電氣主設(shè)備繼電保護(hù)中常見的問題及措施

摘 要：電氣主設(shè)備的正常工作關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的安全有效運(yùn)行，而大型變電設(shè)備是整個(gè)系統(tǒng)中發(fā)生故障最多，同時(shí)也是影響后果最嚴(yán)重的部分。文章在分析現(xiàn)有繼電保護(hù)方案及其存在問題的基礎(chǔ)上，結(jié)合了主設(shè)備中變電設(shè)備的特點(diǎn)分析了繼電保護(hù)的實(shí)際操作問題，并從零序電流保護(hù)和橫差保護(hù)的方向展開了進(jìn)一步討論，同時(shí)對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)做了相關(guān)的展望，希冀為有關(guān)方面的工作提供一些借鑒。

關(guān)鍵詞：電氣主設(shè)備；變電設(shè)備；繼電保護(hù)

對(duì)于大型的電氣設(shè)備的繼電保護(hù)，都是依靠微機(jī)保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)的，而由于現(xiàn)在設(shè)備的多樣性和復(fù)雜度各不相同，現(xiàn)有的保護(hù)方案多少會(huì)有些不足之處。文章對(duì)此進(jìn)行了分析和探討。

1 繼電保護(hù)裝置作用和基本要求

1.1 繼電保護(hù)裝置的作用

當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置可以自動(dòng)、迅速、及時(shí)并有選擇性的將系統(tǒng)中發(fā)生問題的器件隔離或者切除，或向電力監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)信號(hào)，及時(shí)通知維護(hù)人員，從而達(dá)到及時(shí)解決問題的目的。繼電保護(hù)裝置不僅可以防止設(shè)備器件受損壞，還可以自動(dòng)判斷并切斷發(fā)生問題的器件，減少了發(fā)生連帶故障的可能性，防止因故障廣泛傳播而引起停電事故。

1.2 繼電保護(hù)裝置的基本要求

對(duì)繼電保護(hù)裝置有四個(gè)基本要求：速動(dòng)性、可靠性、靈敏性、選擇性。在“四性”的要求發(fā)生矛盾而不能兼顧的特殊情況下，應(yīng)有所側(cè)重；無論單一強(qiáng)調(diào)哪一項(xiàng)都會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)指標(biāo)受到影響以及運(yùn)行維護(hù)發(fā)生困難等弊病。

2 電氣主設(shè)備繼電保護(hù)中常見的問題分析

2.1 繼電保護(hù)裝置內(nèi)部存在問題

繼電保護(hù)裝置內(nèi)部問題主要有繼電器中參數(shù)設(shè)置不合理、裝置中鉚裝件變形、繼電器線圈存在問題、玻璃絕緣子發(fā)生損傷。

繼電器中參數(shù)設(shè)置不合理是由于鉚釘結(jié)合松動(dòng)或者強(qiáng)度差造成繼電器的參數(shù)異常，此外，高低溫參數(shù)也會(huì)導(dǎo)致繼電器的抗沖擊和機(jī)械振動(dòng)能力相對(duì)較差。繼電器線圈存在問題主要由于繼電器所用線圈種類不同，造成線圈連合、碰撞而形成斷線，所以線圈必須放在不同的設(shè)備裝置中才能避免線圈發(fā)生松卷、磁損耗增加的現(xiàn)象。

2.2 TA飽和對(duì)繼電保護(hù)的影響

一般情況下線路出口處短路電流較小，對(duì)于同一線路，系統(tǒng)規(guī)模及運(yùn)行方式來決定出口處短路電流大小。因此，系統(tǒng)短路電流會(huì)隨著系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大而隨之變大，甚至達(dá)到TA一次額定電流的幾百倍，系統(tǒng)中原有一些變比小的、能正常運(yùn)行的TA就可能飽和；另外，短路電流中含大量非周期分量，進(jìn)一步加快了TA飽和。在線路發(fā)生短路時(shí)，TA飽和感應(yīng)到二次側(cè)的電流會(huì)很小甚至接近于零，導(dǎo)致保護(hù)裝置拒動(dòng)，因此延長了故障時(shí)間，擴(kuò)大了故障范圍，影響了供電可靠性，甚至嚴(yán)重威脅運(yùn)行設(shè)備的安全。

2.3 繼電保護(hù)裝置觸點(diǎn)不能保持穩(wěn)定

繼電器在切換負(fù)荷時(shí)，繼電器中的電接觸零件叫做觸點(diǎn)。觸點(diǎn)裂開、觸點(diǎn)松動(dòng)以及觸點(diǎn)尺寸位置不正確等都會(huì)對(duì)繼電器接觸穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。導(dǎo)致觸點(diǎn)出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象主要原因是接觸點(diǎn)與簧片的尺寸不合適、操作過程中沒有適當(dāng)調(diào)節(jié)鉚壓力以及觸點(diǎn)壓力過大或者材料過硬等因素。接觸點(diǎn)位置不同所運(yùn)用的工藝和材料也就不同，材料硬度過高時(shí)就會(huì)導(dǎo)致接觸點(diǎn)松動(dòng)。

3 電氣主設(shè)備繼電保護(hù)中常見的解決措施

3.1 加強(qiáng)繼電保護(hù)裝置的檢驗(yàn)和檢查

在進(jìn)行繼電保護(hù)裝置檢查的過程中，必須將整組試驗(yàn)和電流回路升流試驗(yàn)放在試驗(yàn)檢測的最后，完成這兩個(gè)工作后，嚴(yán)禁改定值、拔插件。否則將導(dǎo)致定期檢驗(yàn)完成后設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)暫時(shí)沒負(fù)荷的情況下，不能打印測量負(fù)荷向量和負(fù)荷采樣值。此外，一般性檢查在繼電保護(hù)中也十分重要，一般性檢查包括檢查焊接點(diǎn)是否虛焊，配件是否緊固，并要檢查下來的設(shè)備所有插件，要將檢查端子箱的螺絲緊固、各元件控制屏、保護(hù)屏作為日常工作中的一部分。

