变电站继电保护故障分析与应对策略研究
郑滨
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郑滨 ,. 变电站继电保护故障分析与应对策略研究[J]. 中国电气工程,2021.11. DOI:10.12721/ccn.2021.157102.
摘要:
随着社会经济的逐渐发展,人们生活质量水平的逐渐提高,各个行业对电量需求逐渐增大,对电力系统运行的稳定性、安全性、可靠性提出了更高的要求。加强变电站继电保护装置的检修、维护、保养力度,可以有效提高电力系统的安全管理水平,结合实际情况来看,由于变电站继电保护系统在运行过程中,受到内部因素和外部因素的影响,会产生多种类型的故障,加强对故障原因的分析,及时采取有效的解决措施可以确保电力系统的稳定运行,推动我国电力行业的稳定发展。
关键词: 变电站;继电保护;故障分析;应对策略
DOI:10.12721/ccn.2021.157102
基金资助:

本文主要分析了继电保护系统常见的故障类型,对常见的处理方式进行了分析,提出了可以通过完善继电保护管理体系、提高工作人员综合素质、引进现代化的继电保护设备和技术来加强对故障问题的处理。

1、变电站继电保护故障类型

1.1运行故障

变电站继电保护系统在运行过程中产生的故障类型主要有以下几种。第一,温度异常。受到材料、技术等方面的影响,电站电线在长时间、高负荷运行过程中,线路会发热,引发局部线路温度异常,对继电保护系统的正常运行造成阻碍,由此引发故障。第二,二次电压回路故障。二次电压回路故障主要是在电压互感器工作过程中产生的,电压互感器是继电保护装置的重要元件,在电力二次系统的正常运行中发挥着至关重要的作用。结合实际情况来看,产生二次电压回路故障的主要原因是操作人员在电力系统安装、维护、检修过程中由于操作失误引发短路,导致电压互感器接地方式出现错误或偏差。此外,电压重叠引起的电压相位发生变化也会导致二次电压回路故障。

1.2变电站继电保护装置设施自身故障

随着我国社会经济的不断发展,各个行业对电能的需求量逐渐增加,在电力系统运行过程中经常会出现长时间超负荷运行,导致变电站继电保护装置设施自身出现的故障的原因主要表现在继电保护设备的采购、运行、检修、维护等方面,由于供电系统具有较强的复杂性、综合性和系统性,在施工过程中涉及到不同部门、多个专业之间的交叉性工作比较多,在继电保护设备采购过程中,采购人员和施工设计人员对细节性问题不够重视,导致设备在安装之后与电力运行的强度不符合,还会出现设备元件的精度、质量、功能、规格不符合电力系统正常运行需求的情况,从而导继电保护系统功能降低,引发电力安全隐患。其次,有些电力企业对变电站继电保护系统的检修、维护工作不够重视,检修维护人员专业技能不足、理论知识缺乏、责任意识不强,在检修工作中对精细化问题管控不到位,导致继电保护设备和元件长期处在异常工作状态下,检修维护工作监管力度不足,相关人员没有严格按照相应的制度执行检修和设备元件的更换工作。

1.3变电站继电保护存在的隐形故障

隐形故障是导致变电站继电保护系统出现问题的主要故障原因之一,与运行故障和设施设备自身出现故障不同的是,隐形故障具有难发现、难解决、难维护的特点。结合实际情况来看,继电保护系统中运行故障的致因主要是外部因素,最常见的是设备老化,该类问题难以得到有效解决,其主要原因是继电保护系统在长期运行过程中,起初出现的问题较小,不会对电力系统的正常运行造成影响,或者这种影响不易发现,但是随着负荷量的增大,运行时间的加长,设备的运行效率、精准度、灵敏度会逐渐降低,从而引发大的电力故障。

2、解决变电站继电保护故障的有效策略分析

电力系统在运行过程中出现的故障类型各不一样,导致故障发生的原因也不同,针对不同的故障类型要采取相应的解决办法,通常情况下直接处理法和元件更换法是变电站继电保护故障常见的处理方式。继电保护工作的特点如图1所示。

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图1  继电保护工作特点

2.1直接处理法的应用

由于变电站继电保护系统的运行具有不可控性,当继电保护设备出现突发故障时,为避免电力系统滞停,要采取直接处理方法,在突发情况下无法更换设备元件,需要采取临时替换方法,保证电力的稳定供应。此外,当继电保护装置发生故障时,有些情况下无法对故障原因进行检测,或者继电保护装置和电力系统出现不匹配问题时,也可以通过直接处理法进行处理。

