
通訊作者:高鵬,1986年11月7日,男,漢,山東濟寧,國網山東濟寧供電公司,送變電工程分公司變電三隊隊長,中級工程師,碩士。主要研究方向為電力系統繼電保護及自動化控制。
摘要:近年來,社會經濟步入了快速發展的階段,不管是經濟建設還是人們的日常生活,對于電力能源的需求也在不斷增加,電力能源的運行穩定性以及安全性在很大程度上會直接影響人們的生活質量。在整個電力系統當中,繼電保護是極為重要的部分,在保障電力系統運行的持續性、穩定性方面發揮著重要的作用,更是電力系統穩定高效發展的基礎。所以,如何提高電力繼電保護的可靠性,保障電力系統穩定運行是極其必要的,對電力系統長期穩定發展有著重要的影響。
關鍵詞:電力系統;繼電保護;可靠性;運行
一、前言
電力能源已經逐漸成為人們日常生活當中極為重要的能源之一,與人們的生活息息相關,不管是工作還是學習,都離不開電力能源的支持,繼電保護裝置在整個電力系統當中是極為重要的組成部分,其能夠最大程度上保障電力設備的穩定運行。因此,研究繼電保護裝置對整個電力系統的發展有著重要的價值。當前,因多方面的原因,我國部分電力系統繼電保護在運行過程中存在著一定的缺陷,可靠性有待加強,稍有不慎,便會對整個電力系統產生極大的影響,因此,針對當前存在的問題,加強繼電保護分析與研究,對提升繼電保護可靠性有著重要的意義,從而保障整個電力系統能夠正常穩定運行。
二、繼電保護系統簡述
(一)繼電保護的內涵
繼電保護裝置是保障整個電力系統穩定運行的輔助技術,其主要工作原理是電力系統在異常工作的情況下,會主動切斷電源,并開啟自動保護。近年來,隨著科技的不斷發展,繼電裝置的實際功能仍在不斷更新,逐漸具備了電路故障診斷的作用。大多數的繼電裝置上會有一定的報警裝置,當部分電路元件出現短路或者其他狀況的時候,二極管系統便會開始工作,部分繼電裝置還會結合實際狀況,將異常信息反饋給電子計算機管理系統,從而提升繼電保護裝置的可靠性以及故障處理及時性。通常情況下,繼電保護裝置主要是由不同的系統共同組成,且不同部分間并不會相互影響,對提升電力系統的穩定性以及安全性有著重要的作用。
(二)繼電保護裝置保護措施
對整個電力系統而言,繼電保護裝置的作用便是電力系統在運行過程中,部分零件一旦出現故障,裝置便會啟動,會對整個電力系統采取保護措施,并進行故障檢測,這樣能夠有效降低內部零件出現故障對電力系統造成的影響,在很大程度上,有效降低了工作人員的工作量以及難度,長期下去,對保障整個電力系統的安全性以及穩定性有著重要影響,也能夠盡可能的減少電氣零部件不必要的損耗。此外,電力系統當中的繼電保護裝置能夠及時對存在的故障以及隱患進行檢測分析,再結合分析的結果制定相對應的方案,并且及時報警處理,這樣能夠第一時間斷開出現故障的設備,從而為檢修人員提供幫助,也能夠將故障及時進行排除,有效減少電力系統發生故障的幾率,保障整個電力系統的穩定性以及安全性[1]。
(三)可靠性指標簡述
電力系統在運行過程中,其繼電保護裝置的可靠性指標主要是指電力系統整體運行質量,或是相關技術能否滿足人們的生活需求,且是否安全可靠。此外,電力系統當中部分零件設備能夠根據相關規定穩定運行,電力系統在運行過程中,一旦出現相關故障,能夠在及時發現并解決,保障整個電力系統出現的故障盡可能降到最低,這些都是電力系統繼電保護裝置可靠性的整體判斷指標。當前,我國電力系統繼電保護可靠性主要分為設備可靠性和功能可靠性兩個方面,設備可靠性主要是保障電力系統當中的相關設備在運行過程中能夠處于穩定的工作狀態。電力系統功能可靠性主要指的是整個電力系統當中,繼電保護裝置是否能夠正常穩定工作。
三、電力繼電保護系統運行可靠性影響因素
(一)繼電保護裝置的影響