3.2 確保定值區(qū)正確

定值區(qū)對(duì)繼電保護(hù)十分重要，因此必須采取相應(yīng)的手段、技術(shù)以及嚴(yán)格管理來確保定值的正確性。主要方法是在工作人員對(duì)后設(shè)定值進(jìn)行修改時(shí)，對(duì)要打印的設(shè)置值進(jìn)行列表和編排定值區(qū)號(hào)，并要求注明設(shè)備的名稱、修改人員姓名和日期，并且針對(duì)繼電保護(hù)工作表明記錄區(qū)域數(shù)的固定值，避免產(chǎn)生錯(cuò)誤的設(shè)置地區(qū)。

3.3 注意繼電保護(hù)裝置的接地情況

接地問題在繼電保護(hù)工作中作用明顯。首先要對(duì)保護(hù)屏銅排是否可靠的接入地網(wǎng)進(jìn)行確認(rèn)，若部分導(dǎo)線或銅排接地網(wǎng)時(shí)應(yīng)該采用一個(gè)更大的保證可靠的緊固，同時(shí)確認(rèn)接地電阻和絕緣臺(tái)試驗(yàn)是否符合規(guī)定的要求。其次要保證設(shè)備的機(jī)箱面板的接地，必須接在屏內(nèi)的銅排上，并保證做到仔細(xì)的檢查。

3.4 避免TA飽和的方法

避免TA飽和的方法主要有兩個(gè)：第一，盡量減少TA的二次負(fù)載阻抗，盡量避免計(jì)量和繼電保護(hù)共用TA使TA的二次電纜截面加大及二次電纜長度縮短。對(duì)于自動(dòng)化綜合性變電所，線路盡可能選用測控和保護(hù)合一的產(chǎn)品，這樣能做到有效減小二次回路阻抗，避免TA發(fā)生飽和。第二，在選擇TA時(shí)，變比不能太小，要綜合全面的考慮線路短路時(shí)TA飽和問題。

4 電氣主設(shè)備的繼電保護(hù)技術(shù)的展望

4.1 繼電保護(hù)的故障分析技術(shù)

故障分析技術(shù)在新的繼電保護(hù)模式中也可能會(huì)廣泛應(yīng)用。故障分析技術(shù)的應(yīng)用，會(huì)使得電氣主設(shè)備保護(hù)裝置具備所謂的故障錄波功能。該功能可準(zhǔn)確記錄繼電保護(hù)裝置在進(jìn)行繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)的整個(gè)過程。然后根據(jù)統(tǒng)計(jì)的信息來具體分析保護(hù)動(dòng)作的動(dòng)作情況，進(jìn)而找出發(fā)生故障的原因。

4.2 繼電保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)

隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，基于計(jì)算機(jī)的運(yùn)行設(shè)備和保護(hù)設(shè)備將日趨得到應(yīng)用，此種模式，可有效提高電力企業(yè)的工作效率，優(yōu)化企業(yè)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)企業(yè)的正常有效發(fā)展。比如，對(duì)設(shè)備監(jiān)測建立起的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，使得主設(shè)備保護(hù)能夠具有通信功能，能及時(shí)了解到設(shè)備的運(yùn)行管理情況，實(shí)現(xiàn)了電氣主設(shè)備繼電保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)化管理。

4.3 繼電保護(hù)的自適應(yīng)技術(shù)

此項(xiàng)技術(shù)的使用，可使得繼電保護(hù)裝置適應(yīng)快速發(fā)展的電力系統(tǒng)，有效提高電氣主設(shè)備的性能。自適應(yīng)技術(shù)的使用，需要通信技術(shù)及信息技術(shù)的配合，才能發(fā)揮其真正的自適應(yīng)功能，有效提高自適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展。在未來的保護(hù)裝置發(fā)展中，繼電保護(hù)裝置很可能會(huì)充分結(jié)合自適應(yīng)技術(shù)來完成對(duì)技術(shù)的發(fā)展和深化，進(jìn)一步保證系統(tǒng)運(yùn)行安全。

4.4 智能化和數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展

智能化和數(shù)字化是社會(huì)各個(gè)技術(shù)層數(shù)層面都著力研究的對(duì)象，是促進(jìn)企業(yè)發(fā)展的一把利刃。比如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，遺傳算法的使用等等，都是屬于智能化的研究，可充分應(yīng)用到電氣主設(shè)備繼電保護(hù)裝置設(shè)置中。當(dāng)所研究的運(yùn)行設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等此類技術(shù)可迅速有效地定位到問題發(fā)生處，找出原因，并及時(shí)采取合理方案解決問題。因此，智能化與數(shù)字化的電氣主設(shè)備繼電保護(hù)也可能是未來研究的一個(gè)大方向。

5 結(jié)束語

繼電保護(hù)裝置對(duì)電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用，其可靠性和及時(shí)性也占有重要的地位，供電系統(tǒng)中各個(gè)電力設(shè)備都離不開繼電保護(hù)。隨著供電系統(tǒng)中電器設(shè)備和技術(shù)的飛速發(fā)展，繼電保護(hù)工作還將迎來新的挑戰(zhàn)，做好繼電保護(hù)工作將成為保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的前提。

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