任運(yùn)業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要:在牽引變電所的日常運(yùn)行中,繼電保護(hù)作為尤為關(guān)鍵的組成部分之一,發(fā)揮著安全屏障功用,可以檢測(cè)各種故障及異常狀況,并及時(shí)反應(yīng)安全問(wèn)題,盡可能地減少損失,同時(shí)推動(dòng)電力行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。然而,一旦繼電保護(hù)發(fā)生故障,則會(huì)影響到牽引供電的穩(wěn)定性。為此,本文從繼電保護(hù)出發(fā),針對(duì)牽引變電所當(dāng)前的常見(jiàn)故障,探討了相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略。

關(guān)鍵詞:繼電保護(hù);牽引變電所;故障及策略

0 引言

伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng),城市化進(jìn)程也在持續(xù)進(jìn)步。同時(shí),國(guó)內(nèi)電力事業(yè)也在飛快發(fā)展,用電安全性也備受關(guān)注。而為其配套安裝的繼電保護(hù)體系則發(fā)揮著至關(guān)重要的保護(hù)作用,為了促進(jìn)國(guó)內(nèi)城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,則多方面分析常見(jiàn)繼電保護(hù)體系故障,并提出的處理對(duì)策,進(jìn)而結(jié)合現(xiàn)代化的技術(shù)來(lái)提高供電穩(wěn)定性、避免故障發(fā)生便顯得很有意義。

1 繼電保護(hù)裝置概述

作為一種安全自動(dòng)類(lèi)型裝置,繼電保護(hù)裝置主要包含繼電器、其余輔助元件。通過(guò)該類(lèi)裝置,可以體現(xiàn)出電氣元件方面的故障及異常運(yùn)行狀態(tài),并做出斷路器跳閘或外發(fā)信號(hào)。在牽引變電所,常見(jiàn)繼電保護(hù)作為重要的組成部分,發(fā)揮著必bu可少的作用。通過(guò)繼電保護(hù)裝置,可以自動(dòng)檢測(cè)故障、報(bào)警、保護(hù)切斷,維護(hù)牽引供電體系的安全運(yùn)行。所以,為了牽引供電體系安全運(yùn)行,則應(yīng)積極完善繼電保護(hù)裝置、多方面去除繼電保護(hù)故障,進(jìn)而保證牽引供電的可靠性。

2 牽引變電所常見(jiàn)繼電保護(hù)故障

2.1 隱形故障

顧名思義,隱形故障一般是指繼電保護(hù)發(fā)生的不能輕易被發(fā)現(xiàn)的故障或問(wèn)題。在很多突然發(fā)生的巨大繼電現(xiàn)象、牽引變電所嚴(yán)重運(yùn)行故障均以這類(lèi)隱形故障為根源性原因。這種故障存在一定的特殊性,主要的發(fā)生就是在外界種種因素的影響下,長(zhǎng)時(shí)間累積變化而造成的,也就是從量變逐步轉(zhuǎn)化發(fā)展為質(zhì)變而帶來(lái)的。在眾多隱形故障中,很經(jīng)典的案例情況就是在牽引變電所的長(zhǎng)時(shí)間工作下,各種設(shè)備逐步發(fā)生老化現(xiàn)象。但是,在實(shí)際的運(yùn)行中,這種故障短期內(nèi)并不會(huì)有問(wèn)題出現(xiàn),也并不會(huì)干擾、影響到各種設(shè)備。但是,經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)一段時(shí)間的運(yùn)行后,各種設(shè)備便會(huì)不斷老化,而影響到整個(gè)體系運(yùn)行的精度、效率、靈敏性等,從而表現(xiàn)出該類(lèi)繼電保護(hù)體系故障,而引起大規(guī)模的不良故障現(xiàn)象。所以,針對(duì)牽引變電所,應(yīng)注重繼電保護(hù)方面的隱形故障,注意定期定時(shí)做好檢測(cè)、維保工作,并認(rèn)真按標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程展開(kāi)工作。

