220kV继电保护事故分析及对策探讨

朱志云,王晓娇,居鸿

(国网江苏省电力公司检修分公司扬州运维分部, 江苏 扬州 225009)

220kV继电保护事故分析及对策探讨

朱志云,王晓娇,居鸿

(国网江苏省电力公司检修分公司扬州运维分部, 江苏 扬州 225009)

近年来,在城市人口数量不断聚集的条件下,我国电网的建设规模持续扩大,与此同时,电压等级也在不断提升,这一现状对电力系统运行的状态提出了更高的要求.220kV电网是目前主要的电力运输网络,其在电力输送方面有着不可替代的责任,对人民的生产和生活有着直接的影响和作用.而继电保护作为电力系统的关键部分,是保护电力系统稳定、安全运行的重要装置.继电保护一旦发生安全事故,毫无疑问会波及整个电力系统.为此,本文分析了220kV继电保护的工作原理,探讨了继电保护事故发生的原因与应对策略.

220kV电网;继电保护;事故分析;对策探讨

电力继电保护在电力系统中占据着重要的地位,其运行状态直接关系到电力系统的运行.近年来,城市人口不断聚集,使得电力系统快速发展,220kV电网的优势逐渐凸显出来,这给电力企业带来了丰厚的利润.但是从以往的经验来看,继电保护装置却仍然不可避免的出现问题,这不仅威胁了当地居民的正常生活,同时也给电力企业带来了极大损失.为此,应进一步加强对继电保护设备运行事故的研究和分析,以明确发生故障的原因,作出预防对策,确保电力系统的正常运行.

1 继电保护系统的工作原理探析

若电力系统在运行上发生故障,将会产生一系列的连续反应,如电压降低、电流增大、电压与电流相位角改变等情况,这些情况可以帮助维修人员判断电力系统的工作状态,进而实施相应的维修和保障措施.继电保护是保障系统安全供电和稳定运行的装置,其在电力系统中有着不可替代的地位,能够监控系统的运行情况以及稳定性水平,及时发现存在的设备故障和问题,并能够根据预先设置的程序去切除故障,防止损失增大.继电保护分为测量、逻辑、执行、报警或跳闸信号等4个主要部分,其功能可以概括为以下几点.

(1)测量部分.测量部分主要分为测量电气量和测量电路两个环节,其作用实施过程主要是将被保护对象所输入的电气量、电路等,与预先设定的整定值来对比,根据结果,判断是否需要启动相关部件.

(2)逻辑部分.该部分主要是根据测量部分输出量的大小、性质、逻辑状态以及数值之间的组合,按照一定的时序逻辑或布尔逻辑向保护装置发出指令,确定是否向连接器发出信号或者短路跳闸,最后将结果反馈到执行器中.

(3)执行部分.执行部分是指针对逻辑部分所传达的信号和信息,对保护装置对外操作进行控制的部件.一旦出现故障,执行部分会发出动作信号来实现短路跳闸,或者在不正常的状态中发出警示信号.

继电保护为了完成保护任务,必须要具备以下几点.首先,应具备选择性.选择性是指电力系统在社会或环节出现故障后,能够将发生故障的设备与总系统分离开来,当故障设备的保护器发出拒绝信号时,相邻线路和设备也能根据指令将故障切除或者分离出去,以保证其它设备的功能不受影响.其次,速度性.故障一般在瞬间发生,继电保护应该能够在瞬时发现故障并切除故障,避免其威胁到其他系统和环节,这对保证电力系统稳定运行有着极为重要的意义.第三,灵敏性,这一点主要是指保护装置的反应能力,除了在故障发生后迅速做出反应,保护装置还应该具备预防的功能,能够辨别出故障的原因,及时做出预防和保护.第四,可靠性.若某一设备发生故障后,继电保护装置不能因为设备本身具有故障而做出拒绝动作.

2 220kV继电保护事故分析

一般来讲,220kV电网继电保护装置的作用在于,对电网系统进行监视,了解运行情况,并能够为电网内的工作人员提供完整的基础数据,当故障发生后,继电保护能够做出迅速反应,隔离故障的那一部分,避免对临近设备造成影响.同时,出现工作异常情况后,继电保护能够迅速发出警报,提醒值班人员检查,及时阻断异常情况的发生途径.客观来讲,我国的输电系统十分复杂,220kV电网覆盖面广,很多位于自然环境恶劣的区域,这就加大了故障检修和维护的难度.一般来说,拒动和误动是引发继电保护故障的主要原因,由此所引发的损失也非常大,因此,应当从源头开始,对各环节进行规范和指导,以提高继电保护动作的准确性,解决可能存在的安全问题.

