提高电力系统继电保护可靠性的措施研究

２０１　５年第２８期　ＮＯ．２８．２０１　５　（总第３４３期）　中ｌ，　莪Ｈ…高新技术企：｛ｌ【　ｃ　ｆ　Ｈ　Ｉ　ｆ　｝Ｉ：　（ＣｕｍｕｌａｔｉｖｅｔｙＮＯ．３４３）　提高电力系统继电保护可靠性的措施研究　朱　睿　（国网辽宁省电力有限公司锦州供电公司，辽宁锦州１２１０００）　摘要：作为电力系统中的关键组成部分，继电保护系统的安全工作对于保证电力网络的正常运行具有重要作用。　文章首先介绍了影响电力系统继电保护可靠性的因素，然后具体探讨了提高电力系统继电保护可靠性的措施，以　期为相关技术与研究人员提供参考。　关键词：电力系统；继电保护；可靠性；电力网络；继电器　文献标识码：Ａ　中图分类号：ＴＭ７７４　文章编号：１００９—２３７４（２０１５）２８—００３５—０２　ＤＯＩ：１０．１３５３５／ｊ．ｃｎｋｉ．１１－４４０６／ｎ．２０１５．２８．０１７　继电保护是指在供电系统中用于监测、控制和保护　动引发的接触不良等，都会影响继电保护的正常功能。在　一次设备的自动装置，继电器是其关键设备。在系统运　全数字化保护系统中，因其选用高速通信网络，而非二次　行时，继电器可有效掌控电力系统的实际工作状态，且　电缆，二次回路可开展自我监控。将电子互感器和保护装　能依据监测数据诊断系统中的故障问题，随后利用断路　置联系在一起的光纤链路和交换机若发生故障，继电保护　器切除系统中的故障部分，以减小故障对系统供电的影　装置则难以接收消息，依据其自我监测功能会发送报警信　响。在系统故障发生时，继电保护装置还可自行发送报　号。与此同时，如果保护装置和断路器间信息传输中断，　警信号以通知相关技术人员。因此，加强有关提高继电　则断路器的智能终端亦会发送报警信号，此种保护过程可　保护可靠性的措施研究，对于改善继电保护系统运行的　有效降低二次回路故障对继电保护可靠性的影响。　可靠性具有重要的现实意义。　１．２运行环境的影响　１影响电力系统继电保护可靠性的因素　在一般的电力系统运行环境中，空气内会含有大量　１．１二次回路的影响　的发电残留物和杂质，且系统运行温度比较高，这会不　二次回路线路绝缘破损、老化，不同元件相互连接松　同程度地加重继电保护装置的腐蚀和老化状态，进而大　本福岛第一核电站６台机组均严重受损。在地震和海啸　道均采用ＲＭＩ，从而避免了纤维类碎片的产生；　（５）无需　之后，电站丧失厂外电源，冷却水系统被损坏，其全部　安全壳自动喷淋；　（６）无需应急堆芯冷却泵；　（７）在安　６台机组的堆芯冷却都遇到了困难。由于海水淹没了配　全壳内使用高密度涂料，如无机锌和环氧树脂。　电设备，堆芯冷却的恢复也受到了海啸的严重阻碍。从　经过分析ＡＰＩＯ００安全壳再循环滤网的效果（包括其　此事故中可以了解到，福岛第一核电站丧失电源导致了　参数、布置、设计标准等）与碎片源（包括全厂范围内　应急堆芯冷却泵无法正常使用，而配电设备的无法恢复　的潜在碎片、ＺＯＩ内的涂料碎片、长期淹没后的化学沉　导致应急堆芯冷却泵难以维修。对于必须依靠能动设备　淀），并与ＥＰＲ的ＥＣＣＳ滤网进行比较，可以看到三门核　才能建立起有效的安全壳再循环的反应堆（￣ＤＥＰＲ等）　电一期工程的滤网确实有着较高的可靠性，保障安全壳　而言，在事故工况下无法投用应急堆芯冷却泵即意味着　长期再循环的效果显著，设计优点也十分突出。　