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【论文摘要】:继电保护装置在电力系统中发挥着重要作用,其正常工作与否将对电力系统的运行造成重大影响,因此如何提高继电保护装置的可靠性也就成为人们日益关注的重要课题。文章分析了继电保护装置状态检修的时机,以及如何利用状态检修提高继电装置的安全性。
继电保护装置在电力系统中发挥着重要作用,其正常工作与否将对电力系统的运行造成重大影响,如何提高继电保护装置的可靠性也就成为人们日益关注的重要课题。因此,有必要对电力系统"状态检修"进行梳理和分析,以期对今后的工作有所助益。
一、状态检修定义
状态检修,也叫预知性维修,顾名思义就是根据设备运行状态的好坏来确定是否对设备进行检修。状态检修是根据设备的状态而进行的预防性作业。状态检修的目标是减少设备停运时间,提高设备可靠性和可用系数,延长设备寿命,降低运行检修费用,改善设备运行性能,提高经济效益。
二、继电保护装置的"状态"识别
1.重视设备初始状态的全面了解
设备的初始状态如何,对其今后的安全运行有着决定性的影响。设备良好的初始状态是减少设备检修维护工作量的关键,也是状态检修工作的关键环节。因此,实现状态检修首先要做好设备的基础管理工作。需要特别关注的有两个方面的工作,一方面是保证设备在初始时是处于健康的状态,不应在投入运行前具有先天性的不足。另一方面,在设备运行之前,对设备就应有比较清晰的了解,掌握尽可能多的''''指纹''''信息。包括设备的铭牌数据、型式试验及特殊试验数据、出厂试验数据、各部件的出厂试验数据及交接试验数据和施工记录等信息。
2.注重设备运行状态数据的统计分析
要实行状态检修,必须要有能描述设备状态的准确数据。也就是说,要有大量的有效信息用于分析与决策。设备部件在载荷和环境条件下产生的磨损、腐蚀、应力、蠕变、疲劳和老化等原因,最后失效造成设备损坏而停止运行。这些损坏是逐渐发展的,一般是有一定规律的,在不同状态下,有的是物理量的变化,有的是化学量的变化,有的是电气参数的变化,另外,还有设备的运转时间、启停次数、负荷的变化、越限数据与时间、环境条件等。因此要加强对继电保护装置历史运行状态的数据分析。
3.应用新的技术对设备进行监测和试验
开展状态检修工作,大量地采用新技术是必然的。在目前在线监测技术还不够成熟得足以满足状态检修需要的情况下,只有在线数据与离线数据相结合,进行多因素地综合分析评价,才有可能得到更准确、可信的结论。此外,还可以充分利用成熟的离线监测装置和技术,如红外热成像技术、变压器绕组变形测试等,对设备进行测试,以便分析设备的状态,保证设备和系统的安全。
三、开展继电保护状态检修应注意的问题
1.要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:一是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。二是总体规划,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。三是充分运用现有的技术手段,适当配置监测设备。
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"。因此,根据对继电保护装置静态特性的认识,对其动态特性进行判断显然是不合适的。因此,通过模拟继电保护装置在电力事故和异常情况下感受的参数,使继电保护装置启动和动作,检查继电保护装置应具有的逻辑功能和动作特性,从而了解和把握继电保护装置状况,这种继电保护装置的检验,对于电力系统是很有必要的和必须的。
3.开展继电保护装置的定期检验
