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在電力系統(tǒng)當中,要想實現(xiàn)整個系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運行、降低其綜合成本以及系統(tǒng)故障的自診斷控制,繼電保護器都是關鍵的技術設備。繼電保護器能夠根據(jù)電力系統(tǒng)的發(fā)生故障后的一些變化來將一些元件進行安全隔離,使得故障不會繼續(xù)擴大,從而達到保護系統(tǒng)安全運行并實現(xiàn)經(jīng)濟效益的目的。繼電保護是主要針對主設備和輸電線的保護措施,能夠根據(jù)不同需求來達到失步保護、失磁保護和負荷保護等安全保護。但是在實際應用當中,一旦繼電保護器發(fā)生了自身故障或者是傳送信息的系統(tǒng)發(fā)生了故障,這些都會影響到繼電保護措施的順利進行,從而失去保護主電路和輸電線的功能。
一、繼電保護器的運行環(huán)節(jié)
由于繼電保護器分為很多種類型,所以設備裝置之間存在著很大差異。但是即使其差異再大,他們的基本運行環(huán)節(jié)還是相差無幾的。繼電保護器都是通過對信號進行采集、分析判斷并輸出處理完成的作用信號來對系統(tǒng)進行保護的。根據(jù)以上信息可以看出在繼電保護中的任何一個環(huán)節(jié)出錯都會影響到繼電保護器的工作。所以在檢修當中,要重點對繼電保護器進行運行環(huán)節(jié)和故障點的檢修,以來預防發(fā)生故障,從而實現(xiàn)繼電保護。
二、繼電保護的常見故障
繼電器的常見故障主要可以從外部看到的現(xiàn)象和內(nèi)部看到的現(xiàn)象來劃分為兩部分。
首先是外部看到的現(xiàn)象,這方面主要有繼電器不運行或不復位、繼電器誤動作指示燈異常亮起以及燒損三方面的故障;由內(nèi)部看到的現(xiàn)象可以分為分為接點故障和差拍兩方面的故障。
1、繼電器不運行或者不復位故障。在繼電器進行繼電保護的過程中有時會出現(xiàn)繼電器不能正行運行的故障,此時直觀的結果就是繼電器不能進行正常運行或者是不能夠進行復位。繼電器不能進行正行工作的話就不能及時對系統(tǒng)進行保護,因此出現(xiàn)這種故障要及時找到根源并對其進行修復。發(fā)生繼電器不運行或者是不復位故障的時候,可以通過外部現(xiàn)象來確定。依次檢查輸入的電壓是不是能夠到達繼電器處、繼電器的規(guī)格是不是能夠符合輸入電壓、輸入的電壓值是不是有所下降、繼電器是否出現(xiàn)了破損以及接觸是否良好等,以上這些會導致繼電器不能夠正常運行。而發(fā)生繼電器不能復位故障的時候,需要檢查輸入電壓是不是已經(jīng)完全斷開以及繼電器是不是有異常變化。
這些故障出現(xiàn)的原因可能是布線錯誤、安裝的螺釘端子不牢固、供給的電源容量不充足、線圈斷線、絕緣老化以及機械性破損。
2、繼電器誤動作指示燈亮起異常。指示燈異常的亮滅會帶來錯誤的信息,使工作人員作出錯誤的判斷。當發(fā)生這種故障的時候,一方面可以通過繼電器的輸入端子上面是不是被施加了異常的電壓來確定,產(chǎn)生這個故障的根源是長距離地布線和感應電壓造成了迂回的電路。另一方面可以通過觀察振動和沖擊是不是太大來確定故障原因,這是由于繼電器的使用環(huán)境太過惡劣。
3、繼電器的燒損故障。繼電器的燒損故障主要出現(xiàn)在兩個地方,一個是線圈燒損,另一個是接點燒損。當發(fā)生燒損故障的時候,通常會出現(xiàn)變型以及燒灼性氣味等特征,因此維修人員通常能夠根據(jù)感官來判斷出來。線圈燒損可能是因為選擇線圈的時候規(guī)格的選擇不正確、輸入的電壓超過了線圈的額定值以及貼片不能夠充分吸附等。接點的燒損可能是因為電流超過其額定值、沖擊電流超過了其額定值或者是和插座的接觸不良導致了異常的發(fā)熱狀況。
4、接點故障。接點故障可以分為接點熔敷、接觸不良和異常消耗等。這些都是在繼電器的內(nèi)部來看。大電流的流入、接點異常振動、頻繁開關動作和繼電器到期都會引發(fā)接點熔敷故障的產(chǎn)生,發(fā)生這些情況的根本原因可能是負載加入引起的突入電流、負載短路的電流以及外部振動和沖擊等。
而發(fā)生接觸不良故障的時候,就要檢查接點表面是不是有硅、碳等附著物,是否被SO2、H2S等硫化物腐蝕,是不是有接點、端子偏離或接點脫落等機械性的接觸不良等。
