发电厂主变非电量保护误动分析
2022-06-09
摘 要：近年来，随着我国科学技术水平在不断进步发展，经济也在不断进步过程中，相 对应的我国居民的生活水平也在不断提高，对于用电的稳定性、安全性提出了更高的要求。文章主要针对在发电厂运行过程中因为非电量保护而出现的误动作，对其发生的原因进行分析，并且提出了六个对应该种情况的解决措施，并且对于相对类似性质的变电站运行值班人员在日常工作的行为提出了一些相关防护措施，以期对于未来发电厂相关方面有一定的改进帮助。
关键词：发电厂;保护误动作;非电量保护
中图分类号：TM631 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）36-0098-02
近年来，随着我国科学技术方面的进步发展，各种电器的使用以及互联网的普及，社会的发展、居民的正常生活中，电力占据了一个极为重要的地位，在用电方面已经进入了一个新时代，这对于供电系统提出了更加高的安全、稳定性的要求。保障较高的供电可靠性成为在电力系统中的一个重要任务，在此基础上，还要对于过去运行过程中出现过的问题进行详细分析，从而才可以为电网的未来安稳、安全运行提供一个可靠的技术。
1 保护动作经过
此处以某发电厂作为例子。该110 kV发电厂在某天凌晨进行1号主变10 kV侧901开关由热备用转运操作的时候，1号主变与2号主变都发生了主变非电量保护动作，从而发生了各处开关的集体跳闸现象，对于当天的正常生产损坏极大，并且伴随有在1号主变电量保护的各类指示灯的亮起，2号也同样发生了指示灯亮起的问题。但是虽然两套保护动作都点亮了非电量指示灯，但是查询记录发现并没有出现SOE记录。
该发电厂中的接线简图，如图1所示，可以对照该简图进行观察。
2 保护和开关动作情况分析
2.1 开关动作情况
根据对于开关动作的观察发现，2号主变非电量保护动作出口，2号主变三侧开关跳闸。
1号主变非电量保护动作出口，其中除了901开关没有跳闸，其它开关都跳闸了。原因是因为非电量保护是短时动作，开关跳闸以保持回路，所以901开关并没有跳开。
2.2 1号主变和2号主变的保护动作情况分析
检查变压器绝缘及对变压器油进行分析，确定变压器正常，从而认定非电量保护动作为误动作。在发生误动差保护的过程中发生了1号主变非电量保护调重压重瓦斯等指示灯亮起，同时调重的各2号主变非电量保护个指示灯也亮起，但是通过观察发现，1.2号主变非电量保护信号介入差动单元，但是在两套保护里都没有出现任何的SOE记录，并且由于检测和保护装置的开入量存在有一个防抖延时，这个时间间隔为10 ms，所以这也就可以当做是保护动作的扰动信号持续时间的长短判定。
2.3 原因分析
其中，技术人员通过对于非电量保护用电缆以及点电缆的的绝缘检查，各芯对地以及两芯之间的绝缘状态是属于正常范围内的，所以造成当下情况的原因并不是由于跟绝缘问题而引发。技术人员又通过对于现场进行排查，1、2号主变非电量保护接线之间并没有除了直流电源以外的其它电源，所以分析认为901开关合的时候，对于直流系统会产生一个干扰冲击，而这个冲击会造成产生比较大的高次谐波，从而造成了非电量保护动作的发生。
在现场的排查中，技术人员记录为：除了两套非电量保护动作以外的其它保护动作都没有被启动，所有发出非电量保护信号的都存在有外接线，这说明电缆分布电容是高次谐波分量的主要往来的流通途径。
3 情况分析
通过在事故之后的各方面排查，将901开关转为了检修，并且对其进行了合闸操作等，来检测901开关合闸对于两个保护系统的影响的影响，在第三次操作的时候，发生了如同事故当时一样的亮灯。
所以可对其判断为：错误的非电量保护动作的发生，主要是因为901开关合闸过程中的电流较大，从而对于直流系统造成了一个大的冲击，并且长电缆的分布电容由比较大，从而造成了瓦斯等等接点都处于一个导通的状态中，最终导致了开关误动。