实行状态检验以后,为了确保继电保护和自动装置的安全运行,要加强定期测试,所有集成、微机和晶体管保护要每半年进行一次定期测试,测试项目包括:微机保护要打印采样报告、定值报告、零漂值,并要对报告进行综合分析,做出结论;晶体管保护要测试电源和逻辑工作点电位,现场发现问题要找出原因,及时处理。
4.高素质检修人员的培养
高素质检修人员是状态检修能否取得成功的关键。在传统的检修模式中,运行人员是不参与检修工作的。状态检修要求运行人员与检修有更多联系,因为运行人员对设备的状态变化非常了解,他们直接参与检修决策和检修工作对提高检修效率和质量有积极意义。其优点是可以加强运行部门的责任感;取消不必要的环节,节约管理费用;迅速采取检修措施,消除设备缺陷。
综上所述,状态检修是根据设备运行状况而适时进行的预知性检修,"应修必修"是状态检修的精髓。状态检修既不是出了问题才检修,也不是想什么时候检修才检修。实行状态检修仍然要贯彻"预防为主"的方针,通过适时检修,提高保护装置运行的安全可靠性,提高继电保护装置的正确动作率。因此,实行"状态检修"的单位一定要把电力设备的"状态"搞清楚,对设备"状态"把握不准时,一定要慎用"状态检修"。
参考文献
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随着微机保护装置的应用普及,继电保护二次系统的自动化水平得到不断提高。许多当前由人工处理的模拟信息转化为大量的数字信息,而技术管理人员也有许多用计算机实现的资料和试验记录文档。信息的数字化使得我们可以将不同的数据源有机地结合起来,形成一个专业化的计算机应用系统。通过综合分析数据,对设备实际运行状况加强了解,消灭故障隐患,进一步保障系统安全运行。
1继电保护信息管理系统的实现
1.1信息数据源的分布
二次系统所具备的信息来源可大致分为3部分:
a)由变电站微机保护装置经RTU发送至调度端的实时运行数据;
b)继电保护管理端(生技部门和继电保护班组)所存放的设备管理资料、各类试验记录和运行制度等;
c)其他系统中需要了解继电保护数据或可以提供继电保护有关数据和参考资料的数据源接口。
1.2系统结构
怎样有效地将信息数据源联系起来,而对于各级用户都能予以充分利用呢?我们可以考虑以调度监控计算机网络系统的数据源为中心,建立图1系统。
通过数据仓库技术集成各类数据源,使用方法库来支持各个不同等级客户的分别应用,利用网络功能实施数据交换,并且开放MIS的数据接口,基本实现对二次保护数据资源的充分利用。
1.3系统方法与功能
1.3.1数据仓库和方法库
a)数据仓库是比传统的关系数据库更高一级的数据组织形式,它不仅支持海量数据的处理,而且对于动态存储、应用程序接口、非结构化数据等方面都具有更强的性能。
b)方法库是封装了一系列分析处理方法的规则库,也是应用程序软件功能的集中表现,可通过设置各用户权限来限制其对数据仓库的查询和读、写操作,维护数据的完整性,同时也限定了客户的应用范围。
1.3.2软件应用功能
a)“三遥”数据的实时分析处理:各类二次信息的查询,和以前定检、定试记录的比较,动作时间和次数的统计,故障、事故等报警事件的指示和响应等。
b)二次设备试验的记录管理、定试预告、定值单管理、材料管理等。主要由继电保护班组人员填写,其他部门共享查询。
c)二次设备图形管理系统具备GIS功能,支持图形和数据库相连,直接在图形上查询参数。
d)二次设备事故、缺陷记录分析,各保护装置运行状况分析。主要是继电保护技术专责完成,其他部门共享查询。
e)设立一次设备参数接口。如电流、电压、功率因素和高压设备试验记录等,配合一次主接线图查询,可作为二次系统的辅助分析数据来源。
f)可使用电子函件和新闻公告板方便各部门间的信息交流。