接點出現(xiàn)異常消耗的時候,首先要看繼電器是不是適合,這會造成電壓、沖擊電流、電流的選擇失誤;其次看是不是考慮到了連接負載,連接負載的加入帶入了相關電流的變化,產(chǎn)生了螺線管負載、電機負載、燈負載等的相關沖擊電流。
5、差拍。差拍現(xiàn)象的產(chǎn)生也會對繼電保護造成影響。出現(xiàn)差拍現(xiàn)象的時候,可以依次檢查輸入電壓是不是充足、繼電器的選擇是不是合適以及電磁鐵是不是進行了完全動作。輸入電壓不足可能是因為繼電器線圈的規(guī)格不合適造成,也可能是因為施加電壓的脈動和輸入電壓緩慢上升造成。
三、對繼電保護器故障的處理方法
電力系統(tǒng)中,與繼電保護器相關的故障通常是比較多的。在此對其常見故障的相關排除以及處理方法來進行重點分析。
繼電保護器發(fā)生故障之后首先應該采用替換的方法來對故障點進行排除和確定。上文詳細說了繼電保護器常見的故障和可能的故障點,所以只要根據(jù)相關現(xiàn)象來進行排查就行了。首先用正常完好的元件來替代可能出現(xiàn)了故障的地方,根據(jù)故障是否消失來確定其是否是故障點。如果故障消失的話,那就對其進行排除;如果故障沒有消失的話,那就繼續(xù)排查別的故障點。
通過總結維修經(jīng)驗以及收集相關的文獻可以發(fā)現(xiàn),繼電保護器的故障一般都是會產(chǎn)生比較直觀的現(xiàn)象的。比如說在有元件燒毀的時候,元件的外觀會發(fā)生明顯變化并伴隨著燒灼的氣味產(chǎn)生,這些像信號一樣引領維修人員尋找到故障點。所以說在發(fā)生故障的時候,維修人員也可以利用比較直接的視覺以及嗅覺來尋找故障點,并用相關處理方法來對故障進行處理。實際故障排除過程中還會經(jīng)常使用到逐項拆除以及短接的方法來確定故障點,并對其進行維修。
通過以上文字也可以發(fā)現(xiàn),實際過程中的維修以及處理的工作中要求維修人員能夠使用不同的方式來排除故障,把方法綜合運用。所以現(xiàn)代的電力系統(tǒng)企業(yè)中應當注意維修技術人員的選擇和培訓,不斷使其積累相關經(jīng)驗。同時不斷記錄下遇到的故障問題以及故障的現(xiàn)象和特征等信息,使以后的維修人員能夠進行學習,快速增長相關知識。
結語
繼電保護器是電力系統(tǒng)中非常重要的保護裝置,所以其故障的排查以及處理在保障電力系統(tǒng)安全運行和供電能力等方面是很重要的一部分。在現(xiàn)代的電力企業(yè)當中,應當采用數(shù)據(jù)庫等信息方式來加快維修人員關于相關知識與經(jīng)驗的積累總結。通過數(shù)據(jù)庫的信息來指導維修人員正確進行檢修相關工作,實現(xiàn)繼電保護器的快速檢修和故障的處理。
參考文獻
[1]楊崢.電廠繼電保護故障檢修與維護[J].電力科技,2011.6.
關鍵詞:繼電保護、故障、處理方法
中圖分類號:TM774
隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機技術,通訊技術的進步,繼電保護向著計算機化、網(wǎng)絡化,保護、測量、控制、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化方向進一步快速發(fā)展。與此同時越來越多的新技術、新理論將應用于繼電保護領域,這要求我們繼電保護工作者不斷求學、探索和進取,達到提高供電可靠性的目的,保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。
一、繼電保護常見故障
電壓互感器二次電壓回路在運行中出現(xiàn)故障是繼電保護工作中的一個薄弱環(huán)節(jié)。作為繼電保護測量設備的起始點,電壓互感器對二次系統(tǒng)的正常運行非常重要,PT二次回路設備不多,接線也不復雜,但PT二次回路上的故障卻不少見。由于PT二次電壓回路上的故障而導致的嚴重后果是保護誤動或拒動。據(jù)運行經(jīng)驗,PT二次電壓回路異常主要集中在以下幾方面:PT二次中性點接地方式異常;表現(xiàn)為二次未接地(虛接)或多點接地。二次未接地(虛接)除了變電站接地網(wǎng)的原因,更多是由接線工藝引起的。這樣PT二次接地相與地網(wǎng)間產(chǎn)生電壓,該電壓由各相電壓不平衡程度和接觸電阻決定。