2.2 運(yùn)行故障

在當(dāng)前的牽引變電所,供電體系繼電保護(hù)運(yùn)行故障屬于常見(jiàn)、具有破壞性的一種繼電保護(hù)故障類(lèi)型。在牽引變電所當(dāng)中,各種繼電保護(hù)裝置均有可能會(huì)呈現(xiàn)該類(lèi)故障。譬如,在變電站電網(wǎng)長(zhǎng)期的運(yùn)行中,便會(huì)呈現(xiàn)各種線(xiàn)路發(fā)熱現(xiàn)象,而迫使局部呈現(xiàn)異常溫度情況,從而有可能會(huì)降低繼電保護(hù)所發(fā)揮的功能。在牽引變電所的眾多繼電保護(hù)類(lèi)型故障中,常見(jiàn)的便是牽引變電所內(nèi)部的電壓互感器呈現(xiàn)出的二次電壓回路運(yùn)行故障。在繼電保護(hù)裝置上,電壓互感器作為很重要的組成部件,直接關(guān)乎著電力二次體系的整體運(yùn)作效果。以上故障的主要原因大多數(shù)是習(xí)慣性電力機(jī)械失誤操作而造成的短路。針對(duì)電壓互感器而言,錯(cuò)誤的接地方式、重疊的繼電保護(hù)電壓而帶來(lái)的電壓相位改變等也會(huì)帶來(lái)該類(lèi)故障。

2.3 裝置故障

從繼電保護(hù)裝置角度上看,主要的故障原因就是選用繼電保護(hù)設(shè)備本身有缺陷。比如,元件不夠準(zhǔn)確、不合格等;選用繼電保護(hù)并不適合,而在不和諧、不合適的情況下造成的故障。從設(shè)施缺陷上看,主要表現(xiàn)在整個(gè)繼電保護(hù)體系設(shè)施呈現(xiàn)整體故障、各種零部件及元件呈現(xiàn)故障。同時(shí),長(zhǎng)期使用、未及時(shí)更新、忽視繼電保護(hù)必要的檢修工作等,均有可能會(huì)迫使繼電保護(hù)體系裝置呈現(xiàn)整體故障。此外,牽引變電所在購(gòu)置繼電保護(hù)體系裝置時(shí),若未嚴(yán)格做好必要的檢驗(yàn)及刪選工作,選用劣質(zhì)裝置也會(huì)帶來(lái)繼電保護(hù)故障。同時(shí),各種繼電保護(hù)體系裝置所用的零部件、元件均應(yīng)滿(mǎn)足精度、質(zhì)量等方面的標(biāo)準(zhǔn)要求。一旦采用不達(dá)標(biāo)零部件,則會(huì)迫使內(nèi)部元器件呈現(xiàn)不穩(wěn)定、發(fā)熱、設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)惹闆r,而增加繼電保護(hù)裝置整體故障率。此外,若牽引變電所內(nèi)部的繼電保護(hù)裝置無(wú)法匹配電力系統(tǒng),所選繼電保護(hù)裝置也很難結(jié)合到牽引變電所體系,則即便用的是高精度、優(yōu)異靈敏性的繼電保護(hù)裝置,也無(wú)法很好地起到作用,并提升故障率。針對(duì)牽引變電所而言,繼電保護(hù)裝置呈現(xiàn)的本身故障以開(kāi)關(guān)保護(hù)設(shè)備未正確選用所造成的繼電保護(hù)類(lèi)型故障常見(jiàn)。