220kV继电保护出现故障的原因主要可概括为以下几点.

(1)元器件损坏.这一故障是导致电网运行故障的最常见原因,这与器件本身的寿命、质量及安装等因素有关,也可能是因为维修中操作不当导致故障受损,无法正常工作,导致继电保护装置发出了错误的信号,无法及时对故障做出反应.例如,220kV主变重瓦斯的继电保护密封胶圈破损后,瓦斯继电装置会因此受到水分的侵蚀,导致受潮,引发保护误动.

(2)保护设计不完善.很多继电保护在设计中就已经存在问题,如未考虑动作逻辑问题,导致存在缺陷,再如电厂母线的保护CT绕组存在不合理配置情况,有较为明显的缺陷死区,那么在故障发生后,就会出现母线保护拒动的现象.

(3)外部干扰.电力系统会受到倒闸操作、冲击负荷、电波等因素的影响,影响芯片的工作状态而引发故障.如,220kV主变保护的相关装置缺乏强有力的抗干扰能力,因此极有可能因各种因素导致差动保护误动.

(4)隐性因素.隐性因素是指无法被探测到的原因而导致故障发生,如CT二次回路有多点接地的情况,从而导致保护误动,或直流回路绝缘性下降,导致直流接地,母差保护不及时检测,导致存在灰尘,影响电源与跳闸母线之间绝缘降低,无法及时作出反应,影响跳闸回路.

(5)人为因素.维修人员或者值班人员在工作中,没有将保护重合闸的把手放到正确位置,线路在瞬间出现闪跳不重合的故障,或者值班人员缺乏专业理论知识,故障发生后处理不当,引发管理混乱等问题,这些都会对继电保护的功能造成影响.

3 220kV继电保护事故的应对策略

一般来说,220kV继电保护相关装置的工作环境较差,气候恶劣,很容易因为环境因素、元器件老化、隐性干扰和人为原因、设计不合理等导致故障发生.但是,继电保护故障仍然能够通过措施来预防,只要相关人员做好继电保护管理,保证设计、安装、调试、验收等过程准确无误,并配合到位的监督,就能够最大限度的降低事故发生几率,减少损失.220kV继电保护事故的应对策略可以概括为以下几点.

(1)加强专业技能及安全培训.对于值班人员和维修人员,应加强培训和教育,及时传授新的操作技术和理念,减少因人为导致的故障和事故.同时,提高人员的安全意识,组织安全宣传大会,根据对近年来故障发生原因进行总结,做出下一阶段的工作计划,为人员提供正确的工作方向,使其能够在故障发生之前做出反应,同时,工作人员应当加强学习,提高自身的作业素质.另外,企业还应该投入适当的资金,引进更加先进的设备,提高系统的安全性,减少维修几率,减少不必要的开支.

(2)完善设备设计.为了从源头杜绝故障的发生,应当把好设计关,保证设计的完善性,对设计过程进行规范和监督.设计完成后,应及时进行调试和修改,及时消除隐患,避免后期对电网系统运行造成的不利影响.相关人员应该提高标准,对各环节和零件都应该严格检查,及时解决问题,消除安全隐患.

(3)把好质量关.针对设备质量、零件质量,特别是收讯机、发迅机、操作箱等设备的质量,应提高要求的标准,及时检查和维修,避免因元器件老化导致的误动或拒动情况.定期检查,必要时应更换零件和设备,及时上报,以预防故障的发生.

(4)加强管理.继电保护装置在电力系统的运行中有着非常关键的作用,为此,应当建立完善的规章制度,将故障的发生原因及预防措施列明在制度中,以供工作人员阅读,提高他们的预防意识.同时,完善电网的安全管理机制,明确各环节的分工,建立考核机制,能够及时对工作人员的表现进行评价,找到他们工组中存在的问题,进行针对性的指导.应该抓好基础管理工作,保证制度内容落到实处,尤其是在继电保护的工作现场,更是应该提高安全管理水平和监督力度,并配合有效的检修方案,及时排查和解决问题,尽可能减少故障的发生,促进电力系统的稳定运行.

4 结语

总之,电网故障类型多种多样,其故障原因也非常复杂,为此,工作人员应该充分利用各项资源,对故障原因进行分析和排查,尽可能地缩短停电时间.同时,应提高预防意识和安全意识,在平时多进行检查和维护,及时排除隐患,这也能够有效的避免故障发生.220kV继电保护在电力系统中承担着重要的责任,不管是值班人员,还是维修人员,都应该提高警惕,加紧学习,提高专业素质,能够在故障发生后,迅速做出反应,避免故障扩大.

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