國電南瑞南京控制系統(tǒng)有限公司 江蘇南京 210061
摘要:伴隨著我國電力事業(yè)的建設與發(fā)展 ,變電站與發(fā)電站的建設中逐漸注重對電力系統(tǒng)中的直流電源的應用。直流電源不僅能夠有效保證電力系統(tǒng)在超負荷運轉下仍能夠持續(xù)供電 ,還能為系統(tǒng)中的繼電保護裝置提供有效的直流電
源。本文針對 35kV 變電站的建設和運營中存在的不足和問題進行分析,并提出合理的應對措施進行應對。
【關鍵詞】35kV 變電站 繼電保護 電力故障 電力系統(tǒng)
電力系統(tǒng)繼電保護裝置極易在區(qū)域供電的 35kV 變電站運營的過程中發(fā)生,如果故障不能夠進行合理的處置,就會對區(qū)域電力安全穩(wěn)定帶來威脅,因此,35kV 變電站的繼電保護問題需要得到足夠的重視。
1 繼電保護裝置在35kV變電站的作用
1.1 對電力系統(tǒng)的運行狀況進行監(jiān)視
繼電保護裝置能夠起到監(jiān)視電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的作用,對發(fā)生的供電故障進行及時處理,切斷故障元件最近的斷路器,使故障對整個電力系統(tǒng)的影響降到最低。繼電保護裝置的設計安裝,要結合電力安全系統(tǒng)的整體格局,保證電力系統(tǒng)的整體性,從而保證對 35kV 變電站的電力系統(tǒng)的運行情況進行有效的監(jiān)視。
1.2 對電氣設備的工作狀況進行有效反饋
繼電保護裝置可以對電氣設備的工作狀態(tài)進行有效反饋。如果電力設備的運轉不正常,繼電保護裝置便可以將故障信息傳達給值班人員,通知值班人員及時組織維修工作或故障排除。
2 35kV變電站繼電保護存在的問題和解決方案基層供電公司缺乏繼電保護、高壓試驗等專業(yè)人員,對于 35kV 變電站的問題,通常由普通的變電檢修人員進行處理。雖然一次設備缺陷處理對于檢修人員來說不是問題,但對于二次保護問題去發(fā)經(jīng)驗,從而導致問題難以得到有效處理,影響了電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。
2.1 直流接地問題和措施
直流接地是常見的電力系統(tǒng)問題之一,主要原因是蓄電池漏液。導線絕緣因為磨損等情況發(fā)生破損。直流電源是電力系統(tǒng)極其重要的組成部分,主要是為許多重要負荷和繼電保護、自動裝置等提供供電和照明電源。如果直流系統(tǒng)發(fā)生一點接地,系統(tǒng)還可以正常運行,因為不會發(fā)生電流短路,但是會留下故障隱患,仍需及時排除問題。如果直流電源的另一點也發(fā)生接地情況,那么很可能發(fā)生直流電源短路問題,從而切斷保護裝置的電源開關,或者熔斷直流屏熔斷器,造成保護誤動或拒動的情況,嚴重的可能會引起較大的電力系統(tǒng)事故。因此,如果直流系統(tǒng)發(fā)生一點接地,需要及時對故障進行處理,避免長時間在在這種情況下工作,防止嚴重的電力系統(tǒng)故障發(fā)生。
在排查直流接地問題時,第一要對接地支路進行確定,排查絕緣監(jiān)測裝置中的問題發(fā)生點,然后通過支路確定相關回路和保護裝置。具體的處理步驟可以按照如下進行:結合相關數(shù)據(jù)和經(jīng)驗,采用拉路尋找或者逐段排除的方法判斷直流接地地點,按照先室外后室內(nèi)或者先信號后操作部分原則進行。
2.1.1 拉路法
利用拉路法判斷接地地點時,如果把直流系統(tǒng)中的直流接地回路分離出來進行運行,那么此時直流母線的正負極對地電壓出現(xiàn)平衡。所以說直流接地在某個回路中發(fā)生的的可能性可以通過讓直流接地回路瞬間停電來進行排查。但由于直流系統(tǒng)供電是不間斷的,所以在進行故障排查時,不能夠輕易停電。如果在切斷某個回路時,相關故障消失,說明在所選回路中存在故障,進一步排查就可以縮小故障范圍,最終確定支路。
2.1.2 逐段排除法
逐段排除是讓直流負荷分段開環(huán)運行,再將回路環(huán)路開關和直流母線分段開關斷開,然后應用拉路法進行故障排查。這種方式更容易去頂故障范圍。在進行直流回路切斷時,切段時間不能超出 3 秒。如果接地發(fā)生時有人在工作,那么接地發(fā)生在工作設備上的可能性通常較大,因此需要先對工作設備進行排查,切斷工作設備直流電源,觀察直流接地信號。
2.2 控制回路斷線的問題和措施
控制回路斷線也是電力系統(tǒng)中常見的問題之一,主要產(chǎn)生的原因是有斷路器分合閘線圈損壞;接線松散;保護操作箱位置的繼電器損壞;斷路器機構的其他閉鎖觸點未閉合;閉鎖繼電器損壞等。
控制回路斷線故障發(fā)生時,可以采取的處理措施包括:對操作箱的 TWJ 或 HWJ 燈進行檢查,如果控制回路正常時燈亮,可能是TWJ 或 HWJ 繼電器提供的信號觸點有問題,或者分合閘回路接線發(fā)生松動,亦或是信號回路故障;對控制電源的運行情況進行檢測。用歐姆表對分合閘線圈進行測量時,如果電阻的測量值在 30 ~ 200Ω 的范圍內(nèi),說明分合閘回路線圈沒有問題,如果分合閘線圈的阻值明顯錯誤,那么說明線圈有問題,需要進行替換。如果線圈在排查之后發(fā)現(xiàn)是沒有問題的,而控制電源空開跳閘,說明在分合閘回路上發(fā)生了短路,需要進行絕緣檢查。
2.3 保護裝置異常的問題和措施
由于元件損壞、老化,保護裝置也會出現(xiàn)異常。對于這種問題,工作人員需要排查出具體的損壞插件,而不需要排查出具體元件,因為故障元件的排查難度很高,要求工作人員有很高的技術水平,而且硬件結構復雜,修復難度大,現(xiàn)場處理需要花費大量的時間。元件損壞主要是由于以下原因引起的:
(1)設計方面:在進行回路參數(shù)設計或者保護裝置的軟件設計時,有嚴重的程序BUG,或者設計缺陷。對于這種情況,需要與廠家溝通進行系統(tǒng)漏洞修補和升級。
(2)電源方面:由于電源的超期運行或者電源的質量不過關,導致電源發(fā)生損壞。
(3)電磁干擾方面:以往的繼電保護裝置,對于電磁的抗干擾能力很差,電磁的兼容性差,因此元件更容易損壞。
(4)元器件質量方面:元器件質量主要包括液晶顯示失效、A/D 轉換故障、KCT 損壞以及老化嚴重等問題。對于由于運行時間長,導致保護異常的保護裝置,可以通過更換CPU 插件或者電源插件等方法解決。
3 結語
35kV 是電網(wǎng)系統(tǒng)中重要的基礎組成部分,必須給予高度的重視。繼電保護裝置的應用是確保 35kV 變電站安全穩(wěn)定工作的重要保障,需要加強繼電保護裝置的管理和監(jiān)測,減少故障的發(fā)生,保護變電站工作的正常運行,促進電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展。