电气设备拒动作故障成因及其保护
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电气设备拒动作故障成因及其保护

2022-11-22 17:05:08 投稿作者:网友投稿 点击:

引言:电气设备是电力网工作的核心装置,利用电气系统及其内控元件可完成多类指令动作。从现场监测情况看,由于电气控制系统的局限性,设备执行程序时易出现拒动作现象,扰乱了电气线路的正常运转。本次分析了电气设备拒动作故障的成因,从多个方面提出系统保护措施。

新时期国家对电网工程实施自动化改造,电气设备作为电网的主控设备,其电力作业功能得到了充分体现。因新旧系统之间的交替变化,电气设备常面临着拒动作故障,若不及时处理会引起更严重的设备受损问题。因此,需详细分析拒动作故障成因,对其采取有效的保护措施。

一、电气自动化发展趋势

随着电力行业科技水平的不断提升,电气自动化已经成为技术革新的必然趋势,用其取代人工操作具有多方面的应用价值。从现实使用情况看,在设备操作与监视当中,传统的操作组件、控制电器、仪表和信号等设备大多可被电脑控制系统及电子组件所取代[1]。在小型设备和就地局部控制的电路中仍有一定的应用范围,这也都是电路实现微机自动化控制的基础。

二、电气设备拒动作故障成因

电气控制系统自动化带动了电力模式的优化升级,更多高科技成果、高科技设备等得到了普遍应用,大大降低了传统设备调控的难度。电气设备是总系统作业的主控装置,借助电气设备能够按照预定指令要求控制电能传输,以实现电力资源的最优化使用。当前,电气设备是在电力系统中对发电机、变压器、电力线路、断路器等设备的统称,由于设备组合形式的复杂化,其在运行阶段常面临拒动作问题,这一故障现象会影响整个电气设备的功能状态。综合分析,设备拒动作故障成因:

1、电源因素。电源是维持电气系统及内控设备的基本要素,保持电源供应才能正常地运转设备,使发电、输电、变电等宏观作业有序地进行。相反,若电源供应条件不足,势必影响到电气设备的动作状态,拒动作、误动作等均是比较常见的。电源问题的主要表现:缺电源、电压、频率偏差、极性接反、相线和中性线接反、缺一相电源、相序改变、交直流混淆,这些都有可能引起设备故障。

2、电路因素。当电气系统具备充足的电源条件,还要组件一套完整的传输电路,才可按照预定时间、预定用量等执行传输。现有电气系统回顾结构相对缺乏,单一式电路传输方案限定了电能供输效率,阻碍了电气设备功能的全面发挥[2]。例如,谐波是电路运行多见的干扰问题,谐波易扰乱电信号的稳定传输,若处理不及时则会带来拒动作后果,整个电气系统均处于拒执行程序的状态。

3、操作因素。任何一种电气设备都要人员操作,按照设计动作方案才能起到调控作用,人工操作失误也是引起拒动作的因素之一。新时期电气设备结构及功能得到了优化改良,使用高端设备对操作人员的专业要求更高,如果值班人员职业水平不达标,很容易人工误操作而带来一系列的故障。例如,电气系统指令编写错误、设备操作失误等,造成电气设备的过热烧毁、不能运行、电气击穿、性能变劣。

4、监测因素。故障监测系统是电气运行中不可缺少的一部分,设定故障监测方案可提前发现异常情况,对电气设备作出准确地告警指令。受到成本资金的限制,发电站、变电站等采用的监测系统相对落后,对一些常见的异常动作未提前告警,耽误了设备故障最佳的控制时期,这在某种程度上也会造成拒动作。例如,电能计量仪监测功能失效,无法准确地判断电表流量大小,超荷载运行引起拒动作故障未及时发现。

三、解决电子仪表的谐波问题

分析的基础是电工基本理论,是对电气装置的构造、原理、性能的充分理解,是与故障实际的结合。为了避免电气设备拒动作造成的不利影响,应先对谐波问题进行综合治理,充分发挥出电子检测仪的安全监控作用,降低设备拒动作故障的发生率。

1、综合分析。例如,某三相笼型异步电动机出现了不能运转的故障,不论是什么情况,最集中的表现是电动机不能工作,但故障不一定是在电动机,而可能是电源故障,也可能是电路故障或者是设备和元件故障等。也就是说,同一种故障形式,故障的原因多种多样。在这些原因中,到底是哪个方面的原因使电动机不能运转,还要经过更深入、更详细的分析。经过以上过程,进而确定电气设备故障的具体原因。

2、谐波监测。计量仪器是对电网能耗测试的专用器材,谐波占用的电能也是仪器检测对象,计量仪表计算谐波占用的电量,则会影响到总体电能计量的精度,通常计算所得数据小于实际电能数据[3]。参照谐波产生的原理,其本质上是电网工作中多余频率产生的波段信号,这类波源会占用一部分的电能空间。处理谐波问题时要注重谐波干扰的监测,提前发现电气线路潜在的异常故障,使电子仪表准确地检测电路。

四、积极完善系统的调控方法

现代电力行业正朝着多功能方向发展,各种电气控制装备得到了普及应用,从而提升了电网供配电作业的总体效率。某一电气拒动作故障产生的原因可能很多,重要的是在众多原因中找出最主要的原因,并运用方法去排除故障。

1、检修方法。早期配电网设计方案存在功能性的缺陷,降低了配电设施作用的自主发挥,浪费了大量的电资源。采用远程系统调控配电网运行,可快速地查找故障点,为检修人员提供最准确的故障信息。经过远程改造之后,配电网故障处理效率明显提升,故障处理平均耗时逐渐减短,多种检修模式保障了电气设备的稳定运行,全面推动了电能供输作业水平的提升。

2、调控方法。新时期远程控制体系对配电网调度实施改造,在某种程度上达到了“节能、优化、高效”等目标。例如,采用配电远程设计是为了解决配电端与用户端的调控差异,避免配电设施占用过多的能耗[4]。为配电网设计远程控制系统,应注重信息技术的综合应用,使发电、输电、配电等形成统一的调控模式。灵活应用电气控制技术,包括:计算机技术、传感技术、网络同学技术等。

结论

电力系统是社会电能调配的主要平台,借助系统功能可根据地区用电需求进行分配,保持地方用电作业的可持续运行。电气设备拒动作会对电网作业产生严重的影响,必须要综合分析拒动作故障的成因,提前拟定有效的安全防护措施,保障电气设备持久、安全地运行。

参考文献

[1]闻一军.浅谈我国电力系统智能化发展趋势[J].中国科技信息,2011,20(10):120-121.

[2]赵平.电气设备拒动作常见故障的表现形式[J].电工技术杂志,2010,22(14):55-57.

[3]孙文涛.谐波对电子计量仪的干扰作用及防御技术研究[J].电气自动化,2009,17(9):78-79.

[4]艾丽丽.从电气系统作业环境控制设备拒动作现象[J].广东电力技术,2011,30(12):17-19.

作者简介

林永波(1980—)男,汉族,福建南安,本科学历,助理工程师,研究方向:继电保护。

(作者单位:泉州市山美水库管理处)


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