這個電壓疊加到保護裝置各相電壓上,使各相電壓產(chǎn)生幅值和相位變化,引起阻抗元件和方向元件拒動或誤動。PT開口三角電壓回路異常;PT開口三角電壓回路斷線,有機械上的原因,短路則與某些習慣做法有關。在電磁型母線、變壓器保護中,為達到零序電壓定值,往往將電壓繼電器中限流電阻短接,有的使用小刻度的電流繼電器,大大減小了開口三角回路阻抗。當變電站內(nèi)或出口接地故障時,零序電壓較大,回路負荷阻抗較小,回路電流較大,電壓(流)繼電器線圈過熱后絕緣破壞發(fā)生短路。短路持續(xù)時間過長就會燒斷線圈,使PT開口三角電壓回路在該處斷線,這種情況在許多地區(qū)發(fā)生過。PT二次失壓;PT二次失壓是困擾使用電壓保護的經(jīng)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引起的。
電流互感器是供給繼電保護和監(jiān)控系統(tǒng)判別系統(tǒng)運行狀態(tài)的重要組件。作為繼電保護對電流互感器的基本要求就是電流互感器能夠真實地反映一次電流的波形,特別是在故障時,不但要求反映故障電流的大小,還要求反映電流的相位和波形,甚至是反映電流的變化率。而傳統(tǒng)的電磁式電流互感器是利用電磁感應原理通過鐵心耦合實現(xiàn)一、二次電流變換的。由于鐵心具有磁飽和特性,是非線性組件,當一次電流很大,特別是一次電流中非周期分量的存在將使嚴重飽和,勵磁電流成幾十倍、幾百倍增加,而且含有大量非周期分量和高次諧波分量,造成二次電流嚴重失真,嚴重影響了繼電保護的正確動作。由電工基礎理論可知,電流互感器在嚴重飽和時,其一次電流中的直流分量很大,使其波形偏于時間軸的一側。鐵心中有剩磁,且剩磁方向與勵磁電流中直流分量產(chǎn)生的磁通方向相同,在短路電流直流分量和剩磁的共同作用下,鐵心在短路后不到半個周期就飽和了。于是,一次電流全部變?yōu)閯畲烹娏?,二次電流幾乎?。由于電流互感器嚴重飽和,使其傳變特性變差甚至輸出為0,才導致了斷路器保護的拒動,引起主變壓器后備保護越級跳閘。
針對目前微機繼電保護裝置自身的特點,造成了微機保護裝置故障一般有以下這些原因:電源問題,比如電源輸出功率的不足會造成輸出電壓下降,若電壓下降過大,會導致比較電路基準值的變化,充電電路時間變短等一系列問題,從而影響到微機保護的邏輯配合,甚至邏輯功能判斷失誤。尤其是在事故發(fā)生時有出口繼電器、信號繼電器、重動繼電器等相繼動作,要求電源輸出有足夠的功率。如果現(xiàn)場發(fā)生事故時,微機保護出現(xiàn)無法給出后臺信號或是重合閘無法實現(xiàn)等現(xiàn)象,應考慮電源的輸出功率是否因元件老化而下降。對逆變電源應加強現(xiàn)場管理,在定期檢驗時一定要按規(guī)程進行逆變電源檢驗。干擾和絕緣問題,微機保護的抗干擾性能較差,對講機和其他無線通信設備在保護屏附近使用,會導致一些邏輯元件誤動作。微機保護裝置的集成度高,布線緊密。長期運行后,由于靜電作用使插件的接線焊點周圍聚集大量靜電塵埃,可使兩焊點之間形成了導電通道,從而引起繼電保護故障的發(fā)生。
二、電力系統(tǒng)繼電保護常見故障的處理方法
2.1 替換法。
用好的或認為正常的相同元件代替懷疑的或認為有故障的元件,來判斷它的好壞,可快速地縮小查找故障范圍。這是處理綜合自動化保護裝置內(nèi)部故障最常用方法。當一些微機保護故障,或一些內(nèi)部回路復雜的單元繼電器,可用附近備用或暫時處于檢修的插件、繼電器取代它。如故障消失,說明故障在換下來的元件內(nèi),否則還得繼續(xù)在其他地方查故障。
2.2參照法.
通過正常與非正常設備的技術參數(shù)對照,從不同處找出不正常設備的故障點。此法主要用于查認為接線錯誤,定值校驗過程中發(fā)現(xiàn)測試值與預想值有較大出入又無法斷定原因之類的故障。在進行回路改造和設備更換后二次接線不能正確恢復時,可參照同類設備接線。在繼電器定值校驗時,如發(fā)現(xiàn)某一只繼電器測試值與其整定值相差甚遠,此時不可輕易判斷此繼電器特性不好,或馬上去調(diào)整繼電器上的刻度值,可用同只表計去測量其他相同回路的同類繼電器進行比較。
2.3短接法。
將回路某一段或一部分用短接線接入為短接,來判斷故障是存在短接線范圍內(nèi),還是其他地方,以此來縮小故障范圍。此法主要用于電磁鎖失靈、電流回路開路、切換繼電器不動作、判斷控制等轉換開關的接點是否好。
2.4直觀法.
