淺談電力系統繼電保護與維護分(fēn)析
發布時(shí)間：2013-08-29 14:24 來(lái)源：華電國威
随著(zhe)我國電力工業和(hé)電力系統的(de)快(kuài)速發展，電力作爲當今社會的(de)主要能源，對(duì)發電廠、變電站的(de)安全運行要求越來(lái)越高(gāo)。另外，因電子、計算(suàn)機和(hé)通(tōng)信系統的(de)快(kuài)速發展，進而加快(kuài)推進了(le)發電廠、變電站監控系統的(de)自動化(huà)水(shuǐ)平不斷提高(gāo)。微機繼電保護和(hé)安全自動裝置成爲提供電力系統安全運行和(hé)可(kě)靠供電的(de)重要保障。
1 繼電保護的(de)基本要求、作用(yòng)與組成 當電力系統的(de)被保護元件發生故障時(shí)，繼電保護裝置應能迅速、自動、有選擇地将故障元件從電力系統中切除，以保證無故障部分(fēn)迅速恢複正常運行，并使故障件避免續遭受損害;當電力系統的(de)被保護元件出現異常運行狀态時(shí)，繼電保護應能及時(shí)反應，并根據運行維護條件，而動作于發出信号、減負荷或跳閘。此時(shí)一般不要求保護迅速動作，而是根據對(duì)電力系統及其元件的(de)危害程度規定一定的(de)延時(shí)，以免不必要的(de)動作和(hé)由于幹擾而引起的(de)誤動作。繼電保護的(de)組成一般由測量部分(fēn)、邏輯部分(fēn)和(hé)執行部分(fēn)組成。就全局而論，在電力系統的(de)安全問題上有兩種必須避免的(de)災害性事故：一種是重大(dà)電力設備損壞，另一種是電網的(de)長(cháng)期大(dà)面積停電。在這(zhè)些方面，電力系統繼電保護一直發揮著(zhe)特殊重要作用(yòng)。
1.1 電網繼電保護的(de)基本性能要求 對(duì)電網繼電保護的(de)基本性能要求，包括可(kě)靠性、選擇性、速動性和(hé)靈敏性。這(zhè)些要求之間，有的(de)相輔相成，有的(de)相互制約，需要針對(duì)不同的(de)使用(yòng)條件，分(fēn)别地進行協調。對(duì)這(zhè)些問題的(de)研究分(fēn)析，是電網繼電保護系統運行部門的(de)頭等大(dà)事。
(1)選擇性。
基本含義是保護裝置動作時(shí)，僅将故障元件從電力系統中切除，使停電範圍盡量減小，以保證系統中非故障部分(fēn)繼續安全運行。
(2)靈敏性。
保護裝置對(duì)其保護範圍内的(de)故障或不正常運行狀态的(de)反應能力稱爲靈敏性(靈敏度)。靈敏性常用(yòng)靈敏系數來(lái)衡量。它是在保護裝置的(de)測量元件确定了(le)動作值後，按最不利的(de)運行方式、故障類型、保護範圍内的(de)指定點校驗，并滿足有關規定的(de)标準。
(3)速動性。
速動性是指繼電保護裝置應以盡可(kě)能快(kuài)的(de)速度斷開故障元件。這(zhè)樣就能減輕故障設備的(de)損壞程度，減小用(yòng)戶在低電壓情況下(xià)工作的(de)時(shí)間，提高(gāo)電力系統運行的(de)穩定性。
(4)可(kě)靠性。
可(kě)靠性是指在保護裝置規定的(de)保護範圍内發生它應該反應的(de)故障時(shí)，保護裝置應可(kě)靠地動作(即不拒動)。而在不屬于該保護動作的(de)其他(tā)任何情況下(xià)，則不應該動作(即不誤動)。選擇繼電保護方案時(shí)，除設置需滿足以上四項基本性能外，還(hái)應注意其經濟性。即不僅考慮保護裝置的(de)投資和(hé)運行維護費，還(hái)必須考慮因裝置不完善而發生拒動或誤動對(duì)國民經濟和(hé)社會生活造成的(de)損失。