4 解决方法及各自存在的隐患
4.1 方案一及隐患
方案一：彻底地对于存在有电磁操作机构的变电站进行排查，必须对于其中运行的年限比较长的蓄电池进行强制更新，通过更换新的蓄电池，来消除合闸时候的高次谐波，这是如今可以使用的最为便捷并且简单易行的一个方法。
存在问题：主要存在的问题在与电池的滤波能力问题，滤波能力难以通过巡视来发现，是极为复杂的，所以难以通过日常巡视来判断电池的滤波能力高低。
4.2 方案二及隐患
方案二：由于高次谐波主要产生的原因是因为电磁机构合闸时候的电流太大而导致的，所以想要彻底地消除谐波波量，必须得对于开关进行改造，通过这样的方法来最大化地减少谐波量或者消除谐波量。
存在的隐患：改造费时长，成本高，效率低
4.3 方案三及隐患
方案三：全方面检测正在运行的电磁操作，当它其中的接点燃弧时间较长时，应当加以改变，使它的时间长度满足设备的需求，当接点坑洼不齐时，也应该更换，通过这样的方式，能够减少高次谐波出现的时间，同时能够及时保证开关的开合而保证操作安全。
存在的隐患：接点在很多情况都可以产生燃弧，燃弧时间很难确定，可能引起误差。
4.4 方案四及隐患方案四：高次谐波存在的原因是由于合闸接触器，当接触器不接入后，由于电流的磁效应会产生与之前相反的电势，这个电势会产生谐波。因此，要产生一定的电势与这个相反的电势中合，这需要在合闸的线圈上接入一个二极管，二极管接入方式为并联，这样可以消除高次谐波产生的影响，从而减少谐波分量。
存在的隐患：接入的二极管的数值需要精确的计算，计算难度较大。
4.5 方案五及应该注意的地方
方案五：可以利用高次谐波的一些特性来避免高次谐波的干扰，例如，高次谐波存在时间短，所以产生的能量并不大，因此，可以加入重动继电器，这个继电器的作用是增加非电量保护的时长，提高抗干扰能力。除此之外，值得注意的是这个继电器安装的位置和时间，应该加在正常继电器启动之前。
4.6 方案六及应该注意的地方
方案六：微机保护装置也需要改进，因此，应该对当前的微机保护装置进行研究，设置出一个符合实际情况的装置，使得它可以抑制高次谐波，所以，有关的检测部门和操作部门应该注意以下几点：
①对开关（尤其是电磁式的）部分要规范操作要求，操作要符合规范，工艺要满足标准，在开关开始投入使用之前进行试验或者重修时应当注意相关的操作要求，对开关的结构进行检测，同时，要对接点的情况进行检测，如果接点不满足规范，应该及时更换。这些规范应该被时刻注意，应该作为一种操作要求来规范人员的操作，从而减少干扰。
②改进滤波功能，滤波的好坏直接决定了高次谐波的干扰情况，因此，应当提高滤波的技术，我们可以通过增加几个滤波回路达到这样的效果，这样可以降低或者是直接消除高次谐波带来的干扰，效果较好。
③对目前的情况进行探讨分析，分析探讨的注意内容是变电站电磁式的操作机关以及蓄电池的一些状况，分析的时候有目的、有轻重、循序渐进对问题进行探讨，寻找相关资料，结合目前的实际情况进行创新，并找到最终的解决方案。
5 结 语
近年来，随着我国经济在增长，人民生活水平的不断提高，对于电力的需要不断增加，对于供电稳定性的要求也在不断提高。在这样的情况下，如何提高供电系统的稳定性成为了一个亟待解决的问题。本文中针对某电厂中非电量保护动作出现的情况进行了细致分析，并且提出了六个相关的方案，以应对该种情况的出现，并且对于六种方案都进行了分析，提出了其中的缺点，这对于未来的系统安全运行有着极重要的指导作用，同时，也是相似的性质的电厂运行中的值班人员的日常工作中需要注意的提出了防范措施，这样才能最大程度上保证了供电的可靠性，并且对于未来相关行业中的发展也有一定的帮助。
参考文献：
[1] 赵彦涛，张军.某热电厂110 kV主变非电量保护误动事故分析与解决 方案[J].河南科技，2013，（21）.