處理一些無法用儀器逐點測試,或某一插件故障一時無備品更換,而又想將故障排除的情況。10KV開關拒分或拒合故障處理。在操作命令下發(fā)后,觀察到合閘接觸器或跳閘線圈能動作,說明電氣回路正常,故障存在機構內(nèi)部。到現(xiàn)場如直接觀察到繼電器內(nèi)部明顯發(fā)黃,或哪個元器件發(fā)出濃烈的焦味等便可快速確認故障所在,更換損壞的元件即可。
2.5逐項拆除法。
將并聯(lián)在一起的二次回路順序脫開,然后再依次放回,一旦故障出現(xiàn),就表明故障存在哪路。再在這一路內(nèi)用同樣方法查找更小的分支路,直至找到故障點。此法主要用于查直流接地,交流電源熔絲放不上等故障。如直流接地故障。先通過拉路法,根據(jù)負荷的重要性,分別短時拉開直流屏所供直流負荷各回路,切斷時間不得超過3秒,當切除某一回路故障消失,則說明故障就在該回路之內(nèi),再進一步運用拉路法,確定故障所在支路。再將接地支路的電源端端子分別拆開,直至查到故障點。如電壓互感器二次熔絲熔斷,回路存在短路故障,或二次交流電壓互串等,可從電壓互感器二次短路相的總引出處將端子分離,此時故障消除。然后逐個恢復,直至故障出現(xiàn),再分支路依次排查。如整套裝置的保護熔絲熔斷或電源空氣開關合不上,則可通過各塊插件的拔插排查,并結合觀察熔絲熔斷情況變化來縮小故障范圍。
參考文獻:
關鍵詞:變電站;繼電保護;故障處理
一.前 言
電力變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電設備,它的故障將對供電可靠性和系統(tǒng)的正常運行帶來嚴重的影響。同時大容量的電力變壓器也是十分貴重的設備, 因此必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度考慮裝設性能良好、工作可靠的繼電保護裝置。應依據(jù)變壓器的運行現(xiàn)象和數(shù)據(jù),對變壓器的運行狀態(tài)進行分析,發(fā)生異常情況,及時采取有效措施,消除隱患,提高變壓器運行的安全性和可靠性,保障用戶的電力供應。
二.變壓器運行及繼電保護
(1)異常運行狀態(tài)
變壓器的異常運行方式主要是外部短路和過負荷引起的過的過電流、不允茚由面剛氏和溫度升高等,根據(jù)工作情況及異常運行方式,變壓器―般應裝設以下幾種保護:①氣體保護:防御變壓器郵箱內(nèi)部故障和油面的降低,瞬時作用于信號式跳閘;②差動保護和電流速斷保護:防御變壓器的內(nèi)部故障和引出線的相間短路、接地短路瞬時作用于跳閘;③過流繼電保護:防御外部短路引起的過電流并作為上述保護的后備保護,帶時限動作用于跳閘;④過負荷保護:防御因過載而引起的過電流,這種保護只有在變壓器確實有可能過載時才裝設,―般作用于信號;⑤溫度信號:監(jiān)視變壓器溫度升高和油;余Z-0系統(tǒng)的故障并作用于信號。為防止發(fā)生故障將給電力線路的正常運行帶來嚴重影響,所以應該裝設相應過流繼電保護裝置。
三.電力電壓器繼電保護安全運行措施
(1)繼電保護裝置檢驗應注意的問題。在繼電保護裝置檢驗過程中必須注意:將整組試驗和電流回路升流試驗放在本次檢驗最后進行,這兩項工作完成后,嚴禁再拔插件、改定值、改定值區(qū)、改變二次回路接線等工作網(wǎng)。電流回路升流、電壓回路升壓試驗,也必須在其它試驗項目完成后最后進行。
(2)定值區(qū)問題。微機保護的一個優(yōu)點是可以有多個定值區(qū),這極大方便了電網(wǎng)運行方式變化隋況下的定值更改問題。但是還必須注意的是定值區(qū)的錯誤對繼電工作來說是一大忌,必須采用嚴格的管理和相應的技術手段來確保定值區(qū)的正確性。
(3)―般性檢查。不論何種保護,一般性檢查都是非常重要的,但是,在現(xiàn)場也是容易被忽略的項目,應該認真去做。其次是應該將裝置所有的插件拔下來檢查―遍,將所有的芯片按緊,螺絲擰緊并檢查虛焊點。
(4)接地問題。繼電保護工作中接地問題是非常突出的,大致分以下兩點:首先,保護屏的各裝置機箱、屏障等的接地問題,必須接在屏內(nèi)的銅排上。其次,電流、電壓回路的接地也存在可靠性問題,如接地在端子箱,那么端子箱的接地是否可靠,也需要認真檢驗。
(5)工作記錄和檢查習慣。工作記錄必須認真、詳細,真實地反映工作的一些重要環(huán)節(jié),這樣的工作記錄應該說是―份技術檔案,在日后的工作中是非常有用的。繼電保護工作記錄應在規(guī)程限定的內(nèi)容以外,認真記錄每一個工作細節(jié)、處理方法。
四.220kV變電站母線保護死區(qū)故障及解決措施
(1)出線處斷路器與其電流互感器間故障
目前,220kV變電站一般采用雙母線或雙母帶旁的電氣主接線方式,如圖1所示。當出線斷路器與其電流互感器之間的點發(fā)生故障時,如K1點接地故障。通常采用母差保護動作停信來解決此類死區(qū)故障。如高頻閉鎖式保護,其母差保