1.2 繼電保護的(de)任務 繼電保護裝置是一種由繼電器和(hé)其它輔助元件構成的(de)安全自動裝置。它能反映電氣元件的(de)故障和(hé)不正常運行狀态，并動作于斷路器跳閘或發出信号。
(1)故障：将故障元件切除(借助斷路器);
(2)不正常狀态——自動發出信号以便及時(shí)處理(lǐ)，可(kě)預防事故的(de)發生和(hé)縮小事故影(yǐng)響範圍，保證電能質量和(hé)供電可(kě)靠性。
2 繼電保護的(de)維護管理(lǐ)
2.1微機保護裝置要采取電磁幹擾防護措施
變電站改造中，電磁型保護更換成微機型保護時(shí)，必須采取防電磁幹擾的(de)技術措施，即嚴格執行微機保護裝置的(de)安裝條件，安裝帶有屏蔽層的(de)電纜，而且兩端的(de)屏蔽層必須接地。防止由于線路較長(cháng)，一端接地時(shí)，另一端會由于電磁幹擾産生電壓、電流，造成微機保護的(de)拒動或誤動。爲減少保護裝置故障和(hé)錯誤出現的(de)幾率，微機保護裝置必須優化(huà)設計、合理(lǐ)制造工藝以及元、器件的(de)高(gāo)質量。同時(shí)還(hái)要采用(yòng)屏蔽和(hé)隔離等技術來(lái)保證裝置的(de)可(kě)靠性，從而提高(gāo)抗幹擾的(de)能力。
2.2微機保護裝置的(de)接地要嚴格按規定執行
微機保護裝置内部是電子電路，容易受到強電場(chǎng)、強磁場(chǎng)的(de)幹擾，外殼的(de)接地屏蔽有利于改善微機保護裝置的(de)運行環境;微機保護提高(gāo)可(kě)靠性，應以抑制幹擾源、阻塞耦合通(tōng)道、提高(gāo)敏感回路抗幹擾能力入手，并運用(yòng)自動檢測技術及容錯設計來(lái)保證微機保護裝置的(de)可(kě)靠性;容錯即容忍錯誤，即使出現局部錯誤也(yě)不會導緻保護裝置的(de)誤動或拒動。容錯設計則是利用(yòng)冗餘的(de)設備在線運行，以保證保護裝置的(de)不間斷運行。采用(yòng)容錯技術設計是爲了(le)換取常規設計所不能得(de)到的(de)高(gāo)可(kě)靠性，确保微機保護裝置的(de)可(kě)靠運行。
2.3防誤措施
微機保護的(de)一些定值設定以及重要參數修改在硬件設計上設置操作鎖，操作時(shí)必須正确輸入操作員(yuán)的(de)密碼和(hé)監護人(rén)的(de)密碼時(shí)，方可(kě)進行正常操作，并将操作人(rén)和(hé)監護人(rén)的(de)姓名等信息予以記錄和(hé)保存。
2.4繼電保護裝置的(de)日常維護
(1)當班運行人(rén)員(yuán)定時(shí)對(duì)繼電保護裝置進行巡視和(hé)檢查，對(duì)運行情況要做(zuò)好運行記錄。
(2)建立崗位責任制，做(zuò)到人(rén)人(rén)有崗，每崗有人(rén)。
(3)做(zuò)好繼電保護裝置的(de)清掃工作。清掃工作必須由兩人(rén)進行，防止誤碰運行設備，注意與帶電設備保持安全距離，避免人(rén)身觸電和(hé)造成二次回路短路、接地事故。
(4)對(duì)微機保護的(de)電流、電壓采樣值每周記錄一次，對(duì)差動保護要記錄差動電流值。
(5)定期對(duì)保護裝置端子排進行紅外測溫，盡早發現接觸不良導緻的(de)發熱(rè)。
(6)每月(yuè)對(duì)微機保護的(de)打印機進行檢查并打印。