安全壳再循环无法建立，也意味着堆芯冷却面临极大的　威胁与挑战。但对于三门核电一期工程而言，仅需保证　参考文献　安全壳再循环滤网的可用性即可建立自然循环，这显然　［１］三门核电有限公司．三门核电一期工程１＆２号机组最　是其一个重要优势。　［２］　釜　苏全壳内碎片源的踏勘方法　６坌占话　．　介绍Ｕ】．核安全，２０１０，（２）．　ＡＰ１０００的安全壳再循环滤网设计在防止Ｌ０ｃＡ事故　［３］文ｌ】宇，等．核电厂安全壳堆坑滤网堵塞问题的机理分　后的　孽煮　要暑经　了’（１）提供较长的沉降时间、较深的淹没水位和较小的　　墨大　，寺孝表銎　：　［～４】　施研　霉‘，　龛　全　滤网堵塞问题的纠正措　核安全２０　（４）．　　’。　，，再循环流量、流速以改善碎片沉降；　（２）采用褶皱型　［５］李春，等．先进压水堆核电厂安全壳地坑滤网设计　滤网以增加滤网表面积；　（３）滤网的布置高于楼面，　卟核安全，２０１２，（１）．　＿ｇ．ｉＥ　Ｉ－Ｔｇ、侧翼有保护板；　（４）安全壳内主要设备、管　（责任编辑：周琼）　幅度降低装置的运行性能。另外，空气中的部分有害物　质很可能会腐蚀电源插头，进而导致继电器接触不良，　影响继电装置保护功能。　１．３断路器、互感器等一次设备的影响　电流、电压互感器主要用于为继电保护采样值提供　在每次退出及投入过程中，应严格遵守设备调度区域的　划分，得到调度指令后再进行操作；对于ＰＴ的检查维　修，应安排相关继电保护人员对有压监视３ＹＪ接点短接　与方向元件短接；在使用旁路开关代线路时，相应的保　护定值应确保与所带线路定值一致。　２．２．２如果运行检查过程中发现继电保护运行异　常或发生缺陷，应及时将可能引发误动的保护退出到出　口压板，并通知相关技术人员进行处理。如高频保护，　即通道异常信号或装置问题信号输出难以复归时或直流　电源缺失时；母差保护，即没有专用旁路母线母联开关　串代线路或母差不平衡电流值不等于零时。　２．３避免电磁干扰　２．３．１滤波。一般情况下，外部干扰会利用接线　端子串入，所以应在各外接端子处对地连接一个电容　器，以对干扰源进行抑制。为避免浪涌电压击穿，应确　保电容器耐压符合设计要求。在抑制内部干扰时，可在　各块组件上，另设高频去耦电容对干扰进行抑制；同时　应在微机保护各插件板间安设粗且短的接地线，印刷板　处的接电线应连接形成网状。　２．３．２屏蔽。采用屏蔽方法，一方面可以避免外部　辐射干扰串入设备，影响设备的正常运行；另一方面可防　止设备内部辐射的电磁能量串出到外部。当前通常选用电　磁屏蔽手段来降低交变电磁场的干扰。操作时，可在设备　数据支持，而继电器则用于对继电器发出的指令进行动　作。断路器和互感器等一次设备的正常工作将直接影响　保护功能的良好实现。原有的微机保护一般选用电磁式　互感器，而互感器的传电误差高低及接线正确性都会影　响微机保护的正常动作；全数字化微机保护一般选用电　子互感器或光学互感器，此类互感器虽克服了电磁互感　器无饱和、传遍误差大等缺点，但其可靠性仍需提升。　１．４励磁涌流的影响　般而言，供电系统线路内都会有励磁涌流，而继　一电保护装置的保护模式通常为电流速断保护，即表示依　照最高流通电流设置保护限值，但在灵敏度高于１．２的　情况下，动作电流值会相对较小，尤其在部分过长线路　中，动作电流值会更低，由此可能会引发开关重合闸问　题。