(江蘇省電力公司金壇市供電公司,江蘇 金壇 213200)
淺析電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的影響因素及其完善措施
姜 慧
(江蘇省電力公司金壇市供電公司,江蘇 金壇 213200)
電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的一項(xiàng)重要設(shè)備是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置,繼保裝置作為電力系統(tǒng)中必不可少的重要元件,是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要防線。隨著計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)動(dòng)通信、電力系統(tǒng)自動(dòng)化等技術(shù)的發(fā)展,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化水平越來(lái)越高,裝置穩(wěn)定性、集成性越來(lái)越好。本文重在介紹繼電保護(hù)的作用,分析了繼電保護(hù)雷擊干擾、輻射干擾、靜電放電干擾三種干擾因素,提出了完善繼電保護(hù)的三項(xiàng)措施,最后對(duì)繼電保護(hù)的智能化、網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)行了展望。
電力系統(tǒng);繼電保護(hù);影響因素;措施
1.1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用
當(dāng)電力系統(tǒng)中被保護(hù)元件發(fā)生故障的時(shí)候,需要能夠自動(dòng)地、有選擇性的、迅速的從電網(wǎng)中切除,繼電保護(hù)裝置正是承擔(dān)這種功能的自動(dòng)化設(shè)備。它能夠?qū)⒐收峡焖?、正確地隔離,從而能夠保證無(wú)故障部分能夠迅速地恢復(fù)正常運(yùn)行,保證正常連續(xù)供電,并能夠避免故障元件遭受再次損害,盡可能縮小故障范圍和停電范圍。
1.2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的主要功能
繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的有著非常重要的角色,越是復(fù)雜的電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),越是有更多的電氣元件受繼電保護(hù)管理,保護(hù)參數(shù)還需要涉及幾乎所有的一次和二次設(shè)備參數(shù)、運(yùn)行參數(shù)和裝置型號(hào)。另外,在電力系統(tǒng)當(dāng)中,有時(shí)還存在著諸如保護(hù)裝置軟件功能缺陷、二次回路設(shè)計(jì)缺陷、參數(shù)匹配失調(diào)、元器件老化、設(shè)備家族性缺陷以及人為因素等復(fù)雜原因,由此導(dǎo)致運(yùn)行中的繼電保護(hù)裝置會(huì)出現(xiàn)一定的故障,對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行產(chǎn)生影響,甚至還會(huì)引起事故。因此,對(duì)繼電保護(hù)故障的排除應(yīng)引起高度重視。
2.1 雷擊干擾
雷擊干擾是較為常見的一種情形。由于設(shè)備到變電站接地網(wǎng)的接地線為高阻抗,當(dāng)變電站的接地網(wǎng)部件遭受雷擊的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生高頻電流,此時(shí)該變電站的接地網(wǎng)系統(tǒng)中暫態(tài)電位便會(huì)升高,就有可能引起繼電保護(hù)裝置的控制回路或靈敏設(shè)備的損壞。
2.2 輻射干擾
不能忽視通信、話機(jī)等電子通訊工具的輻射干擾。我們知道,在電站工作或運(yùn)行檢修時(shí),那些存在于繼保裝置周圍的電子通訊工具,如移動(dòng)通信和話機(jī),有相當(dāng)強(qiáng)的電場(chǎng)以及磁場(chǎng)。這些變化的電磁場(chǎng)能夠產(chǎn)生輻射干擾,形成一個(gè)假信號(hào)源,其原理是它能夠耦合到附近的弱電子元件的回路當(dāng)中,在回路中感應(yīng)出一定的高頻電壓。這類假信號(hào),對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作正確性是個(gè)不小的威脅。
2.3 靜電放電干擾
不能忽視冬季易發(fā)的靜電放電干擾。在冬季干燥的工作環(huán)境下,加上工作人員通常都穿著絕緣靴,電荷不能及時(shí)導(dǎo)出,其衣物更加可能帶有靜電高壓,電荷將會(huì)累積聚集并被保持很長(zhǎng)時(shí)間。此時(shí),如果工作人員接觸電子設(shè)備,便會(huì)發(fā)生放電,在嚴(yán)重的時(shí)候甚至還會(huì)燒毀電子元件,破壞電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置。
3.1 完善制度
科學(xué)合理的制度是確保繼電保護(hù)正常運(yùn)行的保障手段,應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同繼電保護(hù)裝置的不同特點(diǎn),制定完善的運(yùn)行管理規(guī)章制度,包含繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)、定期校驗(yàn)、缺陷處理以及事故分析等,并配套相應(yīng)的人員考核制度,以此來(lái)促進(jìn)繼電保護(hù)工作的順利開展。此外,還可設(shè)立繼保專業(yè)勞動(dòng)競(jìng)賽、技術(shù)練兵、集中輪訓(xùn)等活動(dòng),提高廣大繼電保護(hù)工作人員的技能水平和工作責(zé)任心。