[2] 李金山.主变非电量保护误动原因分析及改进[J].电工技术，2011，（2）.
[3] 李凤刚，索利娟.变电站主变非电量保护防误动作分析与策略[J].四川
水力发电，2011，（1）.
关键词：发电厂;保护误动作;非电量保护
中图分类号：TM631 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）36-0098-02
近年来，随着我国科学技术方面的进步发展，各种电器的使用以及互联网的普及，社会的发展、居民的正常生活中，电力占据了一个极为重要的地位，在用电方面已经进入了一个新时代，这对于供电系统提出了更加高的安全、稳定性的要求。保障较高的供电可靠性成为在电力系统中的一个重要任务，在此基础上，还要对于过去运行过程中出现过的问题进行详细分析，从而才可以为电网的未来安稳、安全运行提供一个可靠的技术。
1 保护动作经过
此处以某发电厂作为例子。该110 kV发电厂在某天凌晨进行1号主变10 kV侧901开关由热备用转运操作的时候，1号主变与2号主变都发生了主变非电量保护动作，从而发生了各处开关的集体跳闸现象，对于当天的正常生产损坏极大，并且伴随有在1号主变电量保护的各类指示灯的亮起，2号也同样发生了指示灯亮起的问题。但是虽然两套保护动作都点亮了非电量指示灯，但是查询记录发现并没有出现SOE记录。
该发电厂中的接线简图，如图1所示，可以对照该简图进行观察。
2 保护和开关动作情况分析
2.1 开关动作情况
根据对于开关动作的观察发现，2号主变非电量保护动作出口，2号主变三侧开关跳闸。
1号主变非电量保护动作出口，其中除了901开关没有跳闸，其它开关都跳闸了。原因是因为非电量保护是短时动作，开关跳闸以保持回路，所以901开关并没有跳开。
2.2 1号主变和2号主变的保护动作情况分析
检查变压器绝缘及对变压器油进行分析，确定变压器正常，从而认定非电量保护动作为误动作。在发生误动差保护的过程中发生了1号主变非电量保护调重压重瓦斯等指示灯亮起，同时调重的各2号主变非电量保护个指示灯也亮起，但是通过观察发现，1.2号主变非电量保护信号介入差动单元，但是在两套保护里都没有出现任何的SOE记录，并且由于检测和保护装置的开入量存在有一个防抖延时，这个时间间隔为10 ms，所以这也就可以当做是保护动作的扰动信号持续时间的长短判定。
2.3 原因分析
其中，技术人员通过对于非电量保护用电缆以及点电缆的的绝缘检查，各芯对地以及两芯之间的绝缘状态是属于正常范围内的，所以造成当下情况的原因并不是由于跟绝缘问题而引发。技术人员又通过对于现场进行排查，1、2号主变非电量保护接线之间并没有除了直流电源以外的其它电源，所以分析认为901开关合的时候，对于直流系统会产生一个干扰冲击，而这个冲击会造成产生比较大的高次谐波，从而造成了非电量保护动作的发生。
在现场的排查中，技术人员记录为：除了两套非电量保护动作以外的其它保护动作都没有被启动，所有发出非电量保护信号的都存在有外接线，这说明电缆分布电容是高次谐波分量的主要往来的流通途径。
3 情况分析
通过在事故之后的各方面排查，将901开关转为了检修，并且对其进行了合闸操作等，来检测901开关合闸对于两个保护系统的影响的影响，在第三次操作的时候，发生了如同事故当时一样的亮灯。
所以可对其判断为：错误的非电量保护动作的发生，主要是因为901开关合闸过程中的电流较大，从而对于直流系统造成了一个大的冲击，并且长电缆的分布电容由比较大，从而造成了瓦斯等等接点都处于一个导通的状态中，最终导致了开关误动。
4 解决方法及各自存在的隐患
4.1 方案一及隐患
方案一：彻底地对于存在有电磁操作机构的变电站进行排查，必须对于其中运行的年限比较长的蓄电池进行强制更新，通过更换新的蓄电池，来消除合闸时候的高次谐波，这是如今可以使用的最为便捷并且简单易行的一个方法。
