馬成鵬
(云南電網(wǎng)有限責任公司昆明供電局)
繼電保護與安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)關(guān)系密切,若電力系統(tǒng)能完善安全穩(wěn)定控制措施,勢必可以從源頭上避免安全漏洞,最終全面消除隱性故障。繼電保護中安全穩(wěn)定控制措施的應用,可以幫助消除隱性故障。且在信息化技術(shù)的幫助下,可以合理采取措施防控隱性故障,不斷提高系統(tǒng)效能。
為了確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定可靠性,一定要加強安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)管理。再者,繼電保護價值和防控系統(tǒng)故障密切相關(guān),且能消除潛藏的故障隱患。因此,我們了解到,繼電保護操作應和安全穩(wěn)定控制工作相配合,如此方能確保電力系統(tǒng)合理運行。通常情況下,電力系統(tǒng)自身相對復雜,內(nèi)部各部件密切結(jié)合。當某一部件出現(xiàn)故障,與之相關(guān)的部件也會受到一定影響。
隱性故障具備一定潛在性與隱蔽性,實踐當中,經(jīng)常難以辨別隱性故障。再者,隱性故障多隱藏到供電運行細節(jié)當中,相關(guān)部門若忽略系統(tǒng)維護與檢修,勢必會導致隱性故障風險不斷增加。比如:一些電路系統(tǒng)具備復雜與交叉性,技術(shù)人員若忽略安全穩(wěn)定控制操作,很容易導致火災發(fā)生。且現(xiàn)階段電力系統(tǒng)當中經(jīng)常有火災情況發(fā)生,究其原因多是因隱性故障引起。早期階段,技術(shù)人員常常難以識別隱性故障,但是當故障不斷蔓延,其產(chǎn)生的事故風險也將不斷增強。
通常來講,即便繼電保護系統(tǒng)有故障問題,也不會對系統(tǒng)運行產(chǎn)生較大影響,不會導致大面積停電。但若繼電保護系統(tǒng)運行困難,且裝置出現(xiàn)不運行情況,勢必會導致繼電保護裝置失靈,最終引起大面積停電。繼電保護系統(tǒng)隱性故障的出現(xiàn)多是由于下面幾方面原因:裝置設(shè)備存在缺陷,沒有合理設(shè)置保護定值,天氣情況因素導致隱性故障。此外,人才操作失誤也會導致隱性故障產(chǎn)生。繼電保護裝置缺陷導致隱性故障問題產(chǎn)生,這里除了人為操作失誤外,還有軟硬件不適應電網(wǎng)運行方式等原因。
安全控制裝置可以確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行,再者其作為電力系統(tǒng)第二道防線,裝置運行狀態(tài)對電網(wǎng)安全有重要影響,因此有必要及時檢測安全控制裝置運行狀態(tài)。結(jié)合電網(wǎng)故障情況分析,通常安全控制裝置隱性故障多出現(xiàn)在通信、策略、表決等方面,因此,有必要對此展開詳細分析。
(1)測量方面
測量方面安全控制裝置常出現(xiàn)電壓互感器斷線事故,與此同時,還會由于測量回路芯片失效,引起測量誤差。
(2)策略方面
策略方面,安全控制裝置實現(xiàn)方式有兩種:一、在線決策方式。二、離線決策方式。若安全控制裝置難以與電網(wǎng)運行方式相適應,勢必會使得安全控制裝置出現(xiàn)欠切情況,最終導致故障范圍進一步擴大。
(3)定值方面
應確保安全控制裝置當中的定值準確,若裝置定值出錯,勢必難以達到實際安控作用,繼而影響故障檢測實效性。
(4)通信方面
通常來講,安控裝置離不開系統(tǒng)規(guī)劃,如此方能實現(xiàn)大面積控制。電力系統(tǒng)將多個電廠安控裝置通道連接起來,如此方能控制區(qū)域電力系統(tǒng)。若通信當中有誤碼出現(xiàn)。勢必會導致通信通道傳輸不穩(wěn)定與信息傳遞不及時等問題,最終影響命令執(zhí)行與接受。若通信期間命令不及時,勢必會錯過執(zhí)行時間,從而引起運行故障。
(5)表決模式
安控系統(tǒng)設(shè)計期間多使用冗余設(shè)計法,其目的是想提升安全控制裝置可靠與安全性。安控系統(tǒng)冗余設(shè)計期間,應充分考慮表決模式。具體而言,表決模式分為以下幾種:一、三取二模式。即在三套裝置當中包含兩套動作,該情況能避免由于單套裝置使得安控裝置拒動。該模式成本較高,接線方式復雜,運行及維護期間難度較大,因此該模式不常采用。二、二取二模式,即將兩套裝置出口連接起來,且當兩套裝置均運行時,方能跳閘出口,該模式可以提升安控裝置安全穩(wěn)定性。若其中某一裝置有問題,則可以選另外一個裝置,避免安控裝置拒動,當前這一模式正在被大量應用。
在對繼電保護系統(tǒng)和安控系統(tǒng)故障情況進行研究,本文從下面幾方面著手提出改善故障主要措施,希望能幫助解決繼電保護系統(tǒng)與安控系統(tǒng)隱性故障。繼電保護基本框架如下圖所示。
