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摘 要:当今电力系统是一个由电能产生、输送、分配和用电环节组成的大系统。电力系统的飞速发展对电力系统的继电保护不断提出新的要求。继电保护及自动装置是电力系统的重要组成部分,对保证电力系统的安全经济运行,防止事故发生和扩大起到关键性的作用。本文笔者详细介绍了继电保护的运行维护,变电站二次设备的状态监测等内容,并着重探讨了状态检修时需考虑的问题。
关键词:继电保护;运行维护;状态监测;状态检修
中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号:
继电保护与安全自动装置(以下简称保护装置)是保证电网安全运行、保护电气设备的主要装置,是组成电力系统整体的不可缺少的重要部分。保护装置配置使用不当或不正确动作,必将引起事故或使事故扩大,损坏电气设备,甚至造成整个电力系统崩溃瓦解。
1 对继电保护装置的基本要求对供电网络的继电保护装置有以下几点要求:
(1)选择性。当供电系统发生事故时,继电保护装置应能有选择地将事故段切除,即断开距离事故点最近的开关设备,从而保证供电系统的其他部分能正常运行。
(2)快速性。一般要求继电保护装置应快速切除故障,以尽量减少事故的影响。在有些情况下,快速动作与选择性的要求是有矛盾的。在6~10kV 的配电装置中,如果不能同时满足以上两个要求时,则应首先满足选择性的要求。但是如果不快速地切除故障会对生产造成很大的破坏时,则应选用快速但选择性较差的保护装置。
(3)灵敏性。继电保护装置对其保护范围内发生事故和不正常运行状态的反应能力称为灵敏性,它可用灵敏系数来衡量。
(4)可靠性。继电保护装置必须运行可靠。
2 继电保护的可靠性
继电保护装置的可靠性主要是指解决装置的拒动作和误动作两大问题。继电保护是电力系统的重要组成部分。是保证电网安全稳定运行的重要技术手段,电力系统的事故速度快,涉及面广,会给国民经济和人民生活造成很大影响。影响继电保护可靠性的因素主要有以下四个方面:①继电保护系统软件因素。②继电保护系统硬件装置因素。③人为因素。④微机保护装置运行中存在的问题。
3 继电保护装置的校验周期和内容
根据《继电保护及电网安全自动装置检验条例》,所有继电保护装置与电网安全自动装置及其回路接线(以后简称装置),必须按条例的要求进行检验,以确定装置的元件是否良好,回路接线、定值及特性等是否正确。
(1)检验分为3 种:
①新安装装置的验收检验。
②运行中装置的定期检验(简称定期检验)。
③运行中装置的补充检验(简称补充检验)。
④对新型的装置(指未经部级鉴定的产品),必须进行全面的检查试验,并经网(省)局继电保护运行部门审查,其技术性能满足电网安全要求时,才能在系统中试用(投入跳闸)。
(2)定期检验分为3 种:
①全部檢验。
②部分检验。
③用装置进行断路器跳合闸试验。
(3)补充检验分为4 种:
①装置改造后的检验。
②检修或更换一次设备后的检验。
③运行中发现异常情况后的检验。
④事故后检验。
(4)定期检验应根据本检验条例所规定的期限、项目及部颁的或各网(省)局批准执行的试验规程所规定的内容进行。检验期限如表1。
表1 定期检验期限
(5)基层局、厂继电保护机构可以根据具体情况列表报请所属单位的总工程师批准后,可适当缩短或延长其检验期限。
(6)利用装置进行断路器跳闸合闸试验,一般每年不宜少于一次。
4 对继电保护装置运行维护要求
运行人员必须按继电保护运行规程,对保护装置及其二次回路进行定期巡视、检测、对试或按规程规定更改定值;监督交流电压回路,使保护装置在任何时候不失去电压;按保护装置整定所规定的允许负荷电流或允许负荷曲线,对电气设备或线路的负荷潮流进行监视。如发现可能使保护装置误动的异常情况时,应及时与继电保护部门联系,并向调度汇报,紧急情况下,可先行将保护装置停用(断开压板),事后立即汇报。发现保护装置及二次回路所存在的缺陷及不正常情况,应作出记录,通知及督促有关部门消除及处理。对继电保护动作时的掉牌信号、灯光信号,运行人员必须准确记录清楚,及时向有关调度汇报。
