如何保障继电保护运行可靠性
0 前言
近年来 , 随着计算机技术和通信技术的发展 , 电力系统继电 保护在原理上和技术上都有了很大的变化。 可靠性研究是继电保 护及自动化装置的重要因素 , 由于电力系统的容量越来越庞大 , 供电范围越来越广 , 系统结构日趋复杂 , 继电保护动作的可靠性 就显得尤为重要 , 对继电保护可靠性的研究与探讨就很有必要。 鉴于继电保护的重要性 , 对其定期进行预防性试验是完全必要的 决不能只是在出现不正确动作后再去分析和修复。 因此对继电保 护检修策略及措施也很重要。本文就这方面的问题 , 结合本人多 年的工作经验进行探讨。
1 电力系统继电保护作用与要求
1.1 继电保护的作用与组成 在电力系统的被保护元件发生
故障时， 继电保护装置应能自 动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，以保证无故 障部分迅速恢复正常运行， 并使故障元件免于继续遭受损害。 减 少停电范围；到 90 年代初集成电路及大规模集成电路保护的研 制、生产、应用处于主导地位，目前正在研究面向智能信息处理 的计算机继电保护时代。
1.2 继电保护的基本要求 继电保护应满足可靠性、选择
性、灵敏性和速动性的要求。 可靠性是指继电保护装置在
保护范围内该动作时应可靠动作， 在 正常运行状态时， 不该动作时应可靠不动作。 速动性是指保护装 置应尽快地切除短路故障， 以减轻损坏程度， 指保护装置应尽快 切除短路故障， 其目的是提高系统稳定性， 减轻故障设备和线路 的损坏程度， 缩小故障波及范围， 提高自动重合闸和备用设备自 动投入的效果。
2、影晌继电保护可靠性的因素 继电保护装置是一种自动
装置 , 在电力系统中担负着保证电 力系统安全可靠运行的重要任务 , 当系统出现异常情况时 , 继电 保护装置会向值班人员发出信号 , 提醒值班人员及时采取措施、 排除故障 , 使系统恢复正常运行。继电保护装置在投入运行后 , 便进入了工作状态 , 按照给定的整定值正确的执行保护功能 , 时 刻监视供电系统运行状态的变化 ,出现故障时正确动作 , 把故障 切除。当供电系统正常运行时 , 保护装置不动作。 这就有 “正确 动作”和“正确不动作两种完好状态 , 说明保护装置是可靠的。 如果保护装置在被保护设备处于正常运行而发生“误动” 或被 保护设备发生故障时 ,保护装置却 “拒动或无选择性动作 , 则为 “不正确动作”。 就电力系统而言 , 保护装置 “误动或无选择性 动作”并不可怕 ,可以由自动重合闸来进行纠正 , 可怕的是保护 装置的 “拒动” ,造成的大面积影响 ,可能导致电力系统解列而 崩溃。而导致继电保护工作不正常的原因可能有以下几种。
(1) 继电保护装置的制造厂家在生产过程中没有严格进行
质
量管理、把好质量关。
(2) 继电保护装置在运行过程中受周围环境影响大。由于
其 周围空气中存在大量的粉尘和有害气体 , 同时又受到高温的影响 将加速继电保护装置的老化 , 导致性能改变。有害气体也会腐蚀 电路板和接插座 , 造成继电器点被氧化 , 引起接触不良 , 失去保护 功能。
(3) 晶体管保护装置易受干扰源的影响 , 如电弧、闪电电
路、 短路故障等诸多因素 , 导致发生误动或拒动。
(4) 保护可靠性在很大程度上还依赖于运行维护检修人员
的 安全意识、 技能和责任心。 继电保护的可靠性与调试人员有密切 关系 ,如技术水平低、经验少、责任心不强发现和处理存在问题 的能力差等。
(5) 互感器质量差 , 在长期的运行中 , 工作特性发生变
化 ,影 响保护装置的工作效果。
(6) 保护方案采用的方式和上下级保护不合理 , 选型不
当。
3、提高继电保护可靠性的措施 贯穿于继电保护的设计、
选型、制造、运行维护、整定计算 和整定调试的全过程 , 而继电保护系统的可靠性主要决定于继电 保护装置的可靠性和设计的合理性。 其中继电保护装置的可靠性 又起关键性作用。由
