电力继电保护的故障及维修技术要点

期刊: 环球探索 DOI: PDF下载

郭强

新疆喀什电盛有限责任公司 新疆喀什844000

摘要

随着电力技术的发展和进步,电力系统逐渐朝着信息网络一体化方向发展,为维护继电保护装置带来便利,却也产生了新挑战。电力设备继电保护若发生故障,可能引发重大安全隐患和经济损失。因此,各单位和部门需密切协作,特别是电力系统继电保护的安全人员,必须充分认识到继电保护的重要性和紧迫性,并依据相关政策,全面落实到每个部门和个人,确保电力系统继电保护工作的切实执行,造福社会,惠及民众。本文在此背景下,分析了电力继电保护的故障及维修技术。


关键词

电力工程;继电保护;故障;维修技术

正文


引言:

当前,由于继电设备在线路保护中的重要作用,越来越多的企业开始扩展其应用,每条线路都考虑利用其进行保护。因此,我国对继电设备的需求量不断增加。随着时代的发展,新技术在电力行业中的广泛应用使得继电设备逐渐趋于完善,并在其他行业中得到使用。为了适应这种日益扩展的需求,电力行业出台了一系列规范,对继电设备的使用进行约束,以确保其使用的安全性。设备在运行前必须经过严格检测,确保安全后方可启动。运行过程中也需对设备进行实时监测,以便及时发现问题,保障系统的安全运行。

1.电力系统继电保护概述

电力系统继电保护是指当电力系统发生异常或故障时,利用电气自动化设备迅速切除故障部分,或发出相应信号,以有效减小故障范围,减少损失,保障电力系统正常运行。其主要作用包括:①故障检测与隔离,在被保护元件出现问题时能够快速、自动且有选择地切除故障元件,确保其不再受损;②故障信号处理,在被保护元件存在异常时,继电保护迅速发出反应信号并采取适当行动。电力系统继电保护在保障系统稳定性、提高供电可靠性、保护电力设备、保障人身安全等方面具有重要作用。根据保护功能和应用范围,继电保护可分为过电流保护、差动保护、距离保护和电压保护等。随着电力技术的发展,继电保护的智能化、数字化、综合化、网络化的趋势越来越明显,借助人工智能和大数据技术,实现故障自诊断和自恢复,采用数字化装置提高保护精度,将多种保护功能集成到一个装置中,并通过网络技术实现远程监控和管理,提高响应速度和管理效率。通过不断的发展和完善,电力系统继电保护能够保障电力系统的安全、稳定和高效运行。

2.电力继电保护检修维护工作要求:

电力继电保护系统的稳定运作是确保电力系统安全、高效运行的关键。因此,进行严格的维护和及时的故障修复是非常必要的。检修工作应侧重于以下几个核心要求:定期检查与维护:定期对电力继电保护系统进行全面的检查,包括但不限于硬件检查、软件更新和系统功能测试注意检查系统中的每个组件,确保没有磨损或损坏,所有部件都能正常工作。故障诊断与迅速响应:发现系统异常时,应立即进行故障诊断,确定故障原因,并迅速采取措施修复,以减少系统的停机时间和潜在的安全风险使用先进的诊断工具和技术,提高故障检测的准确性和修复的效率。技术能力与培训:维修团队应具备高级的技术能力和深入的系统知识,能够处理各种复杂的技术问题定期对维修人员进行技术培训,更新他们的知识和技能,以适应技术的发展和更新。预防性维护:实施预防性维护计划,定期替换可能老化的部件,减少突发故障的发生分析故障历史数据,识别潜在的问题区域,优先进行加强维护。安全与环境政策遵守:在所有维护活动中严格遵守安全操作规程和环境保护政策,确保维修工作不对环境造成负面影响采取必要的保护措施,例如穿戴合适的个人防护装备,使用正确的工具和方法。通过这些维护和检修工作的实施,可以明显改善电力继电保护系统的可靠性和效能,同时确保电力供应的安全和连续。

2 电力继电保护故障的具体表现

2.1 不运行或不复位

在电力系统中,继电保护装置的正常运行对于保障电力系统的稳定和安全至关重要。然而,有些情况下,继电保护装置可能会出现无法正常工作的情况,其中最直观的表现主要有两种:一是继电器不运行,二是继电器不复位。继电器不运行的表现是继电器由于故障而无法正常工作,导致整个继电保护系统的自动化功能失效,可能会给电力系统的正常运行带来严重影响。原因可能包括设备内部元件损坏或老化、电磁干扰和环境因素等外部干扰,或是继电器设计不合理等问题。对此,操作人员应对继电器进行全面检查,查看有无外部损伤,电压数值与数据信息是否一致,电压有无波动变化。在检查和处理故障后,可以尝试重新启动继电器,观察其是否能够正常运行。另一方面,继电器不复位的表现是继电器在动作后无法恢复到初始状态,影响其后续的保护动作。这可能是由于继电器的机械部分发生停滞或电气部分存在问题。对此,应对继电器的机械部分和电气部分进行详细检查,确保没有明显的损伤或异常。如果发现继电器的机械部件或电气部件损坏,需及时进行维修或更换。通过检查和处理,可以有效解决继电保护装置不运行或不复位的问题,确保电力系统的稳定运行和安全保护[1]