5 变电站二次设备的状态监测
(1)变电站二次设备的状态监测内容。状态检修的基础是设备状态监测,要监测二次设备工作的正确性和可靠性,进行寿命估计。站内二次设备的状态监测对象主要有:交流测量系统,包括TA、TV 二次回路绝缘良好、回路完整,测量元件的完好;直流操作、信号系统,包括直流电源、操作及信号回路绝缘良好、回路完整;逻辑判断系统,包括硬件逻辑判断回路和软件功能;通信系统;屏蔽接地系统等。与一次设备不同的是二次设备的状态监测对象不是单一的元件,而是一个单元或一个系统。监测的是各元件的动态性能,有些元件的性能仍然需要离线检测,如TA 的特性曲线等。因此,电气二次设备的离线检测数据也是状态监测与诊断的依据。
(2)对站内二次设备的状态监测方法。随着微机保护和微机自动装置的自诊断技术的发展、变电站故障诊断系统的完善为电气二次设备的状态监测奠定了技术基础。对综合自动化变电站而言容易实现状态监测,保护装置内各模块具有自诊断功能,对装置的电源、CPU、I/O 接口、A/D 转换、存储器等插件进行巡查诊断。可以采用比较法、编码法、校验法、监视定时器法、特征字法等故障测试的方法。对保护装置可通过加载诊断程序,自动测试每一台设备和部件。然而,对常规保护进行状态监测较难实现,因为二次回路是由若干继电器和连接各个设备的电缆所组成,点多、又分散,要通过在线监测继电器触点的状况、回路接线的正确性等则很难,也不经济。一方面应从设备管理环节入手,如设备的验收管理、离线检修资料管理,结合在线监测来诊断其状态。另一方面在不增加新的投入的情况下,应充分利用现有的测量手段。如TA、TV 的断线监测;直流回路绝缘监测、二次保险熔断报警等。
6 开展继电保护状态检修应注意的问题
6.1 严格遵循状态检修的原则
实施状态检修应当依据以下原则:①保证设备的安全运行。在实施设备状态检修的过程中,以保证设备的安全运行为首要原则,加强设备状态的监测和分析,科学、合理地调整检修间隔、检修项目,同时制定相应的管理制度。②总体规划,分步实施,先行试点,逐步推进。实施设备状态检修是对现行检修管理体制的改革,是一项复杂的系统工程,而我国又尚处于探索阶段,因此,实施设备状态检修既要有长远目标、总体构想,又要扎实稳妥、分步实施,在试点取得一定成功经验的基础上,逐步推广。状态检修的实施可先从实施设备点检定修制和检修作业标准化、规范化入手,全面落实设备管理的责任制,规范、完善检修基础管理,强化检修质量管理,提高设备健康水平,保持设备处于良好水平,这样就可以从思想上、制度上、人员上、技术上为全面实施设备状态检修奠定良好的基础。在实施过程中,也要注意及时总结经验,必要时可调整规划。③充分运用现有的技术手段,适当配置监测设备。
6.2 重视状态检修的技术管理要求
状态检修需要科学的管理来支撑。继电保护装置在电力系统中通常是处于静态的,但在电力系统中,需要了解的恰巧是继电保护装置在电力系统故障时是否能快速准确地动作,即要把握继电保护装置动态的“状态”。
6.3 二次设备状态检修与一次设备状态检修的关系
一次设备的检修与二次设备检修不是完全独立的。许多情况下,二次设备检修要在一次设备停电检修时才能进行。在作出二次设备状态检修决策时要考虑一次设备的情况,做好状态检修技术经济分析。既要减少停电检修时间,减少停电造成的经济损失,减少检修次数,降低检修成本,又要保证二次设备可靠正确的工作状况。
7 结语