一般情況下,電力繼電保護裝置結構較為復雜,且由不同的構件組成,如其中的電流互感器是保障電力系統能夠正常穩定工作的主要元件。繼電保護裝置在很大程度上會對電力系統的可靠性產生很大的影響,所以繼電保護裝置如果自身出現質量問題,便不能第一時間反饋電力系統當中出現的相關故障,從而導致電路故障,問題不能及時解決,便會導致整個電力系統無法正常運行。
(二)繼電保護運行技術受限
繼電保護裝置在實際運行過程中,物質基礎部分固然重要,但還需要相關計算機技術和通信技術的支持,只有這樣,才能夠提升電力系統的整體運行效率。繼電保護系統是一種自動化系統,因此,要利用計算機網絡相關技術為輔助,當電力系統在運行過程中一旦存在相關問題,能夠及時將問題進行反饋,并對電力系統當中存在的故障進行及時解決,能夠有效提升電力系統的穩定性以及可靠性。其次,電力系統的正常工作運行還需要計算機編程技術的支持,一旦計算機軟件程序或者是軟件編碼出現問題,這樣便會導致繼電保護裝置運行可靠性受到嚴重影響。
(三)工作人員的影響
繼電保護裝置在整個安裝以及檢修過程當中,基本上都是由相關工作人員進行操作。因此,工作人員的整體技術水平也會直接影響繼電保護裝置的穩定性。繼電保護裝置在實際運行當中,需要定期檢查裝置電容儲量,這樣能夠第一時間發現繼電裝置當中存在的相關問題,并對出現故障的裝置進行及時更換,便能夠保障繼電裝置的穩定運行,繼電保護裝置在整個檢測過程當中,除了要求相關工作人員應當具備專業判斷能力之外,還應當具備一定的責任心,這樣才能夠最大程度上保障電力繼電保護裝置的檢查效率,不斷提升電力系統的安全穩定性。
四、繼電保護操作運行規范
(一)重視繼電保護驗收工作
對施工當中各項環節進行驗收也是非常重要的,能夠保障整個電力系統的安全、穩定運行。相關工作人員在進行繼電保護調試工作之后,要嚴格按照相關規定,進行自檢、驗收,并進行運行、檢修以及開關試驗,并及時做好相關記錄,且需要相關負責人簽字,在試運行后,在保障無誤的情況下,再啟動系統運行程序。
(二)做好繼電保護裝置的巡檢工作
電力系統在處于穩定狀態下,其元件通常情況下不會出現嚴重的問題,所以,應當加強日常檢查維修相關工作,要對電路元件以及相關繼電器運行狀態認真檢查,確認元件是否有破損或者焦黑的情況,且在聯通狀態下,繼電器局部是否存在電火花的情況,這些都是保障繼電裝置可靠性的重要措施[2]。
(三)做好繼電保護系統技術改進工作
近年來,隨著社會經濟的不斷發展,計算機、通信技術等相關新型技術得到了快速的發展,繼電保護裝置作為整個電力系統當中極為重要的組成部分,也不斷采用了更多的新型技術,逐漸改變了傳統的電力系統運行方式,使得繼電保護系統逐漸邁向自動化發展方向。因此,相關工作人員應當積極創新改進,在全面考慮到繼電保護系統裝置可靠性、及時性的基礎上,盡可能的完成相關技術改進工作。目前,電力系統當中主要采用數字保護裝置、運行監控系統等,這些需要采用低功率電流逐漸代替常規電壓互感器,對提升電力系統保護穩定可靠性有著重要的意義。
五、提高繼電保護可靠性運行的有效策略
(一)加強驗收力度
為了提升我國當前電力系統當中繼電保護運行的可靠性,就一定要重視驗收力度,當前我國電力系統在運行過程中的驗收工作指的是對電力施工項目采取相關措施,進行及時的驗收以及確定之后,再結合實際狀況,對電力系統的穩定性以及安全性進行判斷。完成相關驗收工作后,工作人員還應當嚴格根據相關規章制度進行驗收保存,在做好相關檢查工作的同時,還應當進行詳細的記錄。因此,必須要對整個電力系統驗收程序以及驗收力度進行規范化管理,這樣能夠最大程度上保障繼電保護的安全可靠性。
(二)提升維護工作人員的技術素質
