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        電力系統(tǒng)繼電保護(hù)二次回路的故障與對策研究

        2021-11-27 13:14:58楊凡
        魅力中國 2021年32期
        關(guān)鍵詞:繼電保護(hù)變壓器電路

        楊凡

        (華電四川發(fā)電有限公司寶珠寺水力發(fā)電廠,四川 廣元 628000)

        引言

        繼電保護(hù)裝置是確保變電站可靠運(yùn)行的重要保護(hù)裝置。它監(jiān)控、調(diào)節(jié)和保護(hù)電力系統(tǒng)的一次設(shè)備,能迅速切除故障,縮小停電范圍。繼電保護(hù)裝置的使用可以有效地提高變電站運(yùn)行的安全性,并確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。繼電保護(hù)二次回路中,不同的結(jié)構(gòu)相互連接,最終保證繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行。但在實際工作過程中,繼電保護(hù)二次回路受各種因素的影響而產(chǎn)生問題,此類問題較多會降低繼電保護(hù)裝置動作的正確性,進(jìn)而影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。因此,應(yīng)定期按照繼電保護(hù)二次回路檢修規(guī)程,對裝置進(jìn)行檢修,采取有針對性的方法和措施,保證裝置的正常運(yùn)行。但從維修的角度來看,繼電保護(hù)二次回路檢修對專業(yè)水平的要求較高,因此必須建立設(shè)備常態(tài)化的維修機(jī)制,維修過程中出現(xiàn)的問題必須及時處理。

        一、簡介

        (一)功能研究

        該裝置有效地實現(xiàn)了電力系統(tǒng)在使用過程中的安全性和穩(wěn)定性的進(jìn)一步優(yōu)化,在實際使用過程中取得了良好的使用效果[1]。由于其重要性和有效性,近年來在研究過程中得到了廣泛的評價。在實際使用中,可以獲得良好的效果,但由于缺乏有效地維護(hù),出現(xiàn)各種問題導(dǎo)致穩(wěn)定性差,影響使用效果。為了解決這些問題,需要充分了解它們的特點。

        電力繼電保護(hù)二次回路在長期發(fā)展過程中逐漸形成一個比較完整的系統(tǒng),并具有明顯的特點。從研究中可以看出,一方面多樣性強(qiáng)。經(jīng)過長期的發(fā)展,電力繼電保護(hù)的二次回路結(jié)構(gòu)變得更加多樣化。整體上主要包括繼電保護(hù)裝置、模擬量回路、開關(guān)量回路、電源回路等基礎(chǔ)器件,但由于要保護(hù)的內(nèi)容不同,在實際設(shè)計過程中往往會增加其他元件。這些附加組件可以有效地滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的要求,增加繼電保護(hù)裝置動作的可靠性,但也因此繼電保護(hù)二次回路的復(fù)雜性也在增加。尤其是在進(jìn)行維修的時候,工作量和工作難度都有了很大的提高[2]。另一方面內(nèi)容非常全面。要在一個系統(tǒng)的實際運(yùn)行中取得良好的效果,必須要幾個組成部分進(jìn)行協(xié)調(diào)配合。隨著技術(shù)的發(fā)展,變電站組成結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,為了使電力繼電保護(hù)裝置真正達(dá)到良好的工作效果,必須加強(qiáng)各部分之間的協(xié)調(diào)配合。因此,在對繼電保護(hù)裝置系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計過程中,必須充分考慮系統(tǒng)的綜合性,才能達(dá)到預(yù)期的效果。

        (二)效益研究

        由于科技的進(jìn)步和社會的進(jìn)步,社會對工業(yè)和民用電氣設(shè)備提出了更高的要求,有力地促進(jìn)了各種新型工業(yè)和民用電氣設(shè)備的普及,目前對其需求量在不斷增長。為適應(yīng)國家發(fā)展需要,近年來積極開展電網(wǎng)改造工作,智能電網(wǎng)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,受益者不斷增加。智能電網(wǎng)的建設(shè)有效地提高了當(dāng)前電力供應(yīng)的穩(wěn)定性,提高了電力服務(wù)質(zhì)量[3]。二次回路是近年來電力系統(tǒng)發(fā)展中逐漸建立起來的一種有效的保護(hù)裝置,其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、成本低、復(fù)雜度低、設(shè)備性能好,有效提高設(shè)備維護(hù)工作的效率和效果,其次是涉及到的高精度輔助電路。二次電路正常運(yùn)行有效地保證了繼電保護(hù)裝置動作的正確性、可靠性。在實際應(yīng)用中使用這些裝置時,智能電網(wǎng)能夠準(zhǔn)確確定,并在短時間內(nèi)采取有效措施提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。

