摘 要:本文針對(duì)繼電保護(hù)的幾個(gè)常見問題,結(jié)合理論實(shí)踐,在簡要闡述繼電保護(hù)基本原理及構(gòu)成方式的基礎(chǔ)上,分析了常見的問題,并提出常見問題的維修方法和具體的處理措施。分析結(jié)果表明,繼電保護(hù)在運(yùn)行過程中,難免會(huì)發(fā)生各種問題,需要通過有針對(duì)性的檢修方式找到問題發(fā)生的根源,并選擇合理的處理方式,才能保證繼電保護(hù)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定性的運(yùn)行,值得電力企業(yè)高度重視。
關(guān)鍵詞:繼電保護(hù);開關(guān)拒合;主變差動(dòng)保護(hù);低壓側(cè)
繼電保護(hù)系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的主要組成部分,其具有的特性,決定了繼電保護(hù)系統(tǒng)在運(yùn)行中難免會(huì)發(fā)生各種問題及故障,一旦繼電保護(hù)系統(tǒng)無法正常工作,就必然會(huì)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)持續(xù)、安全、穩(wěn)定的運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。因此,相關(guān)人員必須及時(shí)找到發(fā)生問題的根源,并選擇合理的處理方案,才能保證繼電保護(hù)系統(tǒng)良好運(yùn)行,發(fā)揮出應(yīng)有的作用和價(jià)值。基于此,開展繼電保護(hù)的幾個(gè)常見問題解析就顯得尤為必要。
1、繼電保護(hù)的運(yùn)行的基本原理和構(gòu)成方式
繼電保護(hù)運(yùn)行的基本原理為:利用電力系統(tǒng)中發(fā)生短路或者異常時(shí)元件電流、電壓、功率、頻率等參數(shù)的變化,來進(jìn)行繼電保護(hù)動(dòng)作。也有其他的物理量,比如:變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生故障也會(huì)形成大量瓦斯,變壓器油的流速也會(huì)異常增加。絕大多數(shù)情況下,繼電保護(hù)在運(yùn)行中,無論反映何種物理量,均有三部分共同組成,包括:測量部分、邏輯部分、執(zhí)行部分。
2、繼電保護(hù)運(yùn)行中常見的幾個(gè)問題
2.1開關(guān)拒合
電流速斷裝置和過電流保護(hù)裝置是維持繼電保護(hù)系統(tǒng)良好運(yùn)行的主要裝置。控制區(qū)域供電通暢或者中斷的裝置是101開關(guān),如果101開關(guān)投入年限時(shí)間過長,其用電負(fù)荷和配變?nèi)輹?huì)隨著使用年限的增加而增加,導(dǎo)致101開關(guān)發(fā)生拒合問題。針對(duì)這一問題,目前尚未有良好的解決辦法,通常將其記錄在案做異常通知處理。引發(fā)這一故障的主要原因體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:
第一,承載101開關(guān)的電力線路發(fā)生相間短路故障。
第二,101開關(guān)節(jié)點(diǎn)焊死或者合閘因生銹卡主,無法自動(dòng)恢復(fù)到原來位置。
2.2主變差動(dòng)保護(hù)問題
此種故障是繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行中比較常見的故障,以110kV變電站為例,基本運(yùn)行參數(shù)為:主變?nèi)萘繛?萬kVA,電壓等級(jí)有三種,包括110kV、35kV、10kV,但三種電壓等級(jí)接線方法不盡相同,其中35kV電壓通過單母線連接,而10kV電壓則通過單母線分段帶旁路連接【1】。如果在此電力系統(tǒng)中新增一臺(tái)1萬kVA的主變壓器,經(jīng)過調(diào)試之后可以正常運(yùn)行,但在35kV測開關(guān)測驗(yàn)時(shí),主變差動(dòng)保護(hù)啟動(dòng),雖然在整個(gè)保護(hù)范圍中并沒有其他狀況發(fā)生,但仍然開啟了主變差保護(hù),通過這一現(xiàn)象可以充分說明,引發(fā)這一故障的主要原因是CT極性連接不合理。