1.3.3软件开发工具
采用Microsoft(微软)公司系列工具软件进行开发,在实用性和兼容性上都可以体现应用的先进性及广泛性。
1电力继电保护器的种类简述
在电力系统运行时,继电保护自动化机组会采集继电保护对象的故障信号,比较定值与采集信息,将其传输到逻辑模块中,逻辑模块在收到信息后,会对信息进行计算与分析,如果计算结果为1,信号就会传递到执行模块之中。
2继电保护自动化技术的简述
电力系统作为一个全面、综合工作的网络系统,需要专门的保护装置与专业的技术人员确保其安全工作,而继电保护的最基本职能就是在电力系统运行不够稳定或出现一些故障时实施有效的保护措施,将故障带来的损失降到最低,防止电力系统的进一步恶化。继电保护自动化技术在实施保护时主要表现在以下几个方面:
2.1当运行中的电力系统发生故障时,继电保护就会迅速的做出保护措施,将出现故障的零件或者设备与整个系统隔离,这样能够防止故障对其他设备或整个电力系统带来影响,避免故障的进一步扩散,将故障造成的损失降到最低。
2.2当故障已经发生时,继电保护装置就会迅速的发出报警信号,提醒工作人员及时的对设备进行修理。当故障发生较为严重时,我们要停止整个电力系统的工作,对其进行一次全面的检查,对于存在安全隐患的设备或零件尽快的更换,确保整个电力系统安全的运行,为客户提供高质量的电能。
2.3当设施设备和电力系统发生的故障比较严重时,已经威胁到电网的安全或者已经损坏了电力系统的安全设施设备时,继电保护的自动化装置就会发挥它的功能和作用,尽量减少损坏或者威胁的程度,尽量避免更大面积的灾害发生,继电保护的自动化装置,能够减弱电力系统被破坏的程度和损害电力系统给安全供电造成的影响。
3继电保护自动化技术在电力系统中的应用分析
继电保护自动化技术的应用的过程中包括几个环节,即提出问题、分析问题、安装调试、投入运行、后续维护、检修技改,这几个环节是相互联系的,在应用继电保护自动化技术的过程中,必须要把握好以上几个环节的工作,将其有机结合起来,这样才能够保障技术应用的安全性,继电保护自动化及时在电力系统中的应用包括以下几个方面:
3.1在地接地保护中的应用
电力系统线路接地方式存在一定的差异,从类型上来看,电力系统能够分为小电流型接地与大电流型接地两种类型,前者只负责报警信号的,如果系统中的粗线出现故障,电力系统依然能够正常运行。大电流型接地在发生故障时,会将电源立即切断,这可以起到理想的保护作用。
3.2在变压器中的应用
变压器是电力系统的有机组成部分,直接影响着电力系统运行的安全性与稳定性,考虑到这一因素,必须要做好变压器的继电保护工作。这包括以下几个内容:第一、接地保护。对于直接接地的变压器,需要使用零序电流保护法,在接地两侧位置设置保护动作,对不接地变压器,使用零序电压保护措施即可。第二、瓦斯保护。在变压器油箱出现故障的情况下,绝缘材料与油会发生反应,生成有害气体,因此,瓦斯保护应该是重中之重,在设置好瓦斯保护后,如果油箱出现故障,就能够在第一时间启动保护动作,发出报警。第三、短路保护。短路保护有阻抗保护与过电流保护两个内容,阻抗保护是利用变压器中阻抗元件原理起到保护作用的方式,在阻抗元件经过一段时间的运行之后,会跳闸,就可以很好的保护变压器;过电流保护即电流元件经过一段时间的运行之后,也会切断电源,起到保护作用。
3.3在发电机中的应用
对于电力系统发电机的保护可以采用如下几种方式:第一、重点保护法。重点保护法应该着重降低发电机失磁故障发生率,为了达到这一目的,需要将中性点保护、电流保护、发电机相位保护结合起来,形成一种纵联差动模式。如果发电机电流超过标准,可以设置好接地保护装置,如果发电机定子绕组匝间发生短路,不仅会破坏绝缘层,也会导致发电机出现故障,为此,要在定子绕组中安装好保护装置,避免匝间出现短路故障。第二、备用保护法。如果定子绕组负荷偏低,保护装置就会将电源切断,报警,有时甚至会出现反时限问题,采用过过电保护法就能够有效降低此类故障的发生率。此外,在必要的情况下,还需要设置好过电压保护,避免发电机出现绝缘击穿问题。