        二、基本原則簡介

        (一)選擇性

        當(dāng)電力系統(tǒng)實際運(yùn)行中出現(xiàn)故障時,繼電保護(hù)裝置必須及時響應(yīng),以保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。但如果所有設(shè)備都停止運(yùn)行,造成大規(guī)模停電,會產(chǎn)生很大的影響。因此在電力系統(tǒng)發(fā)生故障后,繼電保護(hù)必須有選擇性地處理故障,只切除故障部分,而其他部分繼續(xù)運(yùn)行,防止大規(guī)模停電。因此繼電保護(hù)在運(yùn)行時必須具有較強(qiáng)的選擇性,必須能夠在不影響正常工作部件的情況下,通過處理故障部件來減少停電損害。

        (二)速動性

        電力是當(dāng)前影響國家和社會發(fā)展的主要能源之一,直接關(guān)系到社會各行業(yè)的正常運(yùn)行。如果電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障,必須盡快處理,以免造成嚴(yán)重后果。繼電保護(hù)裝置的速動性還可以有效地減少故障的進(jìn)一步擴(kuò)大,防止故障設(shè)備造成更嚴(yán)重的損壞[4]。

        (三)靈敏性

        繼電保護(hù)裝置必須能夠在其被保護(hù)范圍內(nèi)檢測出故障,發(fā)出警報并及時做出響應(yīng)。例如,及時準(zhǔn)確地檢測短路、開路和過載等故障,同時這些故障發(fā)生后,可以準(zhǔn)確定位故障并及時響應(yīng),提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此繼電保護(hù)裝置必須具有較強(qiáng)的靈敏度,才能在發(fā)生故障后及時做出反應(yīng),這就是繼電保護(hù)裝置存在的意義和價值。

        (四)可靠性

        繼電保護(hù)裝置的可靠性是指當(dāng)繼電保護(hù)裝置在不需要動作時能可靠不動作,在其保護(hù)范圍內(nèi)應(yīng)該動作時,能可靠動作,即不拒動。繼電保護(hù)裝置的誤動作和拒動作都會對電力系統(tǒng)造成很大的影響,因此要求繼電保護(hù)的可靠性要好。

        三、常見故障研究

        (一)損壞的容量

        由于內(nèi)部和外部因素的影響,電力繼電保護(hù)二次電路的維護(hù)過程中仍有一系列問題。如果我們不及時采取措施合理地解決這些問題,它將對后續(xù)運(yùn)行產(chǎn)生重大影響。其中一個常見問題是容量損失,主要是因為電力系統(tǒng)本身的電源質(zhì)量在運(yùn)行中受到很大影響。在實際操作中,容量損耗將損壞電纜,線路上的保護(hù)設(shè)備將直接干擾隨后的操作并降低電源質(zhì)量。如果公用事業(yè)公司及其員工不注意并沒及時回應(yīng),情況只會變得更糟,最終降低公用事業(yè)運(yùn)營的整體質(zhì)量[5]。

        (二)損壞的外部硬件

        事實上,在維護(hù)功率繼電器的二次電路期間,外部硬件的損壞也會導(dǎo)致電力系統(tǒng)的不穩(wěn)定。損壞主要是由于繼電器電路損壞和電路故障。線路損壞主要是因為系統(tǒng)在正常運(yùn)行條件下受到了許多因素的影響,而系統(tǒng)的二次回路受到一定程度的影響,造成波動,供電質(zhì)量惡化,電網(wǎng)處于不穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài),直接干擾到電力供應(yīng)質(zhì)量。

        (三)內(nèi)部零件嚴(yán)重老化剝落

        在電力系統(tǒng)的實際運(yùn)行過程中,裝置工作時間一般都比較長,如果電力公司不及時對電力系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù),就會出現(xiàn)內(nèi)部元件老化的問題。它影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,對輸出的電能質(zhì)量也會有影響。實際上,電力系統(tǒng)的運(yùn)行長期處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài),是內(nèi)部元件老化導(dǎo)致的原因[6]。這不僅增加了電力和企業(yè)的維護(hù)成本,也在一定程度上影響了電力系統(tǒng)運(yùn)行的整體質(zhì)量。

        四、相關(guān)對策研究

        (一)回路負(fù)荷維護(hù)

        當(dāng)變壓器長時間過載時,它不僅會失去自己的性能,還會減少設(shè)備的使用壽命并帶來更多不利的影響。有必要進(jìn)行常規(guī)維護(hù)和負(fù)載控制變壓器設(shè)備,以延長變壓器的使用壽命。同時還可以優(yōu)化差動保護(hù)的性能,實現(xiàn)對電流合理控制的。二是變壓器的質(zhì)量檢驗。變壓器的質(zhì)量對提高電力系統(tǒng)的保護(hù)起著重要作用。因此,在選擇變壓器時,必須嚴(yán)格控制控制器的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),以結(jié)合電力系統(tǒng)的需求。例如,繼電保護(hù)裝置測量后,如果電流超標(biāo),可以選擇一些氣隙小的變壓器設(shè)備,這樣不僅可以完全解決剩磁問題,而且可以最大限度地提高磁飽和。第三,選擇電流變壓器。根據(jù)電力系統(tǒng)和差動保護(hù)裝置的模型要求,電流互感器應(yīng)合理選擇。通常,所使用的電流變壓器的電平約為10,因子10或因子15.當(dāng)發(fā)生短路穩(wěn)態(tài)電流時,電流值受到限制。此時,負(fù)載誤差必須在10%以內(nèi)穩(wěn)定以減少問題的發(fā)生。

