孟雪猛,袁瑞琴
(1.北京石大東方工程設(shè)計(jì)有限公司;2.山東石油化工學(xué)院,山東 東營 257000)
我國歷來非常重視電網(wǎng)建設(shè),因此城鄉(xiāng)電網(wǎng)十分健全。如何確保電網(wǎng)正常運(yùn)行,各電力公司都有十分有效的應(yīng)對辦法,而繼電保護(hù)就是其中的一種。繼電保護(hù)對于電力系統(tǒng)的重要性是毋庸置疑的。如果電力系統(tǒng)突然出現(xiàn)了故障,此時(shí),繼電保護(hù)裝置就會(huì)突然斷開,避免故障線路處于工作狀態(tài),從而保證其他線路的正常運(yùn)作,避免大面積停電的情況發(fā)生,把停電對生產(chǎn)生活的影響降到最低限度。及時(shí)查找出問題、果斷采取應(yīng)對措施,是對一個(gè)電工維修技術(shù)的考驗(yàn)。快速排除故障,確保電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,是電力公司追求的主要目標(biāo)。在實(shí)際工作中,電力系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)這樣或那樣的問題,而在降低損失方面,繼電保護(hù)發(fā)揮了不可替代的作用。
在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中,隨時(shí)會(huì)發(fā)生各種故障或者系統(tǒng)發(fā)生異常。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者系統(tǒng)異常的時(shí)候,事件保護(hù)就會(huì)對系統(tǒng)進(jìn)行檢測發(fā)出警報(bào),甚至可以直接將故障部分進(jìn)行切除或者隔離,繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)的重要保護(hù)措施。
電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),其中最主要的原因就是能及時(shí)排除這種故障,從而使電力系統(tǒng)遠(yuǎn)離危險(xiǎn)的環(huán)境。在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中,對變壓器、發(fā)電機(jī)和輸電線路等進(jìn)行保護(hù)是極其重要的,如果對系統(tǒng)及其元件保護(hù)不及時(shí),有可能導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)的癱瘓。在實(shí)際操作中,通常采用有觸點(diǎn)的繼電器對系統(tǒng)和元件進(jìn)行有效保護(hù),使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行正常,這種保護(hù)的方法人們稱為繼電保護(hù)。當(dāng)電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中發(fā)生故障或者出現(xiàn)異常情況時(shí),繼電保護(hù)裝置就能在最短的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)從系統(tǒng)中切除故障部位,或者發(fā)出警報(bào)信號。值班的工作人員根據(jù)系統(tǒng)發(fā)出的警報(bào)信號對故障進(jìn)行跟蹤并查找故障的根源,從而避免設(shè)備遭受更嚴(yán)重的破壞,或者對相鄰地區(qū)的供電造成更大范圍的影響。
繼電保護(hù)有一個(gè)前提,那就是繼電保護(hù)裝置必須具有以下功能:一是正確識(shí)別被保護(hù)的元件是正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)還是真正發(fā)生了故障;二是啟動(dòng)繼電保護(hù)后,是區(qū)域內(nèi)保護(hù)還是區(qū)域外保護(hù)。只有滿足這兩個(gè)條件,繼電保護(hù)裝置才能發(fā)揮它應(yīng)有的功能。一旦電力系統(tǒng)發(fā)生故障,工頻電氣量就會(huì)發(fā)生明顯的變化,并呈現(xiàn)以下特征:電流突然增大,電壓突然降低,電流與電壓之間的相位角發(fā)生改變,測量阻抗發(fā)生明顯變化等。利用故障發(fā)生時(shí)電氣量的明顯變化,便可構(gòu)成繼電保護(hù)。
整個(gè)電力系統(tǒng)是由各個(gè)子系統(tǒng)集合而成的,為了確保電力在各子系統(tǒng)中有序調(diào)度,一般都是由工作人員通過控制開關(guān)向各個(gè)系統(tǒng)送電。在沒有安裝繼電保護(hù)的情況下,只能由工作人員進(jìn)行人工操作。在工作實(shí)際中,有些工作人員是盡心盡責(zé)的,嚴(yán)格按照操作流程進(jìn)行操作。而有些工作人員的責(zé)任心沒有那么強(qiáng),為了貪圖方便,他們把復(fù)合開關(guān)和組合器連接在變壓器的出口線柜上,因?yàn)檫`反了技術(shù)操作規(guī)程,因此導(dǎo)致故障的發(fā)生,造成嚴(yán)重的問題。
