隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機網(wǎng)絡(luò)、通訊技術(shù)的不斷進(jìn)步,微機保護裝置也向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化轉(zhuǎn)變,變電站的保護、測量、控制逐步向數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化方向發(fā)展。與此同時越來越多的新技術(shù)、新理論應(yīng)用于繼電保護領(lǐng)域,這就要求繼電保護工作者不斷求學(xué)、探索和進(jìn)取,掌握技術(shù),保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。
1.原理描述
1.1 微機保護裝置的作用
微機保護裝置在電力系統(tǒng)安全運行中的作用主要有以下三點:
1、保障電力系統(tǒng)的安全性。當(dāng)被保護的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時,應(yīng)該由該元件的繼電保護裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件近的斷路器發(fā)出跳閘命令,使故障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開,以限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞,降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響,并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求(如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等)。
2、對電力系統(tǒng)的不正常工作進(jìn)行提示。反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況,并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運行維護條件的不同(例如有無經(jīng)常值班人員)發(fā)出信號,以便值班人員進(jìn)行處理,或由裝置自動地進(jìn)行調(diào)整,或?qū)⒛切├^續(xù)運行會引起事故的電氣設(shè)備予以切除。反應(yīng)不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定的延時動作。
3、對電力系統(tǒng)的運行進(jìn)行監(jiān)控。繼電保護不僅僅是一個事故處理與反應(yīng)裝置,同時也是監(jiān)控電力系統(tǒng)正常運行的裝置。
2.現(xiàn)場調(diào)查
目前,變電站現(xiàn)場多采用微機型的繼電保護裝置,在運行過程中不同于傳統(tǒng)的常規(guī)式保護裝置那樣直觀,對造成保護裝置所發(fā)生的故障也有自身的特點,在對微機繼電保護裝置發(fā)生的故障原因進(jìn)行相關(guān)的總結(jié)和分析及在處理方面的特點時,主要在于要掌握其規(guī)律性,進(jìn)行快速有效的對故障進(jìn)行處理,從而避免由于繼電保護的原因而引發(fā)相關(guān)的設(shè)備或電網(wǎng)事故的可能,電網(wǎng)能夠安全穩(wěn)定的進(jìn)行運行。
2.1 微機保護裝置的特點
通過實踐和研究表明,和傳統(tǒng)中的繼電保護相比較,其微機保護有許多的優(yōu)點。
(1)其可靠性很容易被提高,主要體現(xiàn)在數(shù)字元件的特性上,不容易受溫度的變化而變化,使用年限、電源波動、元件的更換而影響;而且在自檢和巡查的能力方面都很強,可以通過用軟件的方法來監(jiān)測相關(guān)的主要元件、部件的工作狀況以及功能軟件的本身;
(2)在使用方面非常的靈活,人與機器的界面建立的越來越友好,在調(diào)試和維護上面也更加的方便,從而也縮短了在維修中的時間。
(3)能夠改善和提高在繼電保護中的性能和動作特征,其主要表現(xiàn)在能夠得到在常規(guī)的保護中不容易獲得的特性,其超強的記憶力能夠更好的來實現(xiàn)對故障進(jìn)行分量保護,也可以通過引進(jìn)自動控制和新的數(shù)學(xué)技術(shù)和理論,其在運行中有較高的正確率已經(jīng)在實踐中得到證明;
(4)可以方便的進(jìn)行擴充關(guān)于其它方面的輔助功能,如波形分析、故障錄波等,可以方便的進(jìn)行附加低頻減載、故障錄波、自動重合閘等功能;
(5)在工藝的結(jié)構(gòu)條件上比較,在硬件方面比較通用,再制造方面的標(biāo)準(zhǔn)很容易進(jìn)行統(tǒng)一,裝置的體積也非常少,從而也減少了盤位的數(shù)量,功耗低;
