否存在發(fā)黃情況或散發(fā)焦味,從而確定故障點的確切位置,然后采取合理的解決措施。
該方法就是將連在一起的二次回路脫開,然后依照原有順序還原,如出現(xiàn)故障點,則可證明故障點所在的線路,同時還可使用相同的方法來檢查線路內(nèi)的分支路故障點,直至明確故障點的位置,這種方法通常應(yīng)用在檢查直流接地和交流電源無法搭接熔絲等故障當(dāng)中。例如,直流接地故障,利用拉路法根據(jù)負(fù)荷程度,將直流負(fù)荷的各個回路進行拉開斷電處理,且時間要控制在3秒以內(nèi)。在回路切斷后觀察各回路故障點的情況,判斷故障點所在位置。如果發(fā)現(xiàn)故障點不在這一區(qū)域,可通過相同方式查看地源端的端子,判斷故障所處位置。如果發(fā)現(xiàn)是因為電壓互感器二次熔絲出現(xiàn)熔斷故障,進而引發(fā)的短路問題,可在電壓互感器二次短路的總引處進行端子分離,消除故障點,之后再按照順序排查分支線路,進而有效縮小故障范圍。
總之,目前我國電力系統(tǒng)發(fā)展速度不斷加快,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)也發(fā)生了巨大的變化。繼電保護裝置是確保電網(wǎng)平穩(wěn)安全運行的關(guān)鍵要素,其對電力系統(tǒng)的正常運行有著重要作用。相信未來的繼電保護技術(shù)將不斷完善,并有效增強用電的安全性。