(7)每月(yuè)定期檢查保護裝置時(shí)間是否正确，方便故障發生後的(de)故障分(fēn)析。
(8)定期核對(duì)保護定值運行區(qū)和(hé)打印出定值單進行核對(duì) 3 繼電保護故障處理(lǐ)方法
3.1直觀法 處理(lǐ)一些無法用(yòng)儀器逐點測試，或某一插件故障一時(shí)無備品更換，而又想将故障排除的(de)情況。比如10kv開關櫃分(fēn)或拒合故障處理(lǐ)。在操作命令下(xià)發後，觀察到合閘接觸器或跳閘線圈能動作，說明(míng)電氣回路正常，故障存在機構内部。到現場(chǎng)如直接觀察到繼電器内部明(míng)顯發黃(huáng)，或哪個(gè)元器件發出濃烈的(de)焦味等便可(kě)快(kuài)速确認故障所在，更換損壞的(de)元件即可(kě)。
3.2掉換法 用(yòng)好的(de)或認爲正常的(de)相同元件代替懷疑的(de)或認爲有故障的(de)元件，來(lái)判斷它的(de)好壞，可(kě)快(kuài)速地縮小查找故障範圍。這(zhè)是處理(lǐ)綜合自動化(huà)保護裝置内部故障最常用(yòng)方法。當一些微機保護故障，或一些内部回路複雜(zá)的(de)單元繼電器，可(kě)用(yòng)附近備用(yòng)或暫時(shí)處于檢修的(de)插件、繼電器取代它。
3.3逐項拆除(排除)法 将并聯在一起的(de)二次回路順序脫開，然後再依次放回，一旦故障出現，就表明(míng)故障存在哪路。再在這(zhè)一路内用(yòng)同樣方法查找更小的(de)分(fēn)支路，直至找到故障點。此法主要用(yòng)于查直流接地，交流電源熔絲放不上等故障。如直流接地故障。先通(tōng)過拉路法，根據負荷的(de)重要性，分(fēn)别短時(shí)拉開直流屏所供直流負荷各回路，切斷時(shí)間不得(de)超過3秒，當切除某一回路故障消失，則說明(míng)故障就在該回路之内，再進一步運用(yòng)拉路法，确定故障所在支路。再将接地支路的(de)電源端端子分(fēn)别拆開，直至查到故障點。如電壓互感器二次熔絲熔斷，回路存在短路故障，或二次交流電壓互串等，可(kě)從電壓互感器二次短路相的(de)總引出處将端子分(fēn)離，此時(shí)故障消除。然後逐個(gè)恢複，直至故障出現，再分(fēn)支路依次排查。如整套裝置的(de)保護熔絲熔斷或電源空氣開關合不上，則可(kě)通(tōng)過各塊插件的(de)拔插排查，并結合觀察熔絲熔斷情況變化(huà)來(lái)縮小故障範圍。又例如保護裝置發控制回路斷線信号，可(kě)以在保護屏用(yòng)萬用(yòng)表測量到開關櫃電纜的(de)合、分(fēn)閘回路的(de)電位，初步就可(kě)以判斷故障點在開關櫃還(hái)是在保護裝置上，然後進一步進行故障排除。
4 結束語
随著(zhe)電力系統的(de)發展和(hé)計算(suàn)機通(tōng)信技術的(de)進步，繼電保護技術的(de)發展向計算(suàn)機化(huà)、網絡化(huà)、一體化(huà)、智能化(huà)方向發展，這(zhè)對(duì)繼電保護工作提出了(le)新的(de)挑戰。隻有對(duì)繼電保護裝置進行定期檢查和(hé)維護，按時(shí)巡檢其運行狀況，及時(shí)發現故障并做(zuò)好處理(lǐ)，保證系統無故障設備正常運行，這(zhè)對(duì)防止繼電保護不正确動作，提高(gāo)繼電保護的(de)安全運行，提高(gāo)供電可(kě)靠性，具有十分(fēn)重要的(de)意義。
