电力物资与供应论文开关拒动对继电保护的危害分析

所属栏目:电力论文 发布日期:2014-12-13 16:11 热度:

  电气保护开关在设备发生故障时,若其出现开关拒动现象将导致出现故障的故障设备或线路部分不能及时地被切除,使得电气设备被进一步破坏,同时也使得电网中其余没有故障的部分遭到破坏(主要表现为短路,电流过大引起熔断等),对电网安全与电力系统所产生的影响是很大的,而且其故障只能依靠相关后备保护延时动作切除,若不能及时反应大面积停电将不可避免。

  【摘 要】随着我国经济技术的快速发展,电力在我们的生活中占据了越来越重要的地位,不管是从人们的日常生活,还是工业和农业生产上来说都是离不开电力的,我们在应用电的同时也要做好有关电的安全预防工作,明白其中的种种危害,特别是开关拒动对继电保护的危害,这对于保证人们的生命财产安全是相当重要的,只有了解其中的危害才能做出更好地预防措施,减少不必要灾害的发生,本文从由于开关拒动而产生的事故记录出发,对开关拒动对继电保护的危害进行了简要的分析。

  【关键词】电力物资与供应论文,开关拒动,继电保护,危害

  1 由于开关拒动而产生的事故记录

  2012年1月2日110kV五重线线路发生误动动作跳闸事故,造成国家大型企业集团公司110kV变电站全站失压,之后紧急启用备用110kV线路,10min后逐渐恢复,从而保证了重要负荷的供电需要,进而避免造成更大的经济损失。

  2009年某县35kV变电站由于开关拒动导致主变低后备、高后备保护动作,35、10kV备自投闭锁,35kV变电站全所失电,后来通过拉开10kV所有出线进行强送,半小时后除故障电网外其余线路逐渐恢复供电。

  2009年10月18日,某县110kV变电站的110kV螺清线发生区内故障,致使线路短路,断路器跳开,导致大面积停电。

  2 开关拒动可能产生的原因

  2.1 电缆虚接

  正常情况下PT电压U1+U2+U3=0,如果二次三项负载对称,或者中性点与地面接触良好,则Uon=0。但是在实际运行中,中性点与地面接触不良,负载不完全对称,接触电阻太大抑或者接地线因为铁锈侵蚀严重而造成断线等原因,将会造成接触不良,直接导致Uon不等于0,即中性点相对与地面有电位偏移,此时如果中性点电压与PT电压相互叠加之后,将会引起二者对称关系的转变。相位和电压增幅值都会随之而改变,最终导致整个电网的不稳定,造成继电器断开,供电网络中断。

  2.2 由于微机保护普及更新过快,与之相配套使用的开关设备不能与之同步

  该问题主要表现在微机选择性、灵敏性、连动性、可靠性方面有了很大的提高,进而造成因为成本过高,更新缓慢的开关不能很好地连动工作,直接导致开关拒动现象的发生,间接对电网中的继电器产生了破坏。现在的开关由于机构的过于陈旧,工作机理反应时间过长(主要包括液压式、弹簧式,与此相对而言电磁式的稍微灵敏,错误发生几率也较小),致使机械性能下降。机械性能的下降可能引起电组机构的失灵或者辅助的接触点转换不良或者粘死,引发开关拒绝动。

  2.3 储能回路不通 由于使用年限过长,电网线圈老化严重

  在整个电网中TBJ是高压断路分闸时靠其电流线圈来启动,但是在实际过程中,由于线路老化,电阻升高,电流的热效应较强,导致整个回路产生一定的限流效应,储能回路不能够储存足够的电流,使继电器启动电压不足,影响继电器的正常工作。间接引起开关的拒动,对整个回路造成破坏。

  2.4 大电流故障引起越级跳闸,开关拒动

  即使是有屏蔽控制电缆应用在控制箱和开关本体之间,但是因为开关本体内的机构线圈与高压带电部分的距离较近,从而感应出较高的电势,这个电势被施加在控制器端子上,影响控制器内部的晶体管触发桥的输出,使得控制模块内的晶匣管桥不能被触发,导致开关本体的机构线圈接收不到分闸电流,所以不能分闸。实际上控制器已经向分闸器发出了分闸的命令,但又没有监测到分闸,所以导致了越级跳闸的现象,而随后感应电势消失,又恢复正常,如此反复,使得电网无法正常工作,破坏继电器及其他电气设备。