3 牽引變電所應(yīng)對(duì)繼電保護(hù)故障的策略

3.1 引入現(xiàn)代化的繼電保護(hù)技術(shù)及設(shè)備

在牽引變電所,很多大型事故均主要由隱形繼電保護(hù)故障造成的。但當(dāng)前還很難發(fā)現(xiàn)隱形繼電保護(hù)故障,所以,便應(yīng)多方面提升繼電保護(hù)技術(shù)。針對(duì)繼電保護(hù)體系而言,許多元件均較敏感。當(dāng)外界環(huán)境改變時(shí),便會(huì)致使繼電保護(hù)裝置呈現(xiàn)程度各異的故障,并程度各異地?fù)p壞保護(hù)設(shè)備。為了降低繼電保護(hù)體系運(yùn)行故障概率,則應(yīng)強(qiáng)化設(shè)備抗外界干擾的性能,并控制牽引供電體系中的安全可靠運(yùn)行。這樣便應(yīng)強(qiáng)化軟硬件的整體抗干擾性,有成效結(jié)合以上兩個(gè)方面,來(lái)盡可能地減少繼電保護(hù)裝置整體故障概率,進(jìn)而維護(hù)牽引供電體系的穩(wěn)定、安全、可靠運(yùn)行。此外,伴隨科技的飛快進(jìn)步,牽引變電所內(nèi)部的繼電保護(hù)體系也越來(lái)越數(shù)字化、人工智能化、自動(dòng)化。所以,便應(yīng)積極引入現(xiàn)代化的技術(shù)設(shè)備,來(lái)更準(zhǔn)確地辨別、找出隱形故障,以維持牽引變電所整個(gè)繼電保護(hù)體系得以正常運(yùn)行。

3.2 細(xì)致記錄故障原由

在當(dāng)前的牽引變電所內(nèi),具體運(yùn)行繼電保護(hù)裝置時(shí),常常會(huì)呈現(xiàn)形式豐富多樣的故障。為了提供給維修人員更多的處理經(jīng)驗(yàn),則應(yīng)注意詳細(xì)、準(zhǔn)確地細(xì)致記錄下來(lái)現(xiàn)場(chǎng)人員分析得出的繼電保護(hù)裝置體系故障的原由、形式等。再細(xì)心觀察故障,來(lái)強(qiáng)化記錄故障方面的作用,提供給維修人員更多有用的處理依據(jù)。在具體的故障記錄中,關(guān)鍵的就是準(zhǔn)確記錄下來(lái)故障準(zhǔn)確原由,并多方面分析故障原由,進(jìn)而為提出處理措施所需的關(guān)鍵參考依據(jù),以提升維修效率。另外,還防止了在維修繼電保護(hù)裝置中所消耗的人力、財(cái)力及需要的時(shí)間,從源頭上提升故障處置效率及質(zhì)量。

3.3 直接處理故障

通過(guò)直接處理法,會(huì)在發(fā)生繼電保護(hù)體系故障時(shí),有針對(duì)性地直接采取的處理措施。該類(lèi)方法一般適合突發(fā)、緊急現(xiàn)象。例如,當(dāng)繼電保護(hù)元件呈現(xiàn)故障,但是卻暫時(shí)缺少可供代替的元件,所以,為了防止該類(lèi)故障帶來(lái)?yè)p失,則可通過(guò)直接處理法,來(lái)臨時(shí)替換裝置。此外,倘若不能用化的檢測(cè)儀器直接檢測(cè)出來(lái)繼電保護(hù)裝置發(fā)生的故障,并且確定不了問(wèn)題發(fā)生的地方,又或繼電保護(hù)裝置并不匹配牽引變電所內(nèi)部的電力體系,則可以考慮直接處理法來(lái)予以處置。

3.4 保養(yǎng)維修及更換元件法

從繼電保護(hù)裝置角度上看,針對(duì)零部件或元件所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題而帶來(lái)的故障,便應(yīng)注意定期定時(shí)地檢測(cè)、維修、保養(yǎng)牽引變電所內(nèi)部的繼電保護(hù)。在長(zhǎng)期持續(xù)的工作下,在牽引變電所元器件使用環(huán)境條件及壽命、外界環(huán)境的改變等種種原因下,則容易迫使繼電保護(hù)裝置發(fā)生失靈、老化。所以,在牽引變電所,便需要有關(guān)的維護(hù)人員注意定期維修檢查繼電保護(hù)體系,以避免繼電保護(hù)呈現(xiàn)出大型運(yùn)行故障。此外,在日常的檢修、維護(hù)中,一旦發(fā)現(xiàn)部分元件呈現(xiàn)嚴(yán)重問(wèn)題,則應(yīng)及時(shí)及時(shí)予以更換,來(lái)保障繼電保護(hù)體系得以正常發(fā)揮性能,并保障可靠度。