護、失靈保護動作通過啟動各線路保護中分相操作箱的永跳繼電器來實現(xiàn)對相應斷路器的跳閘。
圖1 雙母線電氣接線圖
對本側出線的高頻主保護來說,K1點屬于反方向故障;只能利用永跳接點來迫使收發(fā)訊機停信,讓對側高頻保護及時動作切除死區(qū)故障。因此,對于此類死區(qū)故障的解決措施有:1)增加啟動光纖保護遠跳回路中的“永跳繼電器啟動遠跳”連片,并在對側斷路器運行時退出該連片;2)對于遠跳命令,需完善本側就地判據(jù)閉鎖功能,若在本側處于檢修或退出狀態(tài)時,閉鎖發(fā)送信號;3)在本側進行檢修時,退出該光纖通道或進行光纖自環(huán)。
上述幾種解決措施的比較如下:采取措施1后,檢修時將其斷開能夠有效地切斷遠跳啟動回路,從根本上避免了誤發(fā)遠跳命令。總結上述幾種改進辦法,將其中的一些方法相結合并且在檢修過程中嚴格執(zhí)行相關安全措施,可以更有效地避免事故,例如將措施1 和3 相結合就可以取長補短,而且容易實現(xiàn)。
(2)母聯(lián)斷路器與其電流互感器間故障
當前大多數(shù)雙母主接線方式系統(tǒng)中,母聯(lián)只安裝一組電流互感器(如TA2),當故障發(fā)生在母聯(lián)斷路器和TA2之間時,母差保護不能完全切除故障。當圖1中的K2 點發(fā)生故障時,Ⅱ母差動保護判為外部故障,其保護不會動作;此時Ⅰ母差動保護動作跳開其母線上所有出線斷路器及母聯(lián)斷路器,但故障仍存在。對于此類死區(qū)故障的解決措施有:1)利用故障電流一直存在和母差動作不返回條件,依靠母聯(lián)斷路器失靈保護切除故障;2)在母聯(lián)上增加一個電流互感器,如圖1中的TA3 所示,TA3 的電流引入Ⅱ母差動,TA2 的電流引入Ⅰ母差動,當出現(xiàn)死區(qū)故障時,瞬時跳開母聯(lián),同時母聯(lián)電流退出兩母線小差,然后延時150ms跳Ⅰ母或Ⅱ母,其邏輯框圖如圖2 所示。
圖2 增加母聯(lián)TA 后的母差動作邏輯框圖
3)在不增加母聯(lián)互感器(TA3)的前提下,可增加母聯(lián)跳閘開入量,在母聯(lián)斷路器跳閘后使母聯(lián)電流退出小差,由母線的小差判斷跳閘。上述幾種解決措施的比較如下:措施1利用母聯(lián)斷路器失靈保護切除母聯(lián)死區(qū)故障,損失較大,停電范圍擴大。從理論上說,此類故障發(fā)生時,應先跳母聯(lián)斷路器,之后只需要再跳開一條母線即可使故障消失。措施3增加母聯(lián)跳閘開入量,出現(xiàn)任何母線故障都先跳母聯(lián)斷路器。此時若出現(xiàn)母線故障但不在母聯(lián)死區(qū)時,其切除故障的時間要比其他兩種方法的長,因此不利于快速切除故障,減少設備損失。
五.結 語
總之,隨著電網(wǎng)現(xiàn)代化規(guī)模不斷擴大,電力工業(yè)的迅速發(fā)展,微機技術、網(wǎng)絡技術等高新科技廣泛應用于繼電保護技術中,繼電保護裝置日新月異。只要我們能夠利用好這些優(yōu)勢,一定能夠減少不必要的損失,提高變電站的運行效率。
參考文獻
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關鍵詞 火力發(fā)電廠;繼電保護裝置;故障檢測繼電保護裝置;電氣
中圖分類號TM77 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)95-0162-02
火力發(fā)電廠的繼電保護裝置是發(fā)電廠的基礎設施之一,對電廠的安全起著重要的保護作用,繼電保護裝置在使用的過程中會出現(xiàn)各種問題,這些問題都會成為電廠的安全隱患,一旦發(fā)生事故,將對電廠的人身財產(chǎn)造成巨大的損失,十分危險。因此,對繼電保護裝置的故障檢測必須貫穿到日常工作當中,有規(guī)律的檢測、及時的維修是確保繼電保護裝置安全運行的基礎。本文對常見故障進行了歸納,提出了維修方法。
1 火力發(fā)電廠繼電保護裝置的概況
火電廠的電網(wǎng)系統(tǒng)都配有統(tǒng)一的繼電器保護裝置,利用量變來保護電路,一旦有故障發(fā)生,可以確保在時間和區(qū)域都是最小值的狀態(tài)下將故障設備自動從系統(tǒng)中切除,也可以發(fā)出警報信號,讓值班人員前來查看異常,排除故障,以減輕或避免設備的損壞和對相鄰地區(qū)供電的影響?;鹆Πl(fā)電廠的繼電保護裝置有如下特點。
1.1安全可靠
安全可靠這一特性可以從根本上起到繼電保護作用。安全性可以保證不發(fā)生誤動,可靠性可以保證不發(fā)生拒動,由于拒動和誤動都會給電網(wǎng)系統(tǒng)帶來不利的影響,安全可靠的性能無疑對電網(wǎng)起到了多重保護。
1.2智能選擇
選擇性是指當保護裝置本身保護的設備或線路出現(xiàn)故障時,例如設備故障、線路保護故障、斷路器拒動故障。這時允許相鄰設備進行保護處理[1]。