相信随着时代的进步,随着电力系统的在线监测技术和计算机通信技术的进步,继电保护技术会逐渐向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展,这对继电保护工作者提出了新的挑战。只有对继电保护装置进行定期和按需相结合的检查和维护,按时巡检其运行状况,及时发现故障并做好处理,保证系统无故障设备正常运行,方能提高供电可靠性。
关键词:继电保护;运行维护;状态监测;状态检修
中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号:
继电保护与安全自动装置(以下简称保护装置)是保证电网安全运行、保护电气设备的主要装置,是组成电力系统整体的不可缺少的重要部分。保护装置配置使用不当或不正确动作,必将引起事故或使事故扩大,损坏电气设备,甚至造成整个电力系统崩溃瓦解。
1 对继电保护装置的基本要求对供电网络的继电保护装置有以下几点要求:
(1)选择性。当供电系统发生事故时,继电保护装置应能有选择地将事故段切除,即断开距离事故点最近的开关设备,从而保证供电系统的其他部分能正常运行。
(2)快速性。一般要求继电保护装置应快速切除故障,以尽量减少事故的影响。在有些情况下,快速动作与选择性的要求是有矛盾的。在6~10kV 的配电装置中,如果不能同时满足以上两个要求时,则应首先满足选择性的要求。但是如果不快速地切除故障会对生产造成很大的破坏时,则应选用快速但选择性较差的保护装置。
(3)灵敏性。继电保护装置对其保护范围内发生事故和不正常运行状态的反应能力称为灵敏性,它可用灵敏系数来衡量。
(4)可靠性。继电保护装置必须运行可靠。
2 继电保护的可靠性
继电保护装置的可靠性主要是指解决装置的拒动作和误动作两大问题。继电保护是电力系统的重要组成部分。是保证电网安全稳定运行的重要技术手段,电力系统的事故速度快,涉及面广,会给国民经济和人民生活造成很大影响。影响继电保护可靠性的因素主要有以下四个方面:①继电保护系统软件因素。②继电保护系统硬件装置因素。③人为因素。④微机保护装置运行中存在的问题。
3 继电保护装置的校验周期和内容
根据《继电保护及电网安全自动装置检验条例》,所有继电保护装置与电网安全自动装置及其回路接线(以后简称装置),必须按条例的要求进行检验,以确定装置的元件是否良好,回路接线、定值及特性等是否正确。
(1)检验分为3 种:
①新安装装置的验收检验。
②运行中装置的定期检验(简称定期检验)。
③运行中装置的补充检验(简称补充检验)。
④对新型的装置(指未经部级鉴定的产品),必须进行全面的检查试验,并经网(省)局继电保护运行部门审查,其技术性能满足电网安全要求时,才能在系统中试用(投入跳闸)。
(2)定期检验分为3 种:
①全部檢验。
②部分检验。
③用装置进行断路器跳合闸试验。
(3)补充检验分为4 种:
①装置改造后的检验。
②检修或更换一次设备后的检验。
③运行中发现异常情况后的检验。
④事故后检验。
(4)定期检验应根据本检验条例所规定的期限、项目及部颁的或各网(省)局批准执行的试验规程所规定的内容进行。检验期限如表1。
表1 定期检验期限
(5)基层局、厂继电保护机构可以根据具体情况列表报请所属单位的总工程师批准后,可适当缩短或延长其检验期限。
(6)利用装置进行断路器跳闸合闸试验,一般每年不宜少于一次。
4 对继电保护装置运行维护要求
运行人员必须按继电保护运行规程,对保护装置及其二次回路进行定期巡视、检测、对试或按规程规定更改定值;监督交流电压回路,使保护装置在任何时候不失去电压;按保护装置整定所规定的允许负荷电流或允许负荷曲线,对电气设备或线路的负荷潮流进行监视。如发现可能使保护装置误动的异常情况时,应及时与继电保护部门联系,并向调度汇报,紧急情况下,可先行将保护装置停用(断开压板),事后立即汇报。发现保护装置及二次回路所存在的缺陷及不正常情况,应作出记录,通知及督促有关部门消除及处理。对继电保护动作时的掉牌信号、灯光信号,运行人员必须准确记录清楚,及时向有关调度汇报。
