衡量继电保护的好坏范文

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关键词:继电保护;维护;故障;处理

中图分类号:TM

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2010)04-0297-02

继电保护装置是电力系统中非常重要的组成部分,它的发展也和电力系统一样也历经了电磁型、晶体管型、集成电路型、微机型的发展过程。至今,不同形式的保护还在电力系统中广泛存在并发挥作用。由于继电保护在电力系统中的特殊作用,就要保证继电保护装置的正常反应。因此在日常对继电保护装置的维护就显得尤为重要,而一旦发生故障,就应当尽快的准确的判断处理故障。

1 继电保护的基本要求和作用

就全局而论,在电力系统的安全问题上有两种必须避免的灾害性事故:一种是重大电力设备损坏,另―种是电网的长期大面积停电。在这些方面,电力系统继电保护一直发挥着特殊重要作用。

1.1 继电保护的基本要求

对电网继电保护的基本性能要求,包括可靠性、选择性、速动性和灵敏性。这些要求之间,有的相辅相成,有的相互制约,需要针对不同的使用条件,分别地进行协调。对这些问题的研究分析,是电网继电保护系统运行部门的头等大事。(1)选择性。基本含义是保护装置动作时,仅将故障元件从电力系统中切除,使停电范围尽量减小,以保证系统中非故障部分继续安全运行。(2)速动性。速动性是指继电保护装置应以尽可能快的速度断开故障元件。这样就能减轻故障设备的损坏程度,减小用户在低电压情况下工作的时间,提高电力系统运行的稳定性。(3)灵敏性。保护装置对其保护范围内的故障或不正常运行状态的反应能力称为灵敏性(灵敏度)。灵敏性常用灵敏系数来衡量。它是在保护装置的测量元件确定了动作值后,按最不利的运行方式、故障类型、保护范围内的指定点校验,并满足有关规定的标准。(4)可靠性。可靠性是指在保护装置规定的保护范围内发生它应该反应的故障时,保护装置应可靠地动作(即不拒动)。而在不属于该保护动作的其他任何情况下,则不应该动作(即不误动)。

选择继电保护方案时,除设置需满足以上四项基本性能外,还应注意其经济性。即不仅考虑保护装置的投资和运行维护费,还必须考虑因装置不完善而发生拒动或误动对国民经济和社会生活造成的损失。

1.2 继电保护的任务

继电保护装置是一种由继电器和其它辅助元件构成的安全自动装置。它能反映电气元件的故障和不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号。(1)故障:将故障元件切除(借助断路器);(2)不正常状态――自动发出信号(以便及时处理),可预防事故的发生和缩小事故影响范围,保证电能质量和供电可靠性。

2 继电保护装置的维护

2.1 一般性检查

不论何种保护,一般性检查都是非常重要的,但是在现场也是容易被忽略的项目,至少是没有认真去做。一般性检查大致包括以下几个方面:

(1)连接件是否紧固、焊接点是否虚焊、机械特性等。现在保护屏后的端子排端子螺丝非常多,特别是新安装的保护屏经过运输、搬运,大部分螺丝已经松动,在现场就位以后,必须认认真真、一个不漏地紧固一遍,否则就是保护拒动、误动的隐患。

(2)应该将装置所有的插件拔下来检查一遍,将所有的芯片按紧,螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中,也必须将各元件、保护屏、控制屏、端子箱的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。(3)做好继电保护装置的清扫工作。清扫工作必须由两人进行,防止误碰运行设备,注意与带电设备保持安全距离,避免人身触电和造成二次回路短路、接地事故。对微机保护的电流、电压采样值每周记录一次,每月对微机保护的打印机进行定期检查并打印。