當前,繼電保護運行相關工作人員并非都受過專業的培訓。因此,維護人員的技術水平參差不齊,整體而言是不能滿足繼電保護的正常工作要求,繼電保護裝置在實際運行過程中,其可靠性會受到許多因素的影響,相關維護人員的專業技術對電力系統運行有著重要的影響,技術水平如果較低,便會導致繼電保護裝置不能夠正常運行。所以,加強相關工作人員對繼電保護技術的培訓也是至關重要的,可以從以下方面入手:可以公派相關工作人員去進行培訓學習,在培訓完之后,根據實際狀況進行相應的考核,再對其他工作人員進行培訓,骨干人員能夠起到帶頭的作用,且最終提升全體工作人員的工作技能,對繼電保護工作人員的整體水平以及能力都會有所提升。其次是對技術要求較高、且人員更換較為頻繁的崗位,可以采用競賽的方式,逐漸提升工作人員的技術水平。再者,在人員配置方面,應當根據實際狀況,盡可能的消除當前不同崗位工作人員配置不合理的情況,對不同崗位的工作人員職責進行細分,這樣能夠有效提升工作效率,保障繼電保護系統能夠穩定運行。
(三)加強繼電保護運行智能化程度
近年來,隨著科學技術的不斷發展,在提升工作效率的同時,也極大的改變了人們的生活方式,智能化能夠更好的提升繼電保護的安全可靠性,同時也是全新的技術創新。人工智能化被廣泛應用于各行各業當中,越來越多先進的理念以及技術也在快速發展過程中漸漸成熟,如神經網絡、算法等在電力系統當中也得到了廣泛的應用,人工智能化技術在整個電力系統當中有著非常明顯的優勢,不僅能夠有效提升繼電保護裝置的穩定性,還能夠有效把控繼電保護裝置存在的不可控因素,如工作連續性以及隱蔽性等。此外,智能化系統的邏輯思維能力更加的強大,從實際工作來看,人工智能發揮著重要的作用,且優勢較為明顯,逐漸占據主導地位[3]。
(四)自適應過電流保護
就目前自適應繼電保護現狀來看,能夠有效解決繼電保護裝置運行過程中存在的許多問題。目前,我國繼電保護自適應整體水平較低,但從研究成果來看,自適應在整個繼電保護當中有著明顯的優勢,傳統繼電保護主要是結合最大負荷電流進行設計,這樣會影響整個繼電保護的靈敏性,而自適應過電流與傳統過電流保護有著明顯的不同,可以根據負荷電流的變化,及時進行調整過電流保護整定值。
(五)提升繼電運行微機化以及信息化水平
近年來,隨著電子信息技術的不斷發展,如今已經被廣泛應用于各行各業當中,各項技術也得到了創新,就目前的技術來看,工控機在功能、儲存量以及速度方面都遠遠超過傳統小型機。如今采用工控機體積與微機保護裝置體積差不多,所以,工控機能夠保障繼電保護的操作性和高效性。這樣能夠有效降低在繼電運行保護中存在的不安全因素,在很大程度上能夠改變繼電保護運行的方式及狀態。此外,繼電保護裝置的作用較為單一,對出現的元件故障重點進行切除,能夠保障電力系統在運行方面存在的多種不足,保障不同單元能夠在運行過程中共享數據以及故障信息,有效提升繼電保護的及時性及準確性,不斷提升微機保護裝置的共享化及網絡化水平。可與智能化相關技術結合,這樣能夠有效提升繼電保護裝置的工作效率及安全穩定性,隨著人工智能化技術越來越成熟,其能夠有效控制繼電保護裝置存在的不可靠因素,保持其工作連續性及高效性,且未來也將會是智能化技術發展的趨勢。
(六)利用故障分量繼電保護技術措施
我國自上世紀末開始研究暫態行波方案在繼電保護中的應用,并逐漸開發故障暫態的新路徑,就以上狀況來看,在繼電保護方面,有效利用新故障信息有著重要的意義。如電腦在繼電保護中的應用,這樣能夠為獲取故障信息創造良好的條件,故障信息與故障分量在繼電保護中也得到了廣泛應用。其能夠有效展示繼電故障信息、繼電非故障涵蓋正常運行狀況。
六、結束語
電力行業作為整個社會經濟發展的重要組成部分,與人們的生活息息相關,且影響著國計民生。因此受到了社會各界的廣泛關注,隨著電力能源的需求量逐年增加,提升繼電保護穩定性相關研究是非常重要的,當前我國電力系統繼電保護裝置在運行過程中存在著一定的不足,針對這些問題,應當對電力系統設備進行優化,提高工作人員的整體素養,并制定完善的規章制度,保障電力系統繼電保護的安全穩定性,促進電力系統的健康穩定發展。
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