在切除故障后，电压恢复时的励磁涌流会快速增　加，而铁芯内的磁流通量峰值会远远高于额定电流，此　种状况会大幅度干扰继电保护装置运行的可靠性。　１．５误操作的影响　继电保护装置运行的可靠性直接受到电源操作的影　响，特别是电容储能装置。如果电解电容容量降低或老　化，故障出现时便难以在短时间内快速切除。　与电源间加设电导率好、屏蔽效能高的物理屏蔽层，并做　好屏蔽层接地，以切断磁场对设备的电磁干扰。若外部磁　场过强，则可选用双层屏蔽方式，以提高屏蔽效果。　２提高电力系统继电保护可靠性的措施　２．１加强技术改造　２．１．１对于功能标准较低、超限工作和缺陷较多　的１　ｌＯｋＶ和２２０ｋＶ线路保护，可选用微机线路保护、ＣＫＪ　和ＣＫＦ集成电路线路保护来替换整流型和晶体型；２２０ｋＶ　２．３．３接地。作为系统、设备及电路工作的基本　技术标准，接地可有效将电路中的干扰电流引入大地，　良好的接地可大幅度降低干扰信号对设备的影响。通常　雷击会使二次回路产生共模干扰，此种干扰主要利用变　母线保护也应使用多功能集成的ＰＭＨ－４２／１３母差保护代　替传统的相位比较式，其能有效缩短保护动作时间，提　高故障切除速度，改善系统的稳定性。　２．１．２在直流系统内，直流电压具有较高的脉动　系数，可能引发较多的微机保护和晶体管工作异常问　题。对传统的原硅整流装置进行改造，制成具有较高可　压器绕组间的耦合进行传递，因此将进行良好接地的屏　蔽层安插在初、次级间，可使干扰电压利用屏蔽层进行　释放，以降低输出端的干扰电压。滤波、屏蔽及接地等　措施均能有效改善电磁设备的电磁兼容性，进而改善继　电保护装置的运行可靠性。　３结语　继电保护工作的可靠性水平将直接影响电力系统运　行的安全性和效益，因此，相关技术与研究人员应加强　有关提高电力系统继电保护可靠性措施的研究，总结有　关改造技术及关键应用措施，以逐步提升电力系统继电　保护的工作质量。　靠性的、整流输出交流分量小的集成电路硅整流充电装　置。在对二次回路进行整改时，可将其信号、控制、热　工、保护及合闸回路逐步分离，同时将熔断器分路开关　箱安装至开关室内，以方便检测及处理直流失电问题，　防止出现保护误动作。另外，对于空气湿度较高环境中　常出现的直流失电问题，应使用陶瓷端子代替升压站内　户外端子箱的易老化段子，以提升二次绝缘性能。　２．１．３若工程现场存在继电器接线标号、电缆标示　缺失和二次回路老化等问题，应进行挂牌标识，并做到清　参考文献　【１］王清亮，侯媛彬，付周兴，李忠．基于风险｝生的继电保　护装置可靠性计算Ⅱ１．电工电能新技术，２０１３，１３（１４）．　『２１杨洪灿，吕庆升．继电保护在电力系统中的可靠性研　究Ⅱ１．黑龙江科技信息，２０１２，６（１０）．　［３］　陈少华，马碧燕，雷宇，桂存兵．综合定量计算继电　保护系统可靠性Ⅱ］．电力系统自动化，２０１１，５（３５）．　作者简介：朱睿（１９８０一），女，辽宁锦州人，供职于国　网辽宁省电力有限公司锦州供电公司，研究方向：继电保护。　（责任编辑：周琼）　楚美观，同时应开展二次回路综合检查，清理基建过程中　残留的电缆寄生二次线，并重新绘制满足实际要求的二次　图纸，以避免寄生回路或回路错误引发的保护误动作。　２．２继电保护运行准确操作　２．２．１　技术人员应依据二次图纸及保护原理，对　二次回路段子、信号掉牌、继电器和压板等进行核查；　３６一