1.3高效速動
這一特點可以盡快切除繼電保護裝置中的短路故障,并發(fā)給員工一個準確的信號,通知工作人員盡快處理故障,其目的是提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,降低故障的損害程度,提高系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性。
1.4靈敏性
火電廠電網(wǎng)系統(tǒng)在被保護的范圍內(nèi)發(fā)生故障時,繼電保護裝置可以進行快速反應,靈敏度很高。不論故障出現(xiàn)的位置和類型如何,以及故障處是否有過渡電阻,繼電保護裝置都可以快速正確反應。在三相短路、兩相或單相短路的情況下都能可靠動作。
繼電保護裝置的四個特性相互聯(lián)系又相互矛盾,在實際的工作當中,我們要結合火電廠電網(wǎng)系統(tǒng)本身的性質來辯證統(tǒng)一地看待。繼電器保護裝置只有具備這四個基本性能才能起到預防事故的作用,在最短的時間內(nèi)解決火電廠電力系統(tǒng)中發(fā)生的故障。繼電保護裝置的四個特性對確?;痣姀S的正常運行,起到一定的監(jiān)察作用,可以排除大部分的故障原因,減少損壞的組件,對電網(wǎng)設備起到保護作用。警告異常工作條件下的電氣設備和信號,提示工作人員及時采取措施處理,對生產(chǎn)自動化控制進行遙控、遙測[2]。
2 繼電保護裝置檢測的意義
2.1安全的重要保障
自動保護裝置能準確快速地、有選擇的連接到斷路器跳閘故障組件切指令,及時并最大限度地減少電力系統(tǒng)的損害,迅速及時恢復正常運行。經(jīng)常對繼電保護裝置進行檢測可以防患于未然防患于未然。很多繼電保護裝置的故障維修需要一定的時間,如果等到故障產(chǎn)生危害時再進行檢測會給電廠帶來更大的損失。
2.2運行狀況的監(jiān)控器
火電廠繼電保護裝置可以進行實時監(jiān)控,在這樣高強度的控制下確保電網(wǎng)系統(tǒng)正常運行。
2.3對異常情況自動分析
發(fā)現(xiàn)異常情況之后,可以自動檢測并分析原因,迅速確定故障區(qū)域,對下一步的檢修進行指導和提示。
2.4提示異常狀態(tài)
電氣設備工作狀態(tài)取決于設備的操作、維護條件和及時的異常信號,提示工作人員在值班時對運行不正?;蛴腥毕莸脑O備進行及時維護。保護裝置在非值班人員處理的情況下,會自動做出相應的調(diào)整,或選擇性去除那些故障繼續(xù)運行。電力系統(tǒng)保護必須具有速度和流動性、可靠性,以保護裝置的維護和火電廠電力系統(tǒng)的管理正常運行,使優(yōu)勢作用充分發(fā)揮。
3 常見故障歸納
3.1電壓互感器(PT)的二次回路故障
變壓器是繼電器測量設備的起點, PT二次電壓回路保護誤動作失敗的結果是嚴重的拒動。PT二次電壓回路故障主要集中在以下幾個方面:首先,PT二次中性點接地異常[3]。第二中性點不接地(虛擬存?。┗蚨帱c接地性能異常。二次中性點不接地(虛擬存?。┑脑虺俗冸娬窘拥鼐W(wǎng)的原因之外,還由布線過程導致。 其次,PT開口三角電壓回路異常。PT開口三角電壓回路斷線,導致機械原因短路和PT二次損失壓力[4]。PT二次電壓損失的經(jīng)典問題困擾著電壓保護,是簡單地打破各種設備的性能和二次回路缺陷造成的。
3.2繼電器的觸點故障
繼電器觸點在出現(xiàn)以下問題時對電網(wǎng)的影響很大,比如觸頭材料的類型不同,電壓和電流的值不同等等。由于負載的不同和工作頻率的變動,電網(wǎng)的內(nèi)部設備運行會發(fā)生變化,這些變化對電網(wǎng)的演進產(chǎn)生一定的影響。如果任何這些因素都不能滿足預定的值,如金屬電解、接觸焊、磨損或接觸電阻快速增加等問題之間的聯(lián)系異常,故障也時有發(fā)生。這在很大程度上影響繼電器的接點,反過來會影響整個火電廠電力系統(tǒng)的安全性和可靠性。
3.3電磁系統(tǒng)鉚裝件的變形
零件彎曲,鉚歪斜變形會給下道工序的裝配或調(diào)整帶來影響,會導致下道工序嚴重變形甚至報廢。這是由于鉚接部分超長、過短或擠壓力過大造成的。但并不意味著電磁系統(tǒng)鉚裝件的變形是由設計模具裝配錯誤尺寸或零件放置不當引起的。電磁系統(tǒng)安裝的鉚釘變形會影響保護設備的正常運行,在同一時間內(nèi)產(chǎn)生不利于火電廠電力系統(tǒng)安全性的問題。
4 故障維修探析
以微處理器為基礎的繼電保護裝置在運行過程中的問題需要及時解決,由于繼電保護系統(tǒng)組件復雜,計算機化程度越來越高,僅僅對失敗的繼電保護系統(tǒng)進行分析來確保中繼系統(tǒng)故障完全排除的技術手段在實際的操作中有一定難度。以下是幾個簡單的故障分析總結補救措施。
4.1使用一種替代方法,排除故障保護繼電系統(tǒng)