2.2线圈故障

线圈故障是继电保护装置中常见且关键的故障之一,常见情况包括线圈断线、供电不正常、极性接反、供电错误以及过热等。线圈断线可能由长时间使用或过度机械应力引起,导致电流无法通过,继电器无法正常工作。供电电压异常时,电压过低会使线圈无法产生足够磁场,而电压过高则可能导致线圈过热或烧毁。在某些继电器中,极性连接至关重要,一旦接反会使继电器无法动作。电源波动或负载断开也会导致线圈供电不稳定,引起继电器频繁动作或拒动。长时间运行或过载时,线圈过热会影响性能,甚至损坏绝缘材料。为预防和解决这些问题,可以定期检查和维护线圈,确保供电电压稳定,正确连接极性,控制运行环境中的振动和冲击,使用温度监测装置发现并处理过热现象。通过这些方法,可以有效减少线圈故障,增强继电保护装置的可靠性,以确保电力系统的稳定运行。

2.3 连接故障

当继电器出现粘连或接触不良时,将引起继电保护装置连接故障发生。具体来说,就是继电器接点相连的负荷容量明显地超过了节点的额定容量,或者继电器频繁开关,继电器过载,超过了使用期限等,均可能导致接点粘连的现象发生。另外,如果继电器接点表面未及时清洗,有灰尘、污垢或腐蚀性物质附着,则接点可能会因机械性原因而造成接触不良的问题。在继电器的使用环境中,若受到过大的振动或冲击,也会造成接点的松动,从而影响继电器的正常工作。长期使用的继电器若存在周期性负载或频繁动作,也容易导致接点老化和磨损[2]

3.电力继电保护的维修技术

3.1不断提高微机保护事故的处理水平

为了不断提高电力继电保护装置的可靠性和稳定性,需要持续提升微机保护事故的处理水平,并充分利用事故处理经验。当前微机保护事故处理工作中常用的方法主要包括以下几种:替代法:用备用的、同一种型号的正常元件代替被处理的故障元件,通过对更换前和更换后的设备运行情况进行对比,以评估被处理元件是否有故障。②比对法:通过对照故障设备与正常运转设备的数据,全面综合比对,找到主要的差异,并确定故障发生的环节。③模拟检查法:将状态良好的装置按照供应商提供的原理图逐个部分人为加以破坏或改变参数,并进行运行,直至展示出与故障设备相似的故障特征,从而判定故障发生的原因。通过这些方法,可以有效诊断和处理微机保护系统中的故障,提高事故处理的准确性和效率,从而提升整个电力继电保护系统的稳定性和可靠性[3]

3.2保护接地

保护接地是电力继电保护中的重要内容,直接关系到设备的安全性及系统的稳定性。具体的保护接地技术要点包括以下两方面:一是检查电流电压回路接地的可靠性以及电流电压回路的接地情况,确保电流和电压回路的接地情况良好,这对继电保护设备的安全性及系统的稳定性有着至关重要的影响。接地不良不仅会导致设备故障,还可能带来严重的安全隐患,甚至威胁人身安全。二是将继电保护装置与机箱及接地点连接,须在屏内铜排上完成,大多数厂商在此方面的工作都做得很好,但仍需各厂家做好检验铜排接地可靠性的工作确保接地连接牢固可靠,以防止因接地不良而导致的设备误动作或失效。通过保护接地措施,可以有效提高电力继电保护装置的接地可靠性,确保系统的稳定运行和设备的安全。定期检查和维护接地系统是保障电力系统稳定和安全的重要手段,各厂家应重视并严格执行。

3.3做好二次设备状态监测

为了保证电力继电保护系统的有效运行,二次设备的状态监测至关重要。综合运用比较法、编码法、校验法、监控定时器法、特征字法等多种故障检测手段,对继电保护装置中各组件的运行状况进行综合监测。这些方法与装置的自诊断功能相结合,完成对电源, CPU, I/O接口, A/D变换,以及存储器插件等组件的巡视与诊断有效的状态监测不仅包括实时监控,还应包含定期的维护和检验计划。对于一些状态监测难度较大的部分,如继电保护装置中的复杂电路和关键元件,应采取设备验收管理和离线检测的方式,确保这些设备始终处于最佳工作状态。此外,采用先进的监测技术和数据分析手段,可以提前发现潜在问题,预防故障的发生[4]。以此大大提升电力继电保护系统的可靠性和安全性,确保电力系统的稳定运行。定期维护和状态监测应成为电力系统管理的重要组成部分,确保设备的长期稳定和高效运行。