5 变电站二次设备的状态监测
(1)变电站二次设备的状态监测内容。状态检修的基础是设备状态监测,要监测二次设备工作的正确性和可靠性,进行寿命估计。站内二次设备的状态监测对象主要有:交流测量系统,包括TA、TV 二次回路绝缘良好、回路完整,测量元件的完好;直流操作、信号系统,包括直流电源、操作及信号回路绝缘良好、回路完整;逻辑判断系统,包括硬件逻辑判断回路和软件功能;通信系统;屏蔽接地系统等。与一次设备不同的是二次设备的状态监测对象不是单一的元件,而是一个单元或一个系统。监测的是各元件的动态性能,有些元件的性能仍然需要离线检测,如TA 的特性曲线等。因此,电气二次设备的离线检测数据也是状态监测与诊断的依据。
(2)对站内二次设备的状态监测方法。随着微机保护和微机自动装置的自诊断技术的发展、变电站故障诊断系统的完善为电气二次设备的状态监测奠定了技术基础。对综合自动化变电站而言容易实现状态监测,保护装置内各模块具有自诊断功能,对装置的电源、CPU、I/O 接口、A/D 转换、存储器等插件进行巡查诊断。可以采用比较法、编码法、校验法、监视定时器法、特征字法等故障测试的方法。对保护装置可通过加载诊断程序,自动测试每一台设备和部件。然而,对常规保护进行状态监测较难实现,因为二次回路是由若干继电器和连接各个设备的电缆所组成,点多、又分散,要通过在线监测继电器触点的状况、回路接线的正确性等则很难,也不经济。一方面应从设备管理环节入手,如设备的验收管理、离线检修资料管理,结合在线监测来诊断其状态。另一方面在不增加新的投入的情况下,应充分利用现有的测量手段。如TA、TV 的断线监测;直流回路绝缘监测、二次保险熔断报警等。
6 开展继电保护状态检修应注意的问题
6.1 严格遵循状态检修的原则
实施状态检修应当依据以下原则:①保证设备的安全运行。在实施设备状态检修的过程中,以保证设备的安全运行为首要原则,加强设备状态的监测和分析,科学、合理地调整检修间隔、检修项目,同时制定相应的管理制度。②总体规划,分步实施,先行试点,逐步推进。实施设备状态检修是对现行检修管理体制的改革,是一项复杂的系统工程,而我国又尚处于探索阶段,因此,实施设备状态检修既要有长远目标、总体构想,又要扎实稳妥、分步实施,在试点取得一定成功经验的基础上,逐步推广。状态检修的实施可先从实施设备点检定修制和检修作业标准化、规范化入手,全面落实设备管理的责任制,规范、完善检修基础管理,强化检修质量管理,提高设备健康水平,保持设备处于良好水平,这样就可以从思想上、制度上、人员上、技术上为全面实施设备状态检修奠定良好的基础。在实施过程中,也要注意及时总结经验,必要时可调整规划。③充分运用现有的技术手段,适当配置监测设备。
6.2 重视状态检修的技术管理要求
状态检修需要科学的管理来支撑。继电保护装置在电力系统中通常是处于静态的,但在电力系统中,需要了解的恰巧是继电保护装置在电力系统故障时是否能快速准确地动作,即要把握继电保护装置动态的“状态”。
6.3 二次设备状态检修与一次设备状态检修的关系
一次设备的检修与二次设备检修不是完全独立的。许多情况下,二次设备检修要在一次设备停电检修时才能进行。在作出二次设备状态检修决策时要考虑一次设备的情况,做好状态检修技术经济分析。既要减少停电检修时间,减少停电造成的经济损失,减少检修次数,降低检修成本,又要保证二次设备可靠正确的工作状况。
7 结语
相信随着时代的进步,随着电力系统的在线监测技术和计算机通信技术的进步,继电保护技术会逐渐向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展,这对继电保护工作者提出了新的挑战。只有对继电保护装置进行定期和按需相结合的检查和维护,按时巡检其运行状况,及时发现故障并做好处理,保证系统无故障设备正常运行,方能提高供电可靠性。