3.5 優(yōu)化管理系統(tǒng)

在牽引變電所,應(yīng)及時(shí)完善整個(gè)管理系統(tǒng),做好繼電保護(hù)方面的驗(yàn)收試驗(yàn),并且定期檢驗(yàn)、補(bǔ)充檢驗(yàn)。同時(shí),還應(yīng)明確責(zé)任到人,建立完善的故障分析、匯報(bào)、處理等方面的制度,以及時(shí)處理繼電保護(hù)故障。此外,還應(yīng)規(guī)范操作標(biāo)準(zhǔn)原則及方法,以教育、經(jīng)驗(yàn)交流等,來(lái)促進(jìn)相關(guān)工作人員不斷增強(qiáng)業(yè)務(wù)能力,以防人為失誤而帶來(lái)繼電保護(hù)故障,嚴(yán)禁誤整定、誤碰、誤接線(xiàn)。

4安科瑞AcrelCloud-1000變電所運(yùn)維云平臺(tái)

4.1 概述

基于互聯(lián)網(wǎng)＋、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)通訊等技術(shù)開(kāi)發(fā)的云端管理平臺(tái)，滿(mǎn)足用戶(hù)或運(yùn)維公司監(jiān)測(cè)眾多變電所回路運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)、室內(nèi)環(huán)境溫濕度、電纜及母線(xiàn)運(yùn)行溫度、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或環(huán)境場(chǎng)景等需求，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一個(gè)，集中存儲(chǔ)、統(tǒng)一管理，方便使用，支持具有權(quán)限的用戶(hù)通過(guò)電腦、手機(jī)、PAD等各類(lèi)終端鏈接訪(fǎng)問(wèn)、接收警報(bào)，并完成有關(guān)設(shè)備日常和定期巡檢和派單等管理工作。

4.2 應(yīng)用場(chǎng)所

適用于電信、金融、交通、能源、醫(yī)療衛(wèi)生、文體、教育科研、農(nóng)林水利、商業(yè)服務(wù)、公用事業(yè)等行業(yè)變配電運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)的新建、擴(kuò)建和改建。

4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)可分為四層：即感知層、傳輸層、應(yīng)用層和展示層。

感知層：包含變電所安裝的多功能儀表、溫濕度監(jiān)測(cè)裝置、攝像頭、開(kāi)關(guān)量采集裝置等。除攝像頭外，其它設(shè)備通過(guò)RS485總線(xiàn)接入現(xiàn)場(chǎng)智能網(wǎng)關(guān)RS485端口。

傳輸層：包含現(xiàn)場(chǎng)智能網(wǎng)關(guān)和交換機(jī)等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動(dòng)采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并通過(guò)交換機(jī)把數(shù)據(jù)上傳至指ding的服務(wù)器端口，網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)在本地，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。

應(yīng)用層：包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，若變電所數(shù)量小于30個(gè)則應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器可以合一配置。服務(wù)器需要具備固定IP地址，以接收各智能網(wǎng)關(guān)主動(dòng)傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)。

展示層：用戶(hù)通過(guò)手機(jī)、平板、電腦等多終端的方式訪(fǎng)問(wèn)平臺(tái)信息。

4.4系統(tǒng)功能

4.4.1用能月報(bào)

用能月報(bào)支持用戶(hù)按總用電量、變電站名稱(chēng)、變電站編號(hào)等查詢(xún)所管理站所的用電量，查詢(xún)跨度可設(shè)置為月。

4.4.2站點(diǎn)監(jiān)測(cè)

站點(diǎn)監(jiān)測(cè)包括概況、運(yùn)行狀態(tài)、當(dāng)日事件記錄、當(dāng)日逐時(shí)用電曲線(xiàn)、用電概況。

4.4.3變壓器狀態(tài)