2.3低壓側(cè)近區(qū)問題
導(dǎo)致繼電保護(hù)發(fā)生低壓側(cè)近區(qū)故障的主要原是電力系統(tǒng)中發(fā)生了短路故障,致使變壓器遭受較大瞬時(shí)電流的沖擊,降低了變壓器動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性,導(dǎo)致變壓器發(fā)生損傷。一旦發(fā)生低壓側(cè)近區(qū)故障,還會(huì)對(duì)變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成不同程度的破壞。變壓器無法承受較大瞬時(shí)電流的沖擊,因此,為保證變壓器功能的完整性,就必須嚴(yán)格控制和處理低壓側(cè)近區(qū)故障。
3、繼電保護(hù)常用的維修方法
3.1直觀法
直觀法是繼電保護(hù)中最常用的方法之一,主要是通過檢修人員的視覺、嗅覺等對(duì)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行情況進(jìn)行檢測和判斷,比如:如果繼電保護(hù)裝置存在發(fā)黃部分,或者問到燒焦氣味,則可以判斷該裝置發(fā)生了故障,然后進(jìn)行有針對(duì)性的檢修。
3.2代替法
代替法是目前繼電保護(hù)裝置維修中應(yīng)用頻次最高的方法,主要應(yīng)用在微機(jī)保護(hù)裝置故障檢修中。當(dāng)微機(jī)保護(hù)裝置發(fā)生故障,檢修人員對(duì)其進(jìn)行替換出來,將新裝置替換原來的裝置,如果可以正常運(yùn)行,則表明被替換設(shè)備存在故障。在應(yīng)用此種方法時(shí),設(shè)備替換之前要先先對(duì)替換的設(shè)備是否與原來的設(shè)備型號(hào)相同,并做好檢測及電流電壓的對(duì)接工作,保證替換后的設(shè)備能夠正常運(yùn)行。
3.3參數(shù)對(duì)照法
此種檢修方法,主要應(yīng)用在異常繼電器數(shù)值故障檢修中,繼電器在正常運(yùn)行中都有其規(guī)定的參數(shù)指標(biāo),一旦發(fā)生故障,數(shù)值就會(huì)發(fā)生變化,通過正常運(yùn)行的參數(shù)進(jìn)行對(duì)比,就可以快速找到發(fā)生故障的部件,為故障檢修提供更加真實(shí)有效的數(shù)據(jù)及信息。
4、繼電保護(hù)常見問題的處理措施
4.1開關(guān)拒合問題的處理措施
要想有效解決開關(guān)拒合問題,就必須先找到故障發(fā)生的根源,然后經(jīng)過系統(tǒng)化分析研究,制定有針對(duì)性處理措施。比如:針對(duì)時(shí)間繼電器連接時(shí),只是控制回路中接入了瞬時(shí)常開接點(diǎn),并沒有接入延時(shí)閉合常開接點(diǎn),在運(yùn)行中開關(guān)發(fā)生拒合,此時(shí),現(xiàn)場操作人員將延時(shí)閉合常開接點(diǎn)也同時(shí)接入控制回路中,就解決了開關(guān)拒合問題。在開關(guān)合閘操作時(shí),形成的瞬時(shí)電流對(duì)設(shè)備造成了較大沖擊,從而引起開關(guān)拒合,101開關(guān)剛啟用時(shí),供電負(fù)荷比較小,瞬時(shí)電流沖擊力也比較小,對(duì)開關(guān)造成影響小,繼電保護(hù)不動(dòng)作。但隨著使用時(shí)間的增加,開關(guān)負(fù)荷也隨之增加,瞬時(shí)電流沖擊力也比較大,一旦超過繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作值,就會(huì)發(fā)生開關(guān)拒合問題。只要合理減少101開關(guān)合閘時(shí)所帶負(fù)載,就能降低瞬時(shí)電流對(duì)開關(guān)造成沖擊力,保證開關(guān)順利合閘。雖然通過此種方法,無法從根本上解決開關(guān)拒合問題,但卻可以有效降低瞬時(shí)沖擊電流造成影響,提升101開關(guān)使用壽命,提升繼電保護(hù)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