存在问题：主要存在的问题在与电池的滤波能力问题，滤波能力难以通过巡视来发现，是极为复杂的，所以难以通过日常巡视来判断电池的滤波能力高低。
4.2 方案二及隐患
方案二：由于高次谐波主要产生的原因是因为电磁机构合闸时候的电流太大而导致的，所以想要彻底地消除谐波波量，必须得对于开关进行改造，通过这样的方法来最大化地减少谐波量或者消除谐波量。
存在的隐患：改造费时长，成本高，效率低
4.3 方案三及隐患
方案三：全方面检测正在运行的电磁操作，当它其中的接点燃弧时间较长时，应当加以改变，使它的时间长度满足设备的需求，当接点坑洼不齐时，也应该更换，通过这样的方式，能够减少高次谐波出现的时间，同时能够及时保证开关的开合而保证操作安全。
存在的隐患：接点在很多情况都可以产生燃弧，燃弧时间很难确定，可能引起误差。
4.4 方案四及隐患方案四：高次谐波存在的原因是由于合闸接触器，当接触器不接入后，由于电流的磁效应会产生与之前相反的电势，这个电势会产生谐波。因此，要产生一定的电势与这个相反的电势中合，这需要在合闸的线圈上接入一个二极管，二极管接入方式为并联，这样可以消除高次谐波产生的影响，从而减少谐波分量。
存在的隐患：接入的二极管的数值需要精确的计算，计算难度较大。
4.5 方案五及应该注意的地方
方案五：可以利用高次谐波的一些特性来避免高次谐波的干扰，例如，高次谐波存在时间短，所以产生的能量并不大，因此，可以加入重动继电器，这个继电器的作用是增加非电量保护的时长，提高抗干扰能力。除此之外，值得注意的是这个继电器安装的位置和时间，应该加在正常继电器启动之前。
4.6 方案六及应该注意的地方
方案六：微机保护装置也需要改进，因此，应该对当前的微机保护装置进行研究，设置出一个符合实际情况的装置，使得它可以抑制高次谐波，所以，有关的检测部门和操作部门应该注意以下几点：
①对开关（尤其是电磁式的）部分要规范操作要求，操作要符合规范，工艺要满足标准，在开关开始投入使用之前进行试验或者重修时应当注意相关的操作要求，对开关的结构进行检测，同时，要对接点的情况进行检测，如果接点不满足规范，应该及时更换。这些规范应该被时刻注意，应该作为一种操作要求来规范人员的操作，从而减少干扰。
②改进滤波功能，滤波的好坏直接决定了高次谐波的干扰情况，因此，应当提高滤波的技术，我们可以通过增加几个滤波回路达到这样的效果，这样可以降低或者是直接消除高次谐波带来的干扰，效果较好。
③对目前的情况进行探讨分析，分析探讨的注意内容是变电站电磁式的操作机关以及蓄电池的一些状况，分析的时候有目的、有轻重、循序渐进对问题进行探讨，寻找相关资料，结合目前的实际情况进行创新，并找到最终的解决方案。
5 结 语
近年来，随着我国经济在增长，人民生活水平的不断提高，对于电力的需要不断增加，对于供电稳定性的要求也在不断提高。在这样的情况下，如何提高供电系统的稳定性成为了一个亟待解决的问题。本文中针对某电厂中非电量保护动作出现的情况进行了细致分析，并且提出了六个相关的方案，以应对该种情况的出现，并且对于六种方案都进行了分析，提出了其中的缺点，这对于未来的系统安全运行有着极重要的指导作用，同时，也是相似的性质的电厂运行中的值班人员的日常工作中需要注意的提出了防范措施，这样才能最大程度上保证了供电的可靠性，并且对于未来相关行业中的发展也有一定的帮助。
参考文献：
[1] 赵彦涛，张军.某热电厂110 kV主变非电量保护误动事故分析与解决 方案[J].河南科技，2013，（21）.
[2] 李金山.主变非电量保护误动原因分析及改进[J].电工技术，2011，（2）.
[3] 李凤刚，索利娟.变电站主变非电量保护防误动作分析与策略[J].四川
水力发电，2011，（1）.