220kV继电保护事故研究及对策.doc

220kV继电保护事故研究及对策摘要: 重点介绍220kV电网系统继电保护的工作原理,并详细分析导致继电保护事故的原因,最后提出相应的事故预防和处理措施,对220kV电网管理与维护具有一定的指导意义。 关键词: 继电保护;220kV;事故;处理措施 0 引言 近年来,随着我国电网规模不断扩大、电压等级不断提高,对电力系统的稳定运行提出了更高的要求。220kV电网作为我国重要的电力运输网络,在电力输送方面起着重要的作用,而继电保护作为电力系统的重要组成部分,其工作状态的好坏将会影响电力系统的稳定性。如果继电保护装置出现故障,对电力系统有着不可避免的影响,因此本文在介绍继电保护工作原理的基础上,分析了继电保护可能的事故原因,并提出了相应的处理措施,为系统检修维护提供重要帮助。 1 继电保护工作原理 当电力系统发生故障时,总会伴随着电流增大、电压降低以及电流和电压之间的相位角等发生变化的现象,利用这些变化量来识别系统处于正常、故障等工作状态,从而实现相应的保护措施。继电保护装置是实现系统保护的硬件设施,也是保证供电系统安全可靠供电的基础,在电力系统安全运行中担当着重要角色,它能监控系统的各种运行状态,并在故障发生后能及时地有选择性地切除故障。继电保护装置由测量部分、逻辑部分和执行部分等组成,如图1所示,各部分功能如下: 1)测量部分 测量电路完成测量从被保护对象输入的有关电气量,并与已给定的整定值进行比较,根据比较的结果,判断保护是否应该启动的部件。 2)逻辑部分 逻辑部分是根据测量部分输出量的大小、性质、输出的逻辑状态、出现的顺序或它们的组合,使保护装置按一定的布尔逻辑及时序逻辑关系工作,最后确定是否应该使断路器跳闸或发出信号,并将有关命令传给执行部分的部件。 3)执行部分 执行部分是根据逻辑部分传送的信号,最后完成保护装置所担负的对外操作的任务的部件。如检测到故障时,发出动作信号驱动断路器跳闸;在不正常运行时发出告警信号;在正常运行时,不产生动作信号。 继电保护装置为了完成它的任务,必须在技术上满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性四个基本要求: 1)选择性。当电力系统中的设备或线路发生短路时,其继电保护仅将故障的设备或线路从电力系统中切除,当故障设备或线路的保护或断路器拒绝动作时,应由相邻设备或线路的保护装置将故障切除。 2)速动性。继电保护装置应能尽快地切除故障,对提高电力系统运行的可靠性具有重大的意义。 3)灵敏性。电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时,保护装置的反映能力。 4)可靠性。在保护范围内发生的故障该保护应该动作时,不应该由于它本身的缺陷而拒绝动作;而在不属于它动作的任何情况下,则应该可靠不动作。 2 220kV电网继电保护事故分析 220kV继电保护的主要任务是:对220kV电网进行监视各设备的实际运行情况,能准确的为工作人员提供可靠的数据;当220kV电网系统出现故障后,继电保护装置能迅速隔离故障部分,防止事故扩大;当220kV电网系统工作异常时,继电保护装置能及时向值班人员发出报警信息,保证能快速处理异常问题。 由于我国输电系统复杂,220kV电网跨越区域广大,覆盖范围广阔,因此220kV电网容易受外部自然环境及人为因素的影响而发生故障,引发的故障主要是继电保护的拒动和误动,从而影响保护的速动性和可靠性。拒动是指在电力系统出现故障后,继电保护装置没用动作,没能及时的发出报警或切除故障线路或设备,失去其保护能力,没有有效的保证电力系统的安全稳定工作。误动是指在电力系统正常工作的时候,没有发生任何故障,而继电保护装置发出错误的故障报警或保护动作信号,导致电力系统健壮性变差。这两种问题在电力系统稳定性设计时尽量避免,但是由于各种原因,近年来,国内电网中由于继电保护的误动、拒动事故引起的大面积停电事故时有发生,为电力系统安全可靠运行带来巨大危害,可能会损坏设备或系统运行的稳定性,严重情况下将会产生巨大经济损失,因此防止继电保护不正确动作,提高继电保护动作的准确度,是继电保护设计、维护人员面临的共同问题。 220kV电网继电保护导致事故原因有: 1)元器件损坏。元器件损坏在继电保护事故中占的比例较大,可能是与器件本身质量差或老化,也可能是在维修过程中由于操作不当造成器件损坏,导致器件无法正常工作,发出错误的控制信号或监控信息,从而导致继电保护装置误动或拒动。如220kV主变重瓦斯保护继电器密封胶圈破损,瓦斯继电器受潮,重瓦斯保护误动。 2)保护设计不完善。很多继电保护设备不齐全,以及设计不合理,如动作逻辑问题考虑不全面,导致在保护运行中存在一定的缺陷或安全隐患。如电厂母线保护CT绕组配置不合理,存在死区,故障时母