2.2 建立岗位责任制,做到每个盘柜有值班人员负责

做到人人有岗、每岗有人。 值班人员对保护装置的操作,一般只允许接通或断开压板,切换开关及卸装熔丝等工作,工作过程中应严格遵守电业安全工作规定。

2.3 定期对继电保护装置检修及设备查评

(1)检查转换开关、各种按钮、动作是否灵活无卡涉,动作灵活。接点接触有无足够压力和烧伤。

(2)检查二次设备各元件标志、名称是否齐全。

(3)检查各盘柜上表计、继电器及接线端子螺钉有无松动。

(4)检查控制室光字牌、红绿指示灯泡是否完好。

(5)检查电压互感器、电流互感器二次引线端子是否完好。

(6)检查断路器的操作机构动作是否正常。

(7)配线是否整齐,固定卡子有无脱落。

2.4 要了解继电设备技术发展趋势,采用新的技术对设备进行监管和维护

在电力事业高度发展,继电保护日益严峻,继电保护设备不够完善的情况下,必须加强对新技术的应用,唯此才能保证保护装置的科学有效,在电力系统的保护中发挥应有的贡献。

3 继电保护的故障处理

继电保护工作是一项技术性很强的工作。如果只想学会对设备的调试并不难,只要经过一段时间的培训,按照调试大纲依次进行就可实现。而一旦出现异常现象,想处理它并非易事。它要求工作人员有扎实的理论基础,更要有解决处理故障的有效方法。一个合适的方法,在工作中能帮你少走弯路,提高效率。可以说继电保护技术性很大程度上体现在故障处理的能力上。因此,如何用最快最有效的方法去处理故障,体现技术水平,成为广大继电保护工作者所共同要探讨的课题。下面是常用的几种故障处理方法:

3.1 掉换法

用好的或认为正常的相同元件代替怀疑的或认为有故障的元件,来判断它的好坏,可快速地缩小查找故障范围。这是处理综合自动化保护装置内部故障最常用方法。当一些微机保护故障,或一些内部回路复杂的单元继电器,可用附近备用或暂时处于检修的插件、继电器取代它。如故障消失,说明故障在换下来的元件内,否则还得继续在其它地方查故障。

如一条110 kV 旁路L FP-941A 微机保护运行指示灯忽闪忽灭,并不打印任何故障报告,很难判断为何故障。正好附近有备用间隔,取各插件相应对换,查出故障在CPU 插件上。用此项方法,要特别注意插件内的跳线、程序及定值芯片是否一样,确认无误方可掉换,并根据情况模拟传动。

3.2 短接法

将回路某一段或一部分用短接线接入为短接,来判断故障是存在短接线范围内,还是其他地方,以此来缩小故障范围。此法主要用于电磁锁失灵、电流回路开路、切换继电器不动作、判断控制KK等转换开关的接点是否好。以下为例:

电磁锁失灵故障在变电所检修中经常遇到。原理见下图,图中7D2 DS 为主变110 kV 侧接地刀闸电磁锁,8G为主变110 kV 侧旁路隔离开关辅助节点,3G为主变220 kV 侧隔离开关辅助节点,4 G为主变220 kV 侧旁路隔离开关辅助节点,9 G为主变35 kV 侧隔离开关。

图1

从图中可知只有当8 G、3 G、4 G、9 G同时闭合时,7D2DS 才会动作。而事实7D2DS失灵故障涉及主变三侧隔离刀闸辅助节点。由于220 kV 变电所场地大,跑遍整个变电所去取下罩在各隔离刀闸辅助开关上的铁壳再检查每付节点的好坏,这种做法很盲目费时。此时用短接法很方便,先到110 kV开关端子箱检查熔丝32RD 、33RD 两端电压是否正常,再短898 与882,来判断电磁锁本身好坏,再取下短接线短900 与822 来判断8G 好坏。依次排查,假如在短902 与882 时出现7D2DS 失灵,则表明故障是由3G节点坏引起的,去主变220 kV 侧隔离开关处检查隔离闸刀辅助接点即可。