2.2 運行需求
電力系統(tǒng)安全需求:當(dāng)被保護的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時,應(yīng)該由元件的繼電保護裝置進(jìn)行準(zhǔn)確和迅速的把相關(guān)發(fā)生故障的元件進(jìn)行脫離,并由近的斷路器進(jìn)行發(fā)出跳閘的命令,從而使發(fā)生故障的元件能及時的從電力系統(tǒng)中進(jìn)行分離,以限度的減少對電力系統(tǒng)中元件的本身所造成的破壞,要大大的降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響,并滿足其電力系統(tǒng)的某些特定要求。
運行值班人員安全提醒需求:有效的反映出電器設(shè)備的不正常工作的狀況,并根據(jù)所發(fā)生的不正常工作狀況的原因和設(shè)備的運行維護條件的不同所發(fā)出相應(yīng)的信號,以便值班人員進(jìn)行相對應(yīng)的處理,或者由自身的裝置進(jìn)行自動的調(diào)整,或者把那些正在運行會引起事故的相關(guān)電器設(shè)備進(jìn)行有效的切除,那些反應(yīng)出不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定的延時工作。
3.案例分析
從電壓互感器方面來說,電壓互感器的二次電壓回路在運行的過程中出現(xiàn)故障是繼電保護工作中的一個相對薄弱的環(huán)節(jié)。作為繼電保護測量設(shè)備的起始點,電壓互感器對二次系統(tǒng)的正常運行是非常重要的,在電壓互感器二次回路時設(shè)備不多,接線也不復(fù)雜,但出現(xiàn)在電壓互感器二次回路上的故障卻不少見。由于電壓互感器二次電壓回路上的故障而導(dǎo)致的嚴(yán)重后果是繼電保護誤動或拒動。
根據(jù)相關(guān)的運行經(jīng)驗來說,電壓互感器二次電壓回路的異常主要是集中在以下幾方面:
在電壓互感器二次中性點接地方式異常:其主要表現(xiàn)為二次未接地(虛接)或多點接地。二次未接地(虛接)除了在有關(guān)變電站接地網(wǎng)方面相關(guān)的原因,更多的則是由接線工藝所引起的。這樣PT二次接地相與地網(wǎng)之間產(chǎn)生了電壓,該電壓是由各相接觸電阻和電壓不平衡程度來決定的。而這個電壓疊加到保護裝置的各相電壓上,使各相電壓產(chǎn)生幅值和相位的變化,從而引起阻抗元件和方向元件誤動或拒動。
電壓互感器開口三角電壓回路產(chǎn)生了異常:電壓互感器開口三角電壓回路處斷線,有機械上的原因,其短路則與某些習(xí)慣做法有關(guān)。在電磁型母線、變壓器保護中,為了達(dá)到零序電壓定值,往往將電壓繼電器中限流電阻進(jìn)行短接,有的則使用小刻度的電流繼電器,從而大大的減小了開口三角回路阻抗。
電壓互感器二次失壓:電壓互感器二次失壓可以說是在困擾使用電壓保護中的經(jīng)典問題,糾其根本就是各類開斷設(shè)備性能和二次回路不完善所引起的。
4.現(xiàn)場措施
4.1 用正確的心態(tài)對待事故
有些繼電保護事故發(fā)生后,要按照現(xiàn)場的指示信號燈來進(jìn)行處理,要是無法找到其故障發(fā)生的原因,或者在斷路器跳閘后沒有相關(guān)的信號燈進(jìn)行指示,無法來判斷其事故發(fā)生的原因是設(shè)備引起的事故還是人為所引起的事故,在這種情況下,往往會跟運行人員的運用措施不利、重視的程度不夠等相關(guān)的原因有關(guān)。如果是人為的事故就必須如實的向上級進(jìn)行反應(yīng),以便分析事故的原因和避免的過多浪費時間。
4.2 故障的記錄要真實完整
微機的事件記錄、裝置燈光顯示的信號、故障錄波的圖形,分析判斷處理事故重要的依據(jù)。如果判斷事故出現(xiàn)在繼電保護的上面,應(yīng)盡量的維持其原狀,要做好記錄,要在故障處理的計劃完成后才能進(jìn)行接下來的開展工作,從而避免了原始狀況被破壞的可能性,造成給事故處理帶來不必要的麻煩。在實際的運行過程中,運行人員應(yīng)該充分的利用站內(nèi)的設(shè)備功能,進(jìn)行綜合的對事故的現(xiàn)場進(jìn)行有效的分析,然后做出正確的判斷。
5.結(jié)論
文章從電力系統(tǒng)現(xiàn)場實際出發(fā),簡要的對微機保護在現(xiàn)場運行中所產(chǎn)生的一些問題進(jìn)行分析,總結(jié)了處理事故的思路和方法,提出了判斷故障和處理事故的有效措施,具備實用性和可操作性。隨著我國的科學(xué)技術(shù)在不斷的發(fā)展和進(jìn)步,繼電保護技術(shù)日益的呈現(xiàn)出向網(wǎng)絡(luò)化、微機化、智能化,控制、保護、數(shù)據(jù)通信和測量一體化發(fā)展的趨勢。








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