首先,外界干擾和絕緣性故障的問題。微機(jī)繼電的保護(hù)運(yùn)行過程,在實(shí)際工作中很容易受到外界的干擾。它的絕緣性材料都是特制的,一旦受到外界的干擾就容易對系統(tǒng)造成破壞,繼電保護(hù)就失去應(yīng)有的作用,從而使電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障。其次,保護(hù)裝置的電源問題。經(jīng)過對許多起微機(jī)繼電保護(hù)故障的統(tǒng)計(jì),保護(hù)裝置的電源出問題的概率很高。這其中的主要原因是因?yàn)閮?nèi)部不穩(wěn)定的電流和電壓造成的。它內(nèi)部的電流電壓不穩(wěn),使得繼電保護(hù)出現(xiàn)了基準(zhǔn)值不準(zhǔn)的情況,保護(hù)裝置對電流的判斷存在很大的誤差,因此導(dǎo)致故障的發(fā)生。最后,繼電保護(hù)裝置受到靜電的影響。電網(wǎng)的運(yùn)行過程都會(huì)產(chǎn)生靜電塵埃,一般情況下都要及時(shí)進(jìn)行處理,處理和維護(hù)不及時(shí),靜電就會(huì)對保護(hù)裝置產(chǎn)生很大的破壞力。尤其是在廣播(衛(wèi)星)發(fā)射塔(站)之類的場所,無線裝置對繼電保護(hù)的干擾更加明顯,干擾嚴(yán)重的時(shí)候甚至出現(xiàn)元件錯(cuò)誤運(yùn)行,使得繼電保護(hù)裝置根本無法發(fā)揮作用。
對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行日常檢測的最常用的方法就是參照法。通過這個(gè)方法對繼電保護(hù)故障進(jìn)行檢測,需要使用它的正常數(shù)據(jù)作為參考。通過對繼電保護(hù)裝置里的參數(shù)進(jìn)行大量的比對和分析,從而才能找出故障所在的具體位置,以及找出排除故障的其他相關(guān)因素,為徹底排除故障打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。一旦發(fā)生接線問題的時(shí)候,工作人員的通常做法是,利用參照法對故障進(jìn)行及時(shí)檢測,確保以最快速度排除故障。同路改造是電力系統(tǒng)經(jīng)常面對的工作任務(wù),在改造過程中,通常的做法是對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行更換。但是,在運(yùn)行一段時(shí)間后,就會(huì)發(fā)生同路接線困難等問題,在這種情況下,只能按照參照法進(jìn)行故障排除處理。在檢測的過程中,檢測出來的數(shù)值和繼電保護(hù)裝置的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值之間誤差比較大,對繼電保護(hù)裝置的問題就不好判斷,這時(shí)候不應(yīng)該對設(shè)備的刻度指示進(jìn)行常規(guī)化的調(diào)整。正常的做法是,應(yīng)該對其他元件進(jìn)行檢測并分析,從而進(jìn)行綜合分析。在處理問題的過程中,確保繼電保護(hù)裝置是同一個(gè)回路是基本的要求。如果檢測的結(jié)果真實(shí)可靠,而且確信裝置存在問題,就要及時(shí)進(jìn)行更換處理。
在日常的維護(hù)工作中,分段法也是常用的檢測方法。按照這個(gè)檢測方法,首先要對系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行劃分,根據(jù)一定的順序?qū)υO(shè)備逐個(gè)進(jìn)行檢查并找出故障。在這個(gè)檢測過程中,對高頻保護(hù)收發(fā)機(jī)的定期檢測是重要的內(nèi)容,查的內(nèi)容主要包括兩部分:一是檢查設(shè)備的運(yùn)行是否正常。二是檢查接收信號的情況。通過分段法的方式進(jìn)行劃分,從而對收發(fā)機(jī)和大型設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行檢測,這種檢測的方法就叫分段法。這種檢測的方法必須確保通道的通暢,在通道通暢的情況下接入相應(yīng)的負(fù)載。完成以上工作以后再結(jié)合通道情況對繼電保護(hù)的故障進(jìn)行初步判斷,找出故障存在的具體位置,并采取必要的措施進(jìn)行處理,確保電網(wǎng)的安全。
在實(shí)際工作中還有第3種檢測的方法——替換法。這種方法比較容易理解,按照通常的說法,當(dāng)保護(hù)裝置里的某個(gè)元件出現(xiàn)故障的時(shí)候,就找相同的元件替換它,然后,對使用的情況進(jìn)行檢查。這通常出現(xiàn)兩種情況:第1種情況是把元件替換了以后,系統(tǒng)馬上運(yùn)行正常,這種情況說明問題出在元件上;第2種情況是把元件替換上去后故障依然存在,這種情況說明,問題不是出在元件上,最初的判斷是錯(cuò)誤的,所以要要繼續(xù)查找故障的位置。和前面介紹的兩種方法相比,前面的方法相對復(fù)雜,而且技術(shù)含量太高,而這種方法比較簡單而且容易操作,因此,在實(shí)際工作中的運(yùn)用相對廣泛。但是,這個(gè)辦法也有一個(gè)缺陷,就是查找故障比較浪費(fèi)時(shí)間,使得故障不能及時(shí)排除。
在電網(wǎng)的運(yùn)行過程中,離不開繼電保護(hù)。如今的電網(wǎng)系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用,在維護(hù)電網(wǎng)安全運(yùn)行方面發(fā)揮著重要作用。但在實(shí)際操作中,繼電保護(hù)裝置也經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)故障,因此及時(shí)檢測繼電保護(hù)故障并進(jìn)行排除,對確保電網(wǎng)安全運(yùn)行意義非同尋常。