2.2更换元件法

顾名思义,更换与元件法主要是在电力系统运行过程中,按照相关标准定时定期对电力设备和继电保护装置进行检修、维护、保养,在检修过程中,利用专业的仪器相关元件的功能和效率进行检测,对精准度不高,功能失灵的元件进行及时更换,以此提高电力系统运行的稳定性和安全性。在电力系统长时间高负荷运行过程中,有些情况下会出现设元件失灵的问题,利用元件更换法处理故障时要以相应的检测技术为前提,在确保检测结果和数据准确性、全面性的前提下按照相应的流程,对故障原因进行分析,并更换出现故障的元件,提高电力运行的安全性、稳定性和可靠性。

2.3完善变电站继电保护管理体系

管理体系不完善、管理制度不健全也是阻碍变电站继电保护系统稳定运行的主要原因之一,想要提高继电保护管理系统的完整性,需要从验收调试阶段、运行阶段、检查维护阶段出发,明确管理制度,做到权责分明,责任找到人,加强对故障的分析、汇报、处理。结合变电站自身发展的实际情况和各项工作,开展的具体要求,规范相关人员的工作行为,建立公开、公正、公平的奖惩制度,对于爱岗敬业、恪尽职守,责任意识强,在工作过程中做出贡献的工作人员要给予相应精神和物质方面的奖励,激发相关人员的工作积极性和主动性,确保继电保护系统的故障能够得到及时解决,避免故障问题进一步扩大给用户和电力企业造成经济损失,埋下安全隐患。针对玩忽职守、责任意识差、多次出现失误的工作人员,要给予一定的惩罚,约束其工作行为,提高其责任意识。与此同时,相关单位要加强对工作人员专业技能和理论知识方面的培训,提高其综合能力和业务水平,降低因人为操作失误造成的故障,要注重提高检修维护人员的安全防范意识,杜绝电力施工和电力系统的维护、检修中出现误碰、误接线、误整定等工作行为。在培训工作开展过程中,电力企业可以聘请行业专家对工作人员日常工作中出现的问题进行答疑,并针对变电站继电保护装置故障处理中出现的重点、难点、要点、工作问题展开讨论,对核心技术进行深入剖析,全面提高工作人员的综合能力和职业素养,在源头上解决继电保护工作中出现的各类故障。要加强事前防范、事中处理、事后总结,事前防范主要是指在检修维护工作开展过程中。根据以往工作经验,针对继电保护元件容易发生损坏的位置,加大检修和保养力度。事中处理主要是指在故障发生时要及时响应应急措施,加强对故障的处理效率,避免因故障扩大造成安全隐患。事后总结是指在对继电保护装置的故障进行有效处理之后,要及时总结,明确故障发生的原因、处理的方式,从而形成良性循环,提高电力系统运行的稳定性和安全性。

2.4积极引进现代化的继电保护设备和技术

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图2  数字化继电保护装置测试要点示意图

结合实际情况来看,导致继电保护系统出现故障的原因比较多,继电保护系统的检修维护工作具有一定的复杂性、系统性和综合性,其中涉及到不同专业多个部门之间的交叉工作比较多。随着信息技术的逐渐发展,变电管理人员要积极建立现代化的管理技术和管理设备,加强继电保护系统管理力度,实现精细化、精准化、全面化的管理。广泛应用现代化的信息技术可以有效降低工作难度,减少人为操作失误引起的故障。此外,变电所管理人员也要积极学习先进的管理知识,提高自身的创新意识和专业素质,改变传统模式下依靠人力为主的管理方式,推动继电保护系统的智能化发展。引进现代化的管理技术和管理设备可以更加及时的识别继电保护系统出现的故障。利用信息软件对故障类型发生的频率以及容易出现故障的环节展开深入分析,及时收集有效的数据信息,为工作人员的维修保养工作提供有力支撑,使得工作人员能够明确工作重点。

3、结语

综上所述,加强变电站继电保护系统的故障处理可以确保整个电力系统的正常稳定运行,变电所管理人员要结合继电保护工作中内部、外部因素导致的具体故障类型,采取相应的解决措施,保证电力系统整体运行的稳定性、安全性、可靠性,为生产生活提供充足的电力资源。

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