3.3 分段处理法,即将一套设备分两个及以上部分,再按序处理

(1)查高频保护收发信机不能发信、远方不能起动本侧发信或收不到信号3d告警等故障。由于牵涉到两侧收发信机和许多通道设备,可分段来处理。先将通道脱开,将75Ω负载接入,用电平表确定自发自收是否正常,根据负载端能测到合格的电平来判断故障是否出现在本机,再接入通道,通过测通道口和在结合滤波器通信电缆端测对侧发信时的收信电平差来排除通信电缆好坏,就可寻找故障段所在。

(2)查远动或光纤通道好坏。可先将通道口解开,再短接内回路,用内部自环来确认本装置是否正常。再在外侧短接环起来,看对方是否收到他自发的信号,来判断通道好坏。

3.4 参照法

通过正常与非正常设备的技术参数对照,从不同处找出不正常设备的故障点。

此法主要用于查认为接线错误,定值校验过程中发现测试值与预想值有较大出入又无法断定原因之类的故障。

(1)在进行回路改造和设备更换后二次接线不能正确恢复时,可参照同类设备接线。如更换新的控制KK开关及接线后,出现开关不能正常分合故障。一般来说是二次线在恢复过程中接错了。为了尽快找到原因,可参照相邻线路控制KK(一般情况下同一块控制屏上,各条出线的控制KK 开关接线是相同的) 的接线,根据其线头标号套上的编码及接线位置一一对照找出不同点,就很容易发现错线所在。

(2)在继电器定值校验时,如发现某一只继电器测试值与其整定值相差甚远,此时不可轻易判断此继电器特性不好,或马上去调整继电器上的刻度值。因为,所用的测量表计是否准确直接影响检验结果。这时可用同只表计去测量其它相同回路的同类继电器(正常情况下一个检修周期内动作值变化不会相差较大),如定值均正确,说明表计准确,据此可判定,出现测试值与定值偏差超出正常范围的继电器有问题,应予以更换。

(3)保护带负荷试验难以确认数据正确与否,可从同类已运行的设备上读取数据,如指示灯情况、微机保护液晶显示屏中的内容等进行参照以便缩小故障范围。

3.5 直观法

处理一些无法用仪器逐点测试,或某一插件故障一时无备品更换,而又想将故障排除的情况。比如10KV开关柜分或拒合故障处理。在操作命令下发后,观察到合闸接触器或跳闸线圈能动作,说明电气回路正常,故障存在机构内部。到现场如直接观察到继电器内部明显发黄,或哪个元器件发出浓烈的焦味等便可快速确认故障所在,更换损坏的元件即可。

电力系统的故障类型多种多样,处理故障使用的方法也应随故障情况而变。但无论何种故障,只要能吃透原理,在工作中融汇贯通,再通过不断地经验积累,分析总结,故障处理技术水平一定会很快得到提高。

参考文献

[1]冯海东,陈奕琴.谈继电保护故障处理的九种方法[J].广东科技,2008.

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电力系统在运行中，一旦出现故障，就会给国民经济的发展带来灾难性的后果。电力系统中的继电保护就是为保障电力系统稳定运行，而设置的最基本、最有效手段。继电保护装置是指当电力设备系统中的电力元件或者是电力系统本身，发生了危及电力系统安全运转的故障时，能够直接向所控制的断路器发出断开的命令，以控制故障终止的一种自动化措施。继电保护装置为保证电网的稳定运行，能反映电气元件的故障和不正常运行状态，并动作于断路器跳闸和发出告警信号，从而使保证电网安全稳定运行,将损失降至最低。电力系统继电保护的基本任务主要包含两大方面：一是当电力系统出现不正常工作的情况时，继电保护装置能够自动、及时地发出信号提醒运行人员进行处理；二是当电力系统出现故障时，继电保护装置就能够有选择性的、自动快速的将故障设备从电力系统中予以切除，从而保障电力系统其余的部分能够正常运行，从而有效地防止电力系统故障的进一步扩大。