變壓器狀態(tài)支持用戶(hù)查詢(xún)所有或某個(gè)站所的變壓器功率、負(fù)荷率、等運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，支持按負(fù)荷率、功率等升、降序排名。

4.4.4運(yùn)維

運(yùn)維展示當(dāng)前用戶(hù)管理的有關(guān)變電所在地圖上位置及總量信息。

4.4.5配電圖

配電圖展示被選中的變電所的配電信息，配電圖顯示各回路的開(kāi)關(guān)狀態(tài)、電流等運(yùn)行狀態(tài)及信息，支持電壓、電流、功率等詳細(xì)運(yùn)行參數(shù)查詢(xún)。

4.4.6監(jiān)控

監(jiān)控展示了當(dāng)前實(shí)時(shí)畫(huà)面（直播），選中某一個(gè)變配電站，即可查看該變配電站內(nèi)信息。

4.4.7電力運(yùn)行報(bào)表

電力運(yùn)行報(bào)表顯示選定站所選定設(shè)備各回路指ding采集間隔運(yùn)行參數(shù)和電能抄表的實(shí)時(shí)值及平均值行統(tǒng)計(jì)。

4.4.8警報(bào)信息

對(duì)平臺(tái)所有警報(bào)信息進(jìn)行分析。

4.4.9任務(wù)管理

任務(wù)管理頁(yè)面可以發(fā)布巡檢或消缺任務(wù)，查看巡檢或消缺任務(wù)的狀態(tài)和完成情況，可以點(diǎn)擊查看任務(wù)查看具體的巡檢信息。

4.4.10用戶(hù)報(bào)告

用戶(hù)報(bào)告頁(yè)面主要用于對(duì)選定的變配電站自動(dòng)匯總一個(gè)月的運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)變壓器負(fù)荷、配電回路用電量、功率因數(shù)、警報(bào)事件等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并列出在該周期內(nèi)巡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)的各類(lèi)缺陷及處理情況。

4.4.11APP監(jiān)測(cè)

3.12APP支 電力運(yùn)維手機(jī)支持“監(jiān)控系統(tǒng)"、“設(shè)備檔案"、“待辦事項(xiàng)"、“巡檢記錄"、“缺陷記錄"、“文檔管理"和“用戶(hù)報(bào)告"七大模塊，支持一次圖、需量、用電量、、曲線(xiàn)、溫濕度、同比、環(huán)比、電能質(zhì)量、各種事件警報(bào)查詢(xún)，設(shè)備檔案查詢(xún)、待辦事件處理、巡檢記錄查詢(xún)、用戶(hù)報(bào)告、文檔管理等。

4.5系統(tǒng)硬件配置

5結(jié)語(yǔ)

總之,在牽引變電所,常見(jiàn)的繼電保護(hù)至關(guān)重要。只有繼電保護(hù)安全無(wú)gu障,才能維持牽引電力體系的順暢運(yùn)行。所以,應(yīng)從繼電保護(hù)出發(fā),積極分析常見(jiàn)故障,并提出行之的科學(xué)應(yīng)對(duì)策略,以保證整個(gè)牽引變電所體系的正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]陳國(guó)平,王德林,裘愉濤,王松,戚宣威.繼電保護(hù)面臨的挑戰(zhàn)與展望[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2017,(16).

[2]劉健,劉超,張小慶,張志華.配電網(wǎng)多級(jí)繼電保護(hù)配合的關(guān)鍵技術(shù)研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2015,(09).

[3]王同文,謝民,孫月琴,沈鵬.智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2015,(06).

[4]陳星田,熊小伏,齊曉光,鄭昌圣,鐘加勇.一種用于繼電保護(hù)狀態(tài)評(píng)價(jià)的大數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)方法[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2015,(03).

[5]劉明曉.牽引變電所繼電保護(hù)故障分析與應(yīng)用對(duì)策[J].

[6]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用設(shè)計(jì),2022,05版.

作者簡(jiǎn)介

任運(yùn)業(yè)，男，現(xiàn)任職與安科瑞電氣股份有限公司。