圖 繼電保護基本框架
通常來講,安全穩(wěn)定控制很難避免隱性故障出現(xiàn)。但是實際上,若能全面進行故障排查,即可因地制宜消除故障。結(jié)合當前情況分析,隱性故障問題源頭為電流過熱及空氣濕度過大。電力系統(tǒng)當中,若電壓恒定,有較大過電流出現(xiàn)時,勢必會導致較小電阻出現(xiàn),從而給電路埋下一定短路隱患。瞬時情況下,電線將會承受超限電流負荷。特定空間下,若水汽達到飽和狀態(tài),此時則會進一步削弱裝置絕緣性,與此同時還會導致漏電保護質(zhì)量不斷下降。
此外,電路過流容易導致隱性故障產(chǎn)生,串聯(lián)電路及并聯(lián)電路當中,電流強度不斷變化。在一定時間內(nèi),若系統(tǒng)電壓較大,且超過系統(tǒng)額定電流,勢必會導致短路風險不斷增加。所以,隱性故障和電路過流間關(guān)系密切。若可以找到故障源頭,即可有效采取措施解決故障問題。
繼電保護若狀態(tài)協(xié)調(diào),此時即可防止故障威脅產(chǎn)生。然后通過逐一排查,即可針對不同數(shù)據(jù)準確查找,接著對繼電保護各流程進行合理優(yōu)化。在使用優(yōu)化協(xié)調(diào)措施期間,即可防止隱性故障產(chǎn)生。站在安全穩(wěn)定控制視角分析,不管對單個還是對多個系統(tǒng)而言,都要進行多次磨合,便于在此階段認真關(guān)注細微故障。若系統(tǒng)達到實際負荷協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)狀態(tài),則可以進一步提高繼電保護效果。
提高安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)性,應建立健全隱性故障風險評估機制,全面分析電網(wǎng)運行風險源頭,力爭在電網(wǎng)運行前,合理計算電網(wǎng)運行安全指數(shù),確保電網(wǎng)運行安全穩(wěn)定發(fā)展。此外,電網(wǎng)運行前,還應全面參照大量資料、文獻,便于為隱性故障提供充足理論支撐,同時加大安全運行監(jiān)督,合理應用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),控制運行質(zhì)量,不斷提高安全控制系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)性。
繼電保護與安全控制裝置是引起二次設(shè)備系統(tǒng)風險關(guān)鍵來源。當前,國內(nèi)繼電保護隱性故障對電網(wǎng)影響評估多是從風險視角開始的,實踐期間需要結(jié)合雷擊故障風險評估流程,將二次設(shè)備故障當做風險評估輸入系統(tǒng),讓其全面參與到電力安全和計算分析中。結(jié)合實踐情況看,在建模分析繼電保護和安全控制系統(tǒng)隱性故障期間,離不開大數(shù)據(jù)系統(tǒng)支持。但是,因當前數(shù)據(jù)信息與種類不完善,加上專家知識不確定,所以既要聯(lián)合二次系統(tǒng)監(jiān)控記錄,還應累積事故樣本,努力尋找數(shù)據(jù)信息缺少時隱性故障風險評估方法。
繼電保護與安全控制系統(tǒng)隱性故障原因較多,人為因素難以避免。實踐當中測試人員素養(yǎng)與技術(shù)具有較大差異性,因而使得操作期間經(jīng)常忽視機電裝置,從而導致隱性故障產(chǎn)生。對于這一問題,本文認為應全面按照規(guī)程,結(jié)合電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展與更新規(guī)程,加強設(shè)備調(diào)試與運維管理,加強定值整定管控,防止有安全隱患問題出現(xiàn)。再者,即便電網(wǎng)特點與運行情況制定了繼電保護設(shè)備與安控系統(tǒng)動作判據(jù),但是這一依據(jù)難以和電網(wǎng)系統(tǒng)運行情況相互適應,因此有必要加強判據(jù)更新。對裝置自身來說,環(huán)境惡劣及設(shè)備長期運行常常導致設(shè)備老化,需要及時更新,這些隱患難以消除。綜上,有必要和二次設(shè)備狀態(tài)檢修數(shù)據(jù)結(jié)合起來,及時采取監(jiān)管與預警措施,如此方能全面降低設(shè)備隱性故障。
綜上,電力系統(tǒng)建設(shè)期間,繼電保護與安全穩(wěn)定控制為電力運行提供充分保障。但是若操作不合理,很容易導致隱性故障產(chǎn)生,最終危及系統(tǒng)穩(wěn)定運行。為了全面消除隱性故障,有必要完善繼電保護與安全穩(wěn)定控制措施。身為技術(shù)人員,應掌握隱性故障特點與內(nèi)容,結(jié)合不同類型隱性故障合理使用相應防控措施。未來實踐當中,有必要采取措施提升繼電保護實效性,應用多樣化措施服務于途徑,全面提升系統(tǒng)運行效能。