于保护装置投入运行后 , 会受到多种因素的 影响,不可能绝对可靠 , 但只要制定出各种防范事故方案 ,采取相 应的有效预防措施 ,消除隐患 ,弥补不足 ,其可靠性是能够实现 的。提高继电保护可靠性的措施应注意以下几点
(1) 保护装置在制造过程中要把好质量关 , 提高装置整体
质 量水平 , 选用故障率低、 寿命长的元器件 , 不让不合格的劣质元件 混进其中。同时在设备选型时要尽可能的选择质量好 , 售后服务 好的厂家。
(2) 晶体管保护装置设计中应考虑安装在与高压室隔离的
房 内 , 免遭高压大电流、断路故障以及切合闸操作电弧的影响。同 时要防止环境对晶体管造成的污染 , 有条件的情况下要装设空 调。电磁型、机电型继电器外壳与底座间要加胶垫密封 , 防止灰 尘和有害气体侵入。
(3) 继电保护专业技术人员在整定计算中要增强责任心。
计 算时要从整个网络通盘考虑 ,认真分析 ,使各级保护整定值准确 , 上下级保护整定值匹配合理。
(4) 加强对保护装置的运行维护与故障处理能力并进行定
期 检验 , 制定出反事故措施 , 提高保护装置的可靠性。
(5) 从保证电力系统动态稳定性方面考虑 , 要求继电保护
系 统具备快速切除故障的能力。 为此重要的输电线路或设备的主保 护采用多重化设施 , 需要有两套主保护并列运行。
(6) 为了使保护装置在发生故障时有选择性动作 , 避免无
选 择性动作 , 在保护装置设计、整定计算方面应考虑周全、元器件 配合合理、才能提高保护装置动作的可靠性。
4、继电保护检修策略及措施
鉴于继电保护的重要性 , 对其定期进行预防性试验是完全必 要的 ,决不能只是在出现不正确动作后再去分析和修复。继电保 护定期检修的根本目的应是 “确保整个继电保护系统处在完好 状态,能够保证动作的安全性和可靠性”。 因此, 原则上定检项目 应与新安装项目有明显区别 , 只进行少量针对性试验即可。应将 注意力集中在对保护动作的安全性和可靠性有重大影响的项目 上,避免为检修而检修 , 以获取保护定期检验投资效益的最大回 报。建议以下几点 :
(1) 尽快研究新形势下的新问题 , 制定新的检修策略修订
有 关规程 ( 对大量出现的非个别现象 , 不宜由运行单位自行批准 ), 指导当前乃至今后一个时期的继电保护检验工作 , 积极开展二次 设备的状态检修 ,为继电保护人员 “松绑” ,使检修对系统安全 和继电保护可用性的影响降到最低。
(2) 在检修策略的制定上应结合微机保护的自检和通信能
力 致力于提高保护系统的可靠性和安全性 ,简化装置检修 , 注重二 次回路的检验。
(3) 今后, 在设计上应简化二次回路 ; 运行上加强维护和
基础 管理 ,注重积累运行数据 ,尤其应注意对装置故障信息的统计、 分 析和处理 ,使检修建立在科学的统计数据的基础
上 ; 在基本建设 上加强电网建设和继电保护的更新改造 ,注重设备选型 , 以提高 继电保护系统的整体水平 , 为实行新策略创造条件。
(4) 大力开展二次线的在线监测 , 研究不停电检修整个继
电
保护系统的技术。
(5) 着手研究随着变电站综合自动化工作的进展 , 保护装
置 分散布置、集中处理、设备间联系网络化、光纤化继电保护运行 和故障信息网建成后的保护定检工作发展方向。
(6) 厂家应进一步提高微机保护的自检能力和装置故障信
息 的输出能力 , 研制适应远方检测保护装置要求的新型保护。
5、结束语 本文讨论了供电系统中的继电保护装置的可靠
性问题 , 提出 了探讨继电保护可靠性的必要性、 影响继电保护可靠性的因素及 提高继电保护可靠性的对策。其可靠性问题不仅与设计、制造、 运行维护和检修调试等有密切关系而且继电保护装置维护人员 也将起到关键性作用。 最后本文讨论了保护检验的目的、 建议尽 快修订有关规程 , 研究制定新形势下的继电保护检修策略。