4继电保护自动化技未来发展趋势
随着计算机技术、通信技术以及信息技术的快速发展,电力系统继电保护装置面临着新的发展趋势,继电保护装置计算机化将随着科学技术的发展向智能化,网络化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展,将会极大的程度提高继电保护装置及其技术的自动化水平,以促进电力系统更加的安全可靠的运行,真正实现安全高效的运行,为电力企业和国家创造更大的经济效益和社会效益。
4.1智能化趋势
人工智能网络的神经网络是运用一种非线性映射的方法,在很多难以列出方程式的复杂的非线性问题上利用神经网络的方法,解开这些线性问题十分简单,其中如遗法算法、模糊逻辑和进程规划等在求解复杂问题的能力上也都有其独特的方法。因此,将人工智能技术与继电保护相结合,在一定程度上能加快电力系统的计算速度;另外,人工智能技术在电力系统继电保护的自动化技术上发挥着重要作用,为继电保护技术中一些常规方法难以解决问题提出了确实可行的办法。
4.2计算机化趋势
继电保护装置的计算机化和微机化是电力系统发展的总趋势,在满足电力系统要求的前提下,企业应该在考虑经济效益与社会效益的同时,思考如何提高继电保护装置的计算机化和微机化,从而提高继电保护的可靠性。随着电力系统对继电保护的要求不断提高,除了基本的保护职能外,还需要对故障信息和数据的整理和存储。强大的通讯能力和快速的数据信息存储以及保护装置与其他控制装置和调度设备的信息需要数据信息和网络资源联网,这就要求继电保护装置不仅仅是保护还要具备计算机的功能。
5总结
电力系统在运行中,一旦出现故障,就会给国民经济的发展带来灾难性的后果。电力系统中的继电保护就是为保障电力系统稳定运行,而设置的最基本、最有效手段。继电保护装置是指当电力设备系统中的电力元件或者是电力系统本身,发生了危及电力系统安全运转的故障时,能够直接向所控制的断路器发出断开的命令,以控制故障终止的一种自动化措施。继电保护装置为保证电网的稳定运行,能反映电气元件的故障和不正常运行状态,并动作于断路器跳闸和发出告警信号,从而使保证电网安全稳定运行,将损失降至最低。电力系统继电保护的基本任务主要包含两大方面:一是当电力系统出现不正常工作的情况时,继电保护装置能够自动、及时地发出信号提醒运行人员进行处理;二是当电力系统出现故障时,继电保护装置就能够有选择性的、自动快速的将故障设备从电力系统中予以切除,从而保障电力系统其余的部分能够正常运行,从而有效地防止电力系统故障的进一步扩大。
2继电保护装置维护的必要性分析
2.1继电保护装置维护的原因
继电保护装置广泛用在变电站、发电厂内,主要工作内容是用来检测电网运行、记录故障以及控制断路器工作,进而保证电网正常、可靠地运行。计算机技术、电子技术以及通讯技术的快速发展,电力系统的不断发展、规模的不断扩大和电压等级的不断提高对继电保护提出许多新的要求。正是由于继电保护对电力系统的重要性,因此,继电保护装置可能存在的故障,就直接关系到了继电保护装置的维护好坏对于电力系统正常运转方面产生的作用。继电保护装置可能存在的故障有:一是继电器触点松动、开裂或是触点尺寸位置出现偏差,影响到了继电器接触的可靠性,触点就是继电器完成切换负荷的电接触元件;二是继电器玻璃绝缘子出现损伤问题,继电器的绝缘子是由金属插脚以及玻璃经过烧结而成,在日常的继电器保护装置的维护方面,由于调整、运输等产生的插脚弯曲,而产生玻璃绝缘子开裂,造成继电器保护装置无法可靠通断;三是由于继电器自身的参数设置不当,造成电磁继电器的铆装处松动或结合强度差。四是继电器保护装置的线圈故障问题,由于继电器所使用的线圈种类繁多,当线圈多个交叉放在一起时,就容易产生碰撞交连,一旦将其分开,就容易产生断线。综上所述,由于继电气保护装置中所存在的问题,在对其进行维护时,应基于以下几个要求,积极地对其进行维护,以保障电力系统安全运行。
