隨著電力系統的高速發展和計算機網絡、通訊技術的不斷進步,微機保護裝置也向數字化、網絡化轉變,變電站的保護、測量、控制逐步向數據通信一體化和人工智能化方向發展。與此同時越來越多的新技術、新理論應用于繼電保護領域,這就要求繼電保護工作者不斷求學、探索和進取,掌握技術,保障電網安全穩定運行。
1.原理描述
1.1 微機保護裝置的作用
微機保護裝置在電力系統安全運行中的作用主要有以下三點:
1、保障電力系統的安全性。當被保護的電力系統元件發生故障時,應該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地給脫離故障元件近的斷路器發出跳閘命令,使故障元件及時從電力系統中斷開,以限度地減少對電力系統元件本身的損壞,降低對電力系統安全供電的影響,并滿足電力系統的某些特定要求(如保持電力系統的暫態穩定性等)。
2、對電力系統的不正常工作進行提示。反應電氣設備的不正常工作情況,并根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同(例如有無經常值班人員)發出信號,以便值班人員進行處理,或由裝置自動地進行調整,或將那些繼續運行會引起事故的電氣設備予以切除。反應不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定的延時動作。
3、對電力系統的運行進行監控。繼電保護不僅僅是一個事故處理與反應裝置,同時也是監控電力系統正常運行的裝置。
2.現場調查
目前,變電站現場多采用微機型的繼電保護裝置,在運行過程中不同于傳統的常規式保護裝置那樣直觀,對造成保護裝置所發生的故障也有自身的特點,在對微機繼電保護裝置發生的故障原因進行相關的總結和分析及在處理方面的特點時,主要在于要掌握其規律性,進行快速有效的對故障進行處理,從而避免由于繼電保護的原因而引發相關的設備或電網事故的可能,電網能夠安全穩定的進行運行。
2.1 微機保護裝置的特點
通過實踐和研究表明,和傳統中的繼電保護相比較,其微機保護有許多的優點。
(1)其可靠性很容易被提高,主要體現在數字元件的特性上,不容易受溫度的變化而變化,使用年限、電源波動、元件的更換而影響;而且在自檢和巡查的能力方面都很強,可以通過用軟件的方法來監測相關的主要元件、部件的工作狀況以及功能軟件的本身;
(2)在使用方面非常的靈活,人與機器的界面建立的越來越友好,在調試和維護上面也更加的方便,從而也縮短了在維修中的時間。
(3)能夠改善和提高在繼電保護中的性能和動作特征,其主要表現在能夠得到在常規的保護中不容易獲得的特性,其超強的記憶力能夠更好的來實現對故障進行分量保護,也可以通過引進自動控制和新的數學技術和理論,其在運行中有較高的正確率已經在實踐中得到證明;
(4)可以方便的進行擴充關于其它方面的輔助功能,如波形分析、故障錄波等,可以方便的進行附加低頻減載、故障錄波、自動重合閘等功能;
(5)在工藝的結構條件上比較,在硬件方面比較通用,再制造方面的標準很容易進行統一,裝置的體積也非常少,從而也減少了盤位的數量,功耗低;
2.2 運行需求
電力系統安全需求:當被保護的電力系統元件發生故障時,應該由元件的繼電保護裝置進行準確和迅速的把相關發生故障的元件進行脫離,并由近的斷路器進行發出跳閘的命令,從而使發生故障的元件能及時的從電力系統中進行分離,以限度的減少對電力系統中元件的本身所造成的破壞,要大大的降低對電力系統安全供電的影響,并滿足其電力系統的某些特定要求。
運行值班人員安全提醒需求:有效的反映出電器設備的不正常工作的狀況,并根據所發生的不正常工作狀況的原因和設備的運行維護條件的不同所發出相應的信號,以便值班人員進行相對應的處理,或者由自身的裝置進行自動的調整,或者把那些正在運行會引起事故的相關電器設備進行有效的切除,那些反應出不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定的延時工作。
3.案例分析
從電壓互感器方面來說,電壓互感器的二次電壓回路在運行的過程中出現故障是繼電保護工作中的一個相對薄弱的環節。作為繼電保護測量設備的起始點,電壓互感器對二次系統的正常運行是非常重要的,在電壓互感器二次回路時設備不多,接線也不復雜,但出現在電壓互感器二次回路上的故障卻不少見。由于電壓互感器二次電壓回路上的故障而導致的嚴重后果是繼電保護誤動或拒動。
根據相關的運行經驗來說,電壓互感器二次電壓回路的異常主要是集中在以下幾方面:
在電壓互感器二次中性點接地方式異常:其主要表現為二次未接地(虛接)或多點接地。二次未接地(虛接)除了在有關變電站接地網方面相關的原因,更多的則是由接線工藝所引起的。這樣PT二次接地相與地網之間產生了電壓,該電壓是由各相接觸電阻和電壓不平衡程度來決定的。而這個電壓疊加到保護裝置的各相電壓上,使各相電壓產生幅值和相位的變化,從而引起阻抗元件和方向元件誤動或拒動。
電壓互感器開口三角電壓回路產生了異常:電壓互感器開口三角電壓回路處斷線,有機械上的原因,其短路則與某些習慣做法有關。在電磁型母線、變壓器保護中,為了達到零序電壓定值,往往將電壓繼電器中限流電阻進行短接,有的則使用小刻度的電流繼電器,從而大大的減小了開口三角回路阻抗。
電壓互感器二次失壓:電壓互感器二次失壓可以說是在困擾使用電壓保護中的經典問題,糾其根本就是各類開斷設備性能和二次回路不完善所引起的。
4.現場措施
4.1 用正確的心態對待事故
有些繼電保護事故發生后,要按照現場的指示信號燈來進行處理,要是無法找到其故障發生的原因,或者在斷路器跳閘后沒有相關的信號燈進行指示,無法來判斷其事故發生的原因是設備引起的事故還是人為所引起的事故,在這種情況下,往往會跟運行人員的運用措施不利、重視的程度不夠等相關的原因有關。如果是人為的事故就必須如實的向上級進行反應,以便分析事故的原因和避免的過多浪費時間。
4.2 故障的記錄要真實完整
微機的事件記錄、裝置燈光顯示的信號、故障錄波的圖形,分析判斷處理事故重要的依據。如果判斷事故出現在繼電保護的上面,應盡量的維持其原狀,要做好記錄,要在故障處理的計劃完成后才能進行接下來的開展工作,從而避免了原始狀況被破壞的可能性,造成給事故處理帶來不必要的麻煩。在實際的運行過程中,運行人員應該充分的利用站內的設備功能,進行綜合的對事故的現場進行有效的分析,然后做出正確的判斷。
5.結論
文章從電力系統現場實際出發,簡要的對微機保護在現場運行中所產生的一些問題進行分析,總結了處理事故的思路和方法,提出了判斷故障和處理事故的有效措施,具備實用性和可操作性。隨著我國的科學技術在不斷的發展和進步,繼電保護技術日益的呈現出向網絡化、微機化、智能化,控制、保護、數據通信和測量一體化發展的趨勢。