        (二)加強(qiáng)維修工作

        在長期發(fā)展之后,電流源繼電器保護(hù)的二次電路通常包括具有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的多個器件。為了確保設(shè)備的正常和可靠運(yùn)行,必須保證設(shè)備的所有部件的質(zhì)量。為了實現(xiàn)這一目標(biāo),電力繼電保護(hù)的次級電路需要根據(jù)實際需要選擇相關(guān)組件,以確保系統(tǒng)的正常和可靠運(yùn)行。

        功能檢驗是系統(tǒng)設(shè)計的主要部分和保證系統(tǒng)操作的重要因素。只有通過掌握所涉及的設(shè)備的功能,系統(tǒng)設(shè)計才能更好,并確保將來的系統(tǒng)正常運(yùn)行。同時,在功能測試中,需要分析和研究設(shè)備的硬件設(shè)備,模塊和指令,以改善系統(tǒng)設(shè)計,提高電路的保護(hù)效果。計算機(jī)技術(shù)主要用于模擬處理過程,通過合理調(diào)試找到現(xiàn)有問題,以提高系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。在調(diào)試期間,必須根據(jù)設(shè)計內(nèi)容和安裝項目逐項完成調(diào)試工作。它提高了調(diào)試過程的準(zhǔn)確性,并減少了錯誤和安全風(fēng)險的影響。首先,操作員需要了解和掌握系統(tǒng)的類型和頻率找出故障的原因,通過數(shù)據(jù)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控,以確保系統(tǒng)操作正常。最后,必須基于繼電器保護(hù)和耦合電路的特定要求合理地設(shè)置操作方案,以提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。

        在該過程中,如果在維護(hù)期間當(dāng)前電路存在問題,則負(fù)責(zé)人應(yīng)及時向其報告,并且隨后的電荷人員還必須控制安全范圍內(nèi)的次級負(fù)載電流。目前,電力系統(tǒng)的二次電路操作中存在各種問題。為了合理化解決這些問題,工作人員應(yīng)根據(jù)實際情況采取適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)措施。如果工作人員發(fā)現(xiàn),在檢查期間,次級電路電流超過指定范圍內(nèi)的正常值,應(yīng)及時向其報告和處理,以確保該容量符合實際要求。

        (三)確保元件的質(zhì)量

        如上所述,近年來,隨著電力系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展和其他因素的影響,各種新電力設(shè)備已廣泛應(yīng)用于實際。為了確保功率繼電器保護(hù)二次電路的運(yùn)行效率,實現(xiàn)穩(wěn)定健康的運(yùn)行,相應(yīng)的電源公司還必須注意電網(wǎng)電路的維護(hù),嚴(yán)格檢查內(nèi)部部件的性能。企業(yè)可以配置專業(yè)人員來執(zhí)行此維護(hù)操作。相關(guān)人員和技術(shù)人員必須進(jìn)行維護(hù)工作,仔細(xì)檢查該線的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部組件,并根據(jù)實際情況進(jìn)行有針對性的維護(hù)方法。公司的相應(yīng)員工還必須清楚,技術(shù)檢驗確保了工作的后續(xù)發(fā)展。在電力系統(tǒng)檢查期間,人員必須在實際操作過程中分析各種組件的功能特性,以確保它們能夠滿足實際要求。以下系統(tǒng)設(shè)計工作將確定各種組件的功能特性,使系統(tǒng)能夠滿足實際需求,為未來的全球規(guī)劃和設(shè)計提供更系統(tǒng)的指導(dǎo)。此外,在維護(hù)系統(tǒng)電路時,有必要分析系統(tǒng)的關(guān)鍵組件和鍵模塊,驗證調(diào)試過程中的操作條件,并確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行,這也增加了復(fù)雜性設(shè)計過程中輔助電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。為了確保設(shè)備的正常運(yùn)行,所涉及的類型和數(shù)量正在增加。這些組件的質(zhì)量與繼電器保護(hù)二次電路的運(yùn)行效率直接相關(guān)。

        五、結(jié)束語

        本文通過對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)二次回路檢修中存在的問題及相關(guān)解決辦法進(jìn)行研究,該裝置對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全具有重要意義。為了在實際運(yùn)行過程中保證繼電保護(hù)的有效性,保證繼電保護(hù)準(zhǔn)確靈敏地發(fā)揮作用,必須遵循幾個基本原則。為實現(xiàn)繼電保護(hù)二次回路檢修能發(fā)揮有效作用,需要啟動負(fù)載檢修和元件質(zhì)量檢查,以保證裝置的正常運(yùn)行,從而保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定得到改善。

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