2.2电力系统继电保护装置维护的要求
依据继电保护装置在整个电力系统中所承担的任务,对于继电保护装置的维护应基于选择性、快速性、灵敏性、可靠性这“四性”的基本要求上。选择性是指在对电网影响最小的地方实现断路器的控制与操作,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。选择性除了决定于继电保护装置自身的性能外,还应从满足电源预算开始,愈靠近产生故障的点,对于继电保护装置产生的故障启动值愈小,产生操作所需要的时间就会越短。快速性是指一旦电路系统产生短路,继电器保护装置能够在最短的时间内将故障所影响的范围控制在最小的范围内,以提升系统的稳定性。继电器保护装置的维护能够减轻故障元件的损坏程度,提高线路故障后自动重合闸的成功率,并特别有利于故障后的电力系统同步运行的稳定性。灵敏性是指是指继电保护对设计规定要求动作的故障和异常状态能够可靠动作的能力。当影响电力系统正常运行的故障产生时,继电保护装置能够灵敏的感受并进行灵敏的操作,以保证保护装置的灵敏性系数的衡量。继电保护装置的维护能够在实际的运行中对继电保护装置的灵敏性给与具体的指标,并在一般的继电保护设计与运行规程中进行具体的操作。可靠性是指保障继电保护装置自身在保障电力系统正常运行的可靠性,因而可以分为信赖性以及安全性两大方面。对其进行维护是要促使其能够准确的完成原本设计中所要求的一系列动作,以及在非设计要求动作的情况下,能够保证其可靠地不动作。
3电力系统继电保护装置进行维护的措施
3.1检验继电保护装置
在对继电保护装置进行检验的过程中,对于以下几方面内容应给予及时的关注:首先,整组实验以及电流回路升流实验放在试验检测的最后实施;二是上述两项工作的完成,就严禁再次拔出插件、改变定值区以及改变二次回路等工作;三是在定期检验中,在检验完成后设备投入运行,但是缺少负荷的情况下,不能测量负荷向量和打印负荷采样值。
3.2保证定值区的正确性
对于继电保护装置而言,定值区是十分重要的。因此,在实施维护时,必须采用严格的管理以及相应的技术手段,以保证定值区自身的正确性。在实际的管理中,我们采取的主要措施是,在修改完定值后,将设备名称、定值单、定值号由修改人员一一核对,并在继电保护装置的维护工作记录中,标明定值区编号。
1.1继电保护装置。
继电保护装置是组合一个或者多个保护元件和逻辑元件,实现对电力系统中继电保护作用的装置。当电力元件或者电力系统发生故障,影响电力系统的正常运行时,继电保护装置会发出警报或者跳闸,防止事故的继续发展。
1.2继电保护装置的基本要求。
继电保护装置的基本要求就是:可靠性、选择性、速动性和灵敏性。保证电力系统的正常运行,需要实现继电保护的可靠性;继电保护的可靠性取决于继电保护装置的基本要求,所以维持电力系统的正常运行也需要保护继电保护装置的正常运行。
1.3继电保护装置的作用。
电力系统中,继电保护装置最为主要的职能就是对电力系统进行保护,最大限度的保障其正常稳定的运行,在实际的工作中,继电保护装置也会更具不同情况,对系统中所出现的各种问题进行分析和研究,进而做出最为合理的处理,具体如下:
1.3.1对电力系统的运行进行监管。