2继电保护装置维护的必要性分析

2.1继电保护装置维护的原因

继电保护装置广泛用在变电站、发电厂内，主要工作内容是用来检测电网运行、记录故障以及控制断路器工作，进而保证电网正常、可靠地运行。计算机技术、电子技术以及通讯技术的快速发展，电力系统的不断发展、规模的不断扩大和电压等级的不断提高对继电保护提出许多新的要求。正是由于继电保护对电力系统的重要性，因此，继电保护装置可能存在的故障，就直接关系到了继电保护装置的维护好坏对于电力系统正常运转方面产生的作用。继电保护装置可能存在的故障有：一是继电器触点松动、开裂或是触点尺寸位置出现偏差，影响到了继电器接触的可靠性，触点就是继电器完成切换负荷的电接触元件；二是继电器玻璃绝缘子出现损伤问题，继电器的绝缘子是由金属插脚以及玻璃经过烧结而成，在日常的继电器保护装置的维护方面，由于调整、运输等产生的插脚弯曲，而产生玻璃绝缘子开裂，造成继电器保护装置无法可靠通断；三是由于继电器自身的参数设置不当，造成电磁继电器的铆装处松动或结合强度差。四是继电器保护装置的线圈故障问题，由于继电器所使用的线圈种类繁多，当线圈多个交叉放在一起时，就容易产生碰撞交连，一旦将其分开，就容易产生断线。综上所述，由于继电气保护装置中所存在的问题，在对其进行维护时，应基于以下几个要求，积极地对其进行维护，以保障电力系统安全运行。

2.2电力系统继电保护装置维护的要求

依据继电保护装置在整个电力系统中所承担的任务，对于继电保护装置的维护应基于选择性、快速性、灵敏性、可靠性这“四性”的基本要求上。选择性是指在对电网影响最小的地方实现断路器的控制与操作，即断开距离事故点最近的开关设备，从而保证供电系统的其他部分能正常运行。选择性除了决定于继电保护装置自身的性能外，还应从满足电源预算开始，愈靠近产生故障的点，对于继电保护装置产生的故障启动值愈小，产生操作所需要的时间就会越短。快速性是指一旦电路系统产生短路，继电器保护装置能够在最短的时间内将故障所影响的范围控制在最小的范围内，以提升系统的稳定性。继电器保护装置的维护能够减轻故障元件的损坏程度，提高线路故障后自动重合闸的成功率，并特别有利于故障后的电力系统同步运行的稳定性。灵敏性是指是指继电保护对设计规定要求动作的故障和异常状态能够可靠动作的能力。当影响电力系统正常运行的故障产生时，继电保护装置能够灵敏的感受并进行灵敏的操作，以保证保护装置的灵敏性系数的衡量。继电保护装置的维护能够在实际的运行中对继电保护装置的灵敏性给与具体的指标，并在一般的继电保护设计与运行规程中进行具体的操作。可靠性是指保障继电保护装置自身在保障电力系统正常运行的可靠性，因而可以分为信赖性以及安全性两大方面。对其进行维护是要促使其能够准确的完成原本设计中所要求的一系列动作，以及在非设计要求动作的情况下，能够保证其可靠地不动作。

3电力系统继电保护装置进行维护的措施

3.1检验继电保护装置

在对继电保护装置进行检验的过程中，对于以下几方面内容应给予及时的关注：首先，整组实验以及电流回路升流实验放在试验检测的最后实施；二是上述两项工作的完成，就严禁再次拔出插件、改变定值区以及改变二次回路等工作；三是在定期检验中，在检验完成后设备投入运行，但是缺少负荷的情况下，不能测量负荷向量和打印负荷采样值。

3.2保证定值区的正确性

对于继电保护装置而言，定值区是十分重要的。因此，在实施维护时，必须采用严格的管理以及相应的技术手段，以保证定值区自身的正确性。在实际的管理中，我们采取的主要措施是，在修改完定值后，将设备名称、定值单、定值号由修改人员一一核对，并在继电保护装置的维护工作记录中，标明定值区编号。