3.2 加強(qiáng)協(xié)調(diào)
繼電保護(hù)工作專業(yè)性強(qiáng),而且需要電力系統(tǒng)其他專業(yè)交叉配合,例如,經(jīng)常需要運(yùn)行、調(diào)度、檢修的直接或間接參與。因此,對(duì)各方的協(xié)調(diào)就顯得十分重要。各專業(yè)要密切配合,做到思想統(tǒng)一、協(xié)調(diào)統(tǒng)一,確保目標(biāo)一致、各司其職。為此,需要建立一套完整的組織協(xié)調(diào)架構(gòu),來(lái)確保工作有序運(yùn)轉(zhuǎn)。
3.3 提升技術(shù)
隨著繼電保護(hù)自動(dòng)裝置的自診斷技術(shù)以及繼保技術(shù)的不斷發(fā)展更新,日臻完善的變電站繼電保護(hù)故障診斷系統(tǒng)能夠?yàn)殡姎舛卧O(shè)備實(shí)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。因此,在繼電保護(hù)裝置上加載在線監(jiān)測(cè)程序,將能夠?qū)γ恳慌_(tái)設(shè)備以及其元器件進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試,使設(shè)備得到可靠保障。技術(shù)的成熟,將大大提高設(shè)備管理能力,為設(shè)備提供人工管理和自動(dòng)技術(shù)的雙重保障,強(qiáng)化狀態(tài)檢修、離線檢修、設(shè)備驗(yàn)收效率和效益。
繼電保護(hù)裝置作為電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)智能終端,具有數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的特征。它負(fù)責(zé)從網(wǎng)絡(luò)中接受全系統(tǒng)的運(yùn)行和故障信息數(shù)據(jù),同時(shí)也將被保護(hù)設(shè)備的信息數(shù)據(jù)傳送至網(wǎng)絡(luò)中的任一終端。
4.1 智能化
微處理器技術(shù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展大大促進(jìn)了繼電保護(hù)裝置的智能化水平發(fā)展。隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展創(chuàng)新,微處理器、微控制器、嵌入式系統(tǒng),從硬件和軟件上都開始大量融合到繼電保護(hù)裝置中,使得儀器、儀表數(shù)字化、智能化水平不斷得到提高。繼電保護(hù)產(chǎn)品在測(cè)量速度、準(zhǔn)確度、靈敏度以及綜合性價(jià)比方面所體現(xiàn)出的智能化,是前所未有的。
4.2 網(wǎng)絡(luò)化
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的革新,促進(jìn)了信息和數(shù)據(jù)通信技術(shù)的迅速發(fā)展,繼電保護(hù)網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成熟。為了防止整個(gè)電力系統(tǒng)停電的嚴(yán)重事故,我們僅僅設(shè)置各個(gè)元件的保護(hù)裝置是不夠的。以前的繼電保護(hù)裝置只能反映保護(hù)安裝處的電氣量,從而切除故障,以縮小事故范圍。但是,新提出的系統(tǒng)保護(hù)的概念是要求利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將整個(gè)電力系統(tǒng)的各個(gè)繼電保護(hù)裝置聯(lián)絡(luò)起來(lái),使得整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行以及故障信息在每個(gè)保護(hù)單元上得到共享,再配合自動(dòng)重合閘等安全自動(dòng)化裝置,從而保障整個(gè)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。
繼電保護(hù)能夠使得被保護(hù)的電氣元件發(fā)生故障時(shí),繼保裝置能夠快速判斷并準(zhǔn)確地給距離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘指令,使故障元件能夠快速地從系統(tǒng)中斷開,縮小故障,恢復(fù)供電。近年來(lái),國(guó)家對(duì)電網(wǎng)的投入非常巨大,電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,裝備水平越來(lái)越高,超高壓建設(shè)也在提速,這便使得電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及其運(yùn)行方式日益復(fù)雜。因此,對(duì)于電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)的要求也越來(lái)越高、越來(lái)越嚴(yán)格,這將促進(jìn)繼保技術(shù)繼續(xù)朝深入發(fā)展。
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