  3 关于开关拒动的一些可行的解决办法

  3.1 全面检查变电站的电源接地方式,尤其是陈旧的各类变电站

  检查开关的使用情况,对于那些反应缓慢,可靠性不高,可能存在安全隐患的电气设备应及时给予更新,绝不能贪图一时的省事,极早发现问题极早处理。

  3.2 完备现在的设备

  可以通过在开关状态回路、机构线圈回路和电源的回路之间加装铁氧体滤波器,并且保证穿过的线要缠绕至少两圈,这样做可以有效地消除由于内部原因而引起的感应电动势和电磁感应产生开关拒动的问题。

  3.3 人为因素

  加强对于变电所值班人员的业务专业知识的学习与培训,可以通过小组学习的方式分析研究相关案例,找出问题的关键所在,了解自身的不足,不断提高确保所有人员可以熟练掌握相关技术,能够独当一面的处理异常情况,对于可能出现的情况做好应急预案,加强技术与经验的总结,争取避免事故的发生。

  3.4 操作规范化

  规范变电所的运行规程,将规程与制度细化,让人们知道应该怎么办,从细微之处做起,不错过任何细节,让国家社会遭受不必要的损失。平时注重对于机械设备的检查维护工作,特别是对开关辅助接触点转换的可靠性进行认真的检查试验,以确保在正常的情况下能够可靠的分合。

  4 继电保护产生的新技术的特点

  4.1 61850新技术的发展

  近几年来伴随着国家IEC61850 新的标准的公布以及新的61850新产品的不断发展壮大,继电保护项目带来了许多新的特点与发展。使用新型的电子计算机以及仿真技术会给继电保护带来了许多新的变化。考虑到如何去创造新型的适合新的继电保护的新技术,如何让信号满足越来越发散的技术性要求,都需要继电保护研究人员不断努力创新。研究人员必须在依靠原有的继电保护的技术的优点,继续持续保证继电保护装置可靠性以及稳定性,维持住继电保护的优势。

  4.2 保护功能与自动化功能结合

  在现有的技术条件之下,对于继电保护中的低压保护在实际上已经是融合保护功能与测控功能为一体的新兴保护技术。伴随着继电保护新技术的不断发展以及 61850 新产品的不断产生以及使用,这一切正不断推动着继电的保护功能与计算机仿真系统地控制功能更加紧密合一地融合在一起形成一个整体,最后形成一个在逻辑上仍然存在着区别,但是在物理层面上却存在在一个物理的装置之内发挥自己的作用,这样存在的继电保护功能与计算机自动化功能的结合也使继电保护产生的新型特点。

  4.3 统一硬件平台带来的整体性

  厂家统一的硬件平台理应与保护原理没有关系,这样就可以让硬件维持稳定,以便使得硬件摆脱改变的桎梏,仅仅只是通过改变配置文件就可以起到改变继电保护类型的作用。在今天,已经有许多厂家采用了使用统一的硬件平台的继电保护的方法,但是目前确实仍然存在一些很严峻的问题急需解决,比如作为统一整体的硬件很难完成替换,而且如果替换的话,替换时很有可能需要改动一些必备的硬件,再者,对于那些可以进行替换的硬件,因为作为一个复杂的统一的整体,硬件的参数配置因为其太复杂所以便缺乏了实际上的可操作性。只有能够完成真实意义上面的一键替换才能够大大的来减轻现场继电保护维护人员的工作量,才能够让整体硬件的整体性得到保护。

  5 总结

  对于开关拒动以及之后的问题处理是一个容不得我们忽视的问题,对于这个问题的处理如果不及时或者处理不当将会带来十分严重的后果。也正因为如此我们要加强对于这个问题的研究与探讨,对于这个问题对策并没有一个确切的答案,所以我们不能够按照套路来解决它,需要我们根据实际情况,慎重处理,所以归根结底对于设备的工作原理,电网的工作方式等需要每个技术人员都烂熟于心,这样在面对问题时才能够做到心中有数,不至于慌乱了手脚,造成更大的损失。

  参考文献:

  [1]糜作维.一起开关拒动事故的分析[J].电工电气,2009(10).

  [2]刘国平.地区电网继电保护在线整定与评估预警方法研究[D].华北电力大学,2013.

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