3.4电力设备继电保护中校验装置的维修

在校验过程中,不仅要考虑继电保护装置的本身性能,还需综合考虑整个试验组和电流回路的升流,这是校验的重要环节,不容忽视。首先,应确认关键设备和关键接口没有问题,然后再进行全面校验。在完成校验过程后,需要对继电保护装置进行定期维护和检查。包括定值区、定值修改等关键项目的确认,以确保这些设置的准确性和可靠性。维护工作不仅限于设备本身,还应涵盖插件的重新校验以及二次回路的检查和修复。任何疏忽都可能导致严重的故障,进而引发一系列的接触不良等问题,给电力系统带来更大的风险和危害。因此,在继电保护中,校验装置的维修需要高度重视,并严格按照标准和流程进行,以保障电力系统的稳定性和安全性。定期的校验和维护能够有效预防设备故障,确保继电保护装置的长效运行。

3.5电力设备继电保护中故障分析和处理设备的维修

目前,随着我国电力系统继电保护自动化控制体系的发展,不断提高继电保护的智能化水平,实现数据分析、信息管理、故障监控和精确处理等目标尤为重要。这些目标的实现,能够全方位监控故障,实时掌握数据,并有效处理故障及意外事件,从而提高故障处理的速度和效率[5]。在故障分析和处理过程中,需要运用先进的自动化和智能化设备,通过数据采集和分析,迅速定位和识别故障,并采取针对性的解决措施。这些措施包括定期维护、数据监控、设备校验等,确保继电保护装置的长期可靠运行。同时,及时的故障分析和处理能够延长设备使用寿命,提高装置的自动化和智能化水平,从而减少外部因素对电力系统的影响。通过对故障分析和处理设备的定期维护,可以确保其在发生故障时能够迅速响应并准确定位问题,实施有效的故障处理方案。这样的预防性维护策略,不仅能够提升继电保护的安全性和可靠性,还可以降低意外事故发生的几率,保证电力系统的稳定性。

3.6降低继电保护系统的干扰幅度

在电力继电保护系统中,降低系统的干扰幅度是确保其正常运行和提高可靠性的重要措施之一。直流电源在系统中可能会产生干扰,这些干扰会影响继电保护装置的正常工作,可以通过增加续流回路来排除干扰,这就使得感应线圈内的电磁场在断流时会快速衰减、释放,从而减小电磁干扰的影响。而释放电磁场最有效的方法之一是将电阻串二极管或电容电阻电路与感应线圈进行并联连接,以快速释放断开时的感应电流。这种方法能够有效地降低感应电流的干扰幅度,从而防止继电保护装置误动作或故障的发生。此外,在设计和维护过程中,还应注重优化线路布局、采取屏蔽措施、确保系统良好的接地、应用滤波器以及进行定期维护,以减少和消除各种潜在的干扰源。通过上述措施,可以有效降低继电保护系统的干扰幅度,确保系统的稳定运行,提高继电保护装置的可靠性和安全性。

结语:

总之,电力继电保护作为电力系统与用户直接相连的重要一环,其安全、可靠的运行关系到整个电力企业的经济和社会效益。为此,我们必须对电力系统的继电保护工作给予足够的重视,并在实际工作中不断地总结经验,做好各项管理工作。要加强对电力系统的检测、维护和测量,对出现的问题进行及时的检测和处理,主动采用新的技术和新的设备,提升线路的供电可靠性,保证配电网络的安全、稳定、可靠的运行,使之更好地适应社会和经济的发展需要。

参考文献:

[1] 林晓峰.电力继电保护的故障及维修技术要点解析[J].电子技术与软件工程,2015,(06):243+259.

[2] 黄亚健.电力继电保护的故障及维修技术要点解析[J].湖北农机化,2020,(05):101-102.

[3] 张明睿.继电保护二次回路故障监测系统研究[J].装备维修技术,2024,(02):53-56.DOI:10.16648/j.cnki.1005-2917.2024.02.013.

[4] 步允启.电气继电保护的常见故障及维修技术分析[J].智能城市,2021,7(02):29-30.DOI:10.19301/j.cnki.zncs.2021.02.012.

[5] 李彬,袁振华.电气工程中电气继电保护的常见故障及维修策略分析[J].电气技术与经济,2023,(10):344-347.


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