替代方法是用相同的元素,而不是懷疑有故障的部件以確定它是否是好還是壞,所以采取這種方法工作人員可以迅速縮小范圍找到故障。替代方法是處理集成的自動保護裝置內(nèi)部故障最常用的方法[5]。這種方法是比較常用的,也是基于微處理器的繼電器保護設備的故障分析得來的,此外,替代方法常用的組件需要更復雜的電路保護裝置和故障排除的數(shù)量來確定。
4.2使用交叉引用,以確認繼電保護系統(tǒng)故障
比較常用的方法還有通過正常的同型號同規(guī)格的設備技術參數(shù)的校準報告,在較大的差異的情況下進行比較故障點。此方法主要用于驗證程序檢查接線錯誤,并不能確定故障的原因。此外,在繼電保護系統(tǒng)上設置檢查不能很容易地確定中繼系統(tǒng)是好還是壞,因為差距較大,測試值和設定值時的保護裝置難以調(diào)整,這時工作人員可以用循環(huán)恒定奇偶檢測儀器來進行類似的保護設備維修,從而證實了繼電保護系統(tǒng)故障。此外,還可以使用一個直觀的繼電保護系統(tǒng)故障排除方法。直觀的方法是不使用儀器逐點測試,在一個無故障插件內(nèi)進行備件更換排除故障。
4.3短路確認繼電保護系統(tǒng)故障
確認中繼系統(tǒng)的故障的位置還可以使用電路短路的方式,這樣確認在電路故障范圍之內(nèi)發(fā)生的短路故障可以快速縮小檢查范圍。由線為基礎的繼電保護系統(tǒng)在大量的繼電保護系統(tǒng)中出現(xiàn)會故障,次級電路故障是最常見的故障。要確認故障繼電器保護系統(tǒng),需要依次除去第一次級電路的位置,然后把回路一個接一個,當出現(xiàn)故障時,這個循環(huán)就會出現(xiàn)問題。確認故障所在的回路之后,再將循環(huán)部件放置回拆除命令??,以確定電路元件的故障。短路確認繼電保護系統(tǒng)故障也是常用的排除故障的方法之一,這種方法與以上幾種方法相比有更大的優(yōu)勢,因此使用頻率更高。
5結論
繼電保護裝置在日常使用中會出現(xiàn)一些故障,這些故障如果不及時檢測維修會帶來重大的安全隱患,一旦發(fā)生事故,將對電廠的人身財產(chǎn)造成巨大的損失,十分危險。因此,對繼電保護裝置的故障檢測必須貫穿到日常工作當中,有規(guī)律的檢測、及時的維護是確保繼電保護裝置安全運行的基礎。本文將常見故障歸類綜述,目的是要對繼電保護裝置的安全問題進行徹底的分析。在今后的工作中,火力發(fā)電廠的繼電保護裝置的檢測問題依然是值得繼續(xù)關注的。
參考文獻
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關鍵詞:電廠;熱工保護;故障;措施
熱工保護系統(tǒng)是電廠極為重要的一部分,其屬于電廠核心技術,對于機組運行的穩(wěn)定性起著關鍵的作用。但在實際機組運行過程中,由于各種不可預料的故障發(fā)生,使得熱工保護出現(xiàn)誤動和拒動的事件,從而導致機組停機,給電廠帶來較大的經(jīng)濟損失,所以提高電廠熱工自動化的可靠性和安全性不僅具有現(xiàn)實意義,同時也具有一定的迫切性。目前電力行業(yè)競爭較為激烈,而機組能否正常運行與熱工保護系統(tǒng)是息息相關的,因為在系統(tǒng)運行時故障發(fā)生的初期,熱工自動化系統(tǒng)可以自動限制運行或是叫停,來保證設備的安全,可以說熱工保護系統(tǒng)的穩(wěn)定性是保證電廠經(jīng)營成功的重要基礎。因此需要對熱工保護系統(tǒng)做好相關檢測工作,對其自身可能發(fā)生的故障做好相關的預防措施,使其精密度得以提高,確保電廠熱電設備得以安全運行。
1 熱工保護系統(tǒng)常見故障
1.1 DCS故障
由于DCS在運行過程中,其信息處理卡、輸電模塊、設定值模式和網(wǎng)絡通訊等發(fā)生故障時,則會導致熱工保護系統(tǒng)保護誤動的發(fā)生。
1.2 熱控元件故障
熱控元器件都有一定的生命周期,隨著使用時間的增加,元器件發(fā)生老化是不可避免的,老化的元器件即進入了故障高發(fā)區(qū),從而誤發(fā)信號導致誤動和拒動的事件發(fā)生,這類故障在電廠中熱工保護拒動和誤動事件中占有較大的比例。
1.3 電纜接線故障
當電纜發(fā)生老化時,則會導致絕緣受到破壞,這樣接線柱內(nèi)則容易進水或是受到潮濕空氣的腐蝕,極易發(fā)生斷路及虛接的情況,從而導致保護誤動事件的發(fā)生。
1.4 設備電源故障
DCS的應用,有效的提高熱工保護的可靠性和穩(wěn)定性,也使熱控系統(tǒng)自動化程度得以提高,同時在一些控制站內(nèi)設置了電源故障停機保護,但由于電源自身插件接觸不良及設計不合理等問題所引發(fā)的電源故障也是導致熱工保護誤動和拒次增加的主要因素。
1.5 人為引發(fā)的故障
熱工保護系統(tǒng)在設計、安裝及調(diào)試過程中都需要人員進行操作,而部分維護人員由于缺乏必要的責任心及專業(yè)知識欠缺,在操作中失誤,從而導致熱工保護誤動或拒動事件的發(fā)生。