4.2主變差動(dòng)保護(hù)問題的處理措施
將繼電保護(hù)裝置重新接入系統(tǒng)中,并啟動(dòng)運(yùn)行,發(fā)現(xiàn)35kV側(cè)負(fù)荷功率如果超過620kW,則繼電保護(hù)裝置會(huì)立即啟動(dòng),如果調(diào)整設(shè)定值,將其改為0.2A,繼電保護(hù)裝置啟動(dòng)時(shí)間將會(huì)延遲5s左右。這就可以充分說明,在繼電保護(hù)裝置中流過了超過定值的電流,但此種問題無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)。為解決這一問題,需要進(jìn)行系統(tǒng)的計(jì)算和分析,先顯示35kV側(cè)的Kpm值為1.40,35kV側(cè)CT變化比為200/5,卻被錯(cuò)誤的認(rèn)為是400/5【2】,改正之后在重新調(diào)試,沒有再發(fā)生主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作問題,主要原因在繼電保護(hù)系統(tǒng)中,采用了不同生產(chǎn)線,生產(chǎn)的開關(guān),其材質(zhì)和成分存在一定的差異,因此,繼電保護(hù)整定時(shí),必須合理設(shè)定每個(gè)設(shè)備及零部件的參數(shù)值及保護(hù)限定值,避免在后期運(yùn)行中發(fā)生匹配準(zhǔn)確性不足等問題,從而保證繼電保護(hù)裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。
4.3低壓側(cè)近區(qū)問題處理措施
在低壓側(cè)近區(qū)整定和高壓側(cè)繼電保護(hù)裝置相互匹配的過電流保護(hù)裝置,并保證該裝置具有良好的限流功能和速斷功能,一旦發(fā)生故障可以速斷,降低對(duì)繼電保護(hù)裝置造成的影響。如果繼電保護(hù)系統(tǒng)中,高壓側(cè)閉鎖過電流的靈敏度明顯高于低壓側(cè)母線的靈敏度,就需要對(duì)低壓側(cè)過流進(jìn)行分段處理,一段為限時(shí)速斷,另一段為過電流保護(hù)段。其中前者用以配合出現(xiàn)的速斷問題,后者則用來配合出現(xiàn)的過電流。總而言之,通過合理增設(shè)限時(shí)速斷功能,可有效降低繼電保護(hù)系統(tǒng)中發(fā)生低壓側(cè)近區(qū)問題的概率,以便及時(shí)反應(yīng),快速解決問題,保證繼電保護(hù)裝置安全、穩(wěn)定運(yùn)行。
結(jié)束語
本文結(jié)合理論實(shí)踐,分析了繼電保護(hù)的幾個(gè)常見問題,分析結(jié)果表明,針對(duì)開關(guān)拒合、主變差動(dòng)保護(hù)、低壓側(cè)近區(qū)等問題,需要操作人員在具體工作中熟練應(yīng)用各種經(jīng)驗(yàn)、定位、分段等手段,對(duì)存在問題進(jìn)行全面系統(tǒng)分析,及時(shí)出了各種問題,保證繼電保護(hù)裝置能夠安全、持續(xù)、穩(wěn)定的運(yùn)行。
參考文獻(xiàn):
[1]劉昊瑋.繼電保護(hù)的常見故障及維修技術(shù)探討[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2017(30):25.
[2]安哲.電氣繼電保護(hù)的常見故障及維修技術(shù)探討[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇,2018,v.17(12):84-85.
作者簡介:
黃建生(1986-)男,漢族,福建龍巖,華電福新周寧抽水蓄能有限公司,主要研究方向:電氣二次。