继电保护系统有很多功能,其中对于电力系统的监管是一个非常重要的方面,通常情况下,继电保护装置在发现其所保护的电力系统中出现问题的时候,会马上跳闸,这样就会使电流无法进行流通和传播,切断危险源头,进而最限度的降低了危险系统与事故范围,实现了对电力系统的安全保障。
1.3.2对电气设备中的异常进行反应。
继电保护装置能够对电气设备的工作情况如实的进行反应,在日常的工作中,如果是其设备的数据出现反常,那么继电保护装置就会首先对其进行分析,然后,根据实际的情况进行分析,并发出信号,不同的情况其所发出的信号也会不同,这样工作人员就能够由此分辨出问题的种类,进而采取正确的处理方法,进行处理,及时将故障排除。
1.3.3实现电力系统的自动化。
继电保护装置最大的特点之一,就是其自身的智能性与选择性,这决定了其动作的准确性和灵敏性,一个合格的继电保护装置应该具备快速准确分析事故的能力,在科技发现的今天,信息化的继电保护装置其工作效率以及质量有了巨大的飞跃。因此电气设备的远程控制和检测已经实现,并且随着时代的进步,电力系统还将得到更进一步的发展,那么继电保护装置也将随之更加完善,更加智能化,自动化。
2继电保护存在的问题
2.1设备管理存在漏洞:
继电保护管理在设备管理和质量管理上存在工作漏洞,没有及时、有效的进行完善和改进,可能会使事故扩大。例如在设备管理工作中,对继电保护装置的定制整定计算错误,不注意对定值设备的维护和保养,致使继电保护元件老化或者损坏,受到温度和湿度的影响,定制漂移等问题,都会造成定值不够精准的现象,影响继电保护装置的灵敏性。
2.2缺乏监督:
继电保护的技术监督力度不强,不能及时发现设备和运行中出现的问题。例如在保证地理系统正常运行的电源问题上,输出功率不稳定造成电源的逆变稳压;因为直流熔丝的配置不当和直流电源的插件质量,会造成电源的故障,影响继电保护装置的正常运行。
2.3合作意识低下:
继电保护装置的调度部门和操作部门缺乏交流沟通,使得资源的调用与实际操作不相符合,浪费了电力资源,减少了电力运行的时间,不利于电力系统的发展。
2.4不能与时俱进:
电力系统的管理和配置需要适应社会和经济的发展,保证电力的正常运行,提高经济效益。所以在对继电保护装置进行保护、调试、检验和故障分析的时候要格外认真、仔细,及时反映继电保护装置的异常现象,提高继电保护装置的技术,防止电力事故的发生。
3继电保护事故的应对措施
3.1提高对继电保护的重视。
继电保护作为电力系统正常运行的重要因素,应该高度重视,强化继电保护装置的专业知识,加大思想教育力度,保持继电保护的稳定运行。
3.2建立继电保护规章制度。
电力工程在为社会提供帮助和效益的同时,也会因为电力故障给国民经济造成损失,所以我们需要在保证电力系统正常运行的情况下,做好继电保护风险评估工作,防止故障的发生。建立健全继电保护规章制度和继电保护风险评估体系,有效对继电保护故障作出预防。
3.3提高继电保护操作人员的专业素质。
继电保护是一门综合性的科学。继电保护装置是指能反应电力系统电气元件发生故障或不正常运行状态,并动作断路器跳闸或发出信号的装置。在继电保护运行过程中,继电保护工作人员除了能对继电保护的动作行为进行分析外,还要对继电保护装置进行试验和调试。例如在普通试验室、电力系统动态模拟试验室、计算机仿真系统和现场进行各种试验和调试等。继电保护的调试、整定、试验是每一个现场继电保护工作者必须掌握的基本技术。
3.4健全监督管理制度。
继电保护具有选择性、灵敏性、可靠性和速动性,继电保护装置的可靠性决定了继电保护的安全运行。建立健全的监督管理制度,对继电保护装置的设备和系统进行科学、合理的规定,预防继电保护的故障发生。
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