2 針對熱工保護系統(tǒng)常見故障所采取的防控措施
在電廠機組運行過程中,其熱力系統(tǒng)及熱力設備內(nèi)的所有參數(shù)都是相互聯(lián)系和相互制約的,所以任何一個環(huán)節(jié)發(fā)生故障,都可能導致熱工保護系統(tǒng)發(fā)生錯誤的信號,引發(fā)誤動及拒動的事件發(fā)生,由此給電廠帶來較大的經(jīng)濟損失。所以針對熱工保護系統(tǒng)中常見故障采取積極的防控措施,保證熱工保護系統(tǒng)的可靠性是非常重要的一項工作。
2.1 采用冗余設計
過程控制站的電源和DPU冗余設計已成為普遍,對一些保護執(zhí)行設備(如跳閘電磁閥)的動作電源也應該監(jiān)控起來。對一些重要熱工信號也應進行冗余設置,并且對來自同一取樣的測點信號進行有效的監(jiān)控和判斷,重要測點的測量通道應布置在不同的卡件以分散危險,提高其可靠性。重要測點就地取樣孔也應該盡量采用多點并相互獨立的方法取樣,以提高其可靠性,并方便故障處理。一個取樣,多點并列的方法有待考慮改進。
2.2 加強熱控元件的可靠性
熱控自動化程度的提高使其對熱控元件的可靠性也有了更高的要求,所以需要選擇技術成熟、可靠的熱控元件,同時還要保證就地熱控設備的質量,從而提高DCS系統(tǒng)的可靠性和安全性。
2.3 優(yōu)化保護邏輯組態(tài)
優(yōu)化保護邏輯組態(tài),對提高保護系統(tǒng)的可靠性、安全性,降低熱控保護系統(tǒng)的誤動、拒動率具有十分重要的意義。結合我們廠的實際情況,由于施工問題磨煤機一次風混合風量測點經(jīng)常由于管路積灰而跳變,并多次跳磨煤機。后經(jīng)過邏輯優(yōu)化將一次風混合風壓力信號和一次風混合風量信號相與,就排除了這樣的誤動。
2.4 提高 DCS硬件質量和軟件的自診斷能力
努力提高 DCS系統(tǒng)軟、硬件的質量和自診斷能力,對提前預防、軟化故障有著十分重要的作用。
2.5 對設計、施工、調(diào)試、檢修質量嚴格把關。提高熱控設備的設計、施工、調(diào)試、檢修質量對提高熱控保護的可靠性有著長遠的重要意義。
2.6 強化電子間的環(huán)境條件
熱控設備都是由電子元器件組成,而電子元器件對于環(huán)境條件具有較高的要求,環(huán)境中的溫度、濕度、灰塵及振動都會對電子元器件產(chǎn)生較大的影響,所以需要保證電子間的環(huán)境條件,從而確保電子設備的使用壽命,增加系統(tǒng)運行的可靠性。
2.7 改善熱控就地設備的工作環(huán)境條件
由于就地設備的工作環(huán)境較為惡劣,所以需要對就地設備做好防雨、防潮、防腐蝕、防輻射及防干擾等相關措施,條件允許時則宜將就地設備安裝在儀表柜內(nèi),保證熱控就地設備在一個良好的工作環(huán)境下工作。
2.8 做好定期維護工作
熱控設備需要在運行過程中對其各項檢修制度進行具體的貫徹落實,從而及時發(fā)現(xiàn)運行過程中的隱患,確保設備處于安全、可靠的運行狀態(tài)下。而當熱控設備停機時,要抓住這一時機,對熱工保護系統(tǒng)進行詳細的檢修,同時還要做好相關的校驗工作,確保其合格后才能使用。
2.9 提高熱控人員綜合素質
目前由于技術發(fā)展及更新的速度提高,所以各電廠中都存在著人員技術素質跟不上實際需求的情況。這就需要電力企業(yè)加強人員培訓的力度,通過遠程和網(wǎng)上教育,強化人員的技術能力,使其技術素質得以不斷的提高,從而為熱工工作的健康打下扎實的基礎。在實際培訓工作開展過程中,需要組編系列培訓教材,同時還要建立崗位證書制度,加強與院校的合作,充分利用網(wǎng)絡的便利性,定期在網(wǎng)上技術水平測試試卷,定期舉辦行業(yè)技術操作閨中密友,充分的調(diào)動起熱工專業(yè)人員學習的積極性和主動性,從而打造一支科學嚴謹、責任心強、專業(yè)技能和管理技能扎實的一專多能的熱工隊伍。
3 結束語
近年來電力企業(yè)取得了快速的發(fā)展,而且其技術開始向自動化和智能化的方向發(fā)展,這就使電廠的熱工系統(tǒng)的安全性和可靠性得到較好的保證。但還是很難避免故障的發(fā)生,所以需要在日常工作中及時對故障做好相應的防范措施,從而起到預防和控制的目的,避免故障的進一步擴大。熱工保護系統(tǒng)是為熱力設備安全運行起著保障作用,所以其動作的正確率是至關重要的,這就需要在當前技術水平不斷提高的情況下,加強對熱控保護的研究力度,使其與其他專業(yè)進行有效的結合,從而減少或是避免熱工保護系統(tǒng)故障的發(fā)生,確保電廠熱工設備的正常運行,使電廠的經(jīng)濟效益和社會效益得以實現(xiàn)。
參考文獻
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