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【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);繼電保護;故障;問題;對策
繼電保護是電力系統(tǒng)運行的主要工作內(nèi)容之一,其裝置被廣泛使用在變電站上,是保證電網(wǎng)安全可靠運行的關(guān)鍵。另外,繼電保護工作也是一項對技術(shù)水平要求很高的項目,想要準確掌握其特點并科學處理出現(xiàn)的主要故障絕非易事。這要求技術(shù)人員具有較高的業(yè)務(wù)能力水平,有扎實的知識理論作功底,還要有很高的素質(zhì),面對突發(fā)事故不慌亂,能夠逐步解決問題。繼電保護在工作過程中能夠最大限度的對電力元件進行保護,完善相關(guān)裝置的性能,提高電力系統(tǒng)運行的效率,并減少故障發(fā)生的可能性。因此,如何運用繼電保護裝置,并逐步提高相關(guān)的技術(shù)水平,降低問題發(fā)生的概率,就成為了電力企業(yè)員工共同關(guān)注的話題。
1 繼電保護的含義
想要準確找到繼電保護在運行過程中常見的問題,并有效予以解決,就要首先明確其主要含義。在電力系統(tǒng)的運行過程中,會受到各種各樣因素的影響,其中既包括環(huán)境、雷擊等外部因素,又包括設(shè)備老化、損壞等內(nèi)部原因,這些都會在一定程度上影響電力系統(tǒng)的正常運行。電力系統(tǒng)的繼電保護就是在電力運行發(fā)生故障的時候,能夠快速的發(fā)出跳閘命令或報警信號,從而消除不正?,F(xiàn)象,保證電力系統(tǒng)的正常運行。另外,它對于動作跳閘的繼電保護具有選擇性、可靠性、靈敏性和速動性,能夠有效發(fā)揮繼電保護設(shè)備的功效,為電力系統(tǒng)電能的順利供應(yīng)奠定堅實的基礎(chǔ)。
2 繼電保護常見的主要問題
2.1 硬、軟件故障
電力系統(tǒng)繼電保護中的硬件和軟件故障大多是由于設(shè)備使用時間過長造成的,所謂硬件故障就是指按鍵失靈、插件損壞、顯示屏無法正常顯示等,造成這些現(xiàn)象的原因多種多樣。其中包括機械設(shè)備運行時間太久導致的接觸不良,或者設(shè)備內(nèi)部的連接線損壞導致的按鍵失靈等。插件問題可能是電路高負荷運行造成的損壞,也有可能是電源燈芯的破壞;顯示器問題大多是面板受潮而引起的。而軟件故障則是指系統(tǒng)內(nèi)部相應(yīng)系統(tǒng)的故障,其中包括畫圖軟件故障、通信故障等等。
2.2 電流互感器飽和故障
電流互感器的飽和故障是繼電保護裝置經(jīng)常出現(xiàn)的問題,對電力系統(tǒng)的正常運行起到了非常大的危害。由于我國人口的增加以及電能需求量的上升,電力設(shè)備所要承載的過流電量也在不斷增加,造成了電力系統(tǒng)設(shè)施終端負荷量的滿載,致使電力系統(tǒng)短路、電流互感器飽和。在線路短路的時候,電流互感器就會達到飽和狀態(tài),使其能夠感應(yīng)到的二次側(cè)電流變得非常小,甚至趨近于零,這時定時限的過流保護裝置就無法發(fā)揮其功效。
2.3 開關(guān)保護設(shè)施選用不規(guī)范
開關(guān)保護設(shè)備的選取應(yīng)用對繼電保護裝置的正常運行具有非常重要的作用,一旦所選取的保護設(shè)備不合理,就會造成電源的越級跳閘,出現(xiàn)供電終止的現(xiàn)象。隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,黨和國家、企業(yè)都在不斷增加電力系統(tǒng)的資金投入,使電力企業(yè)的數(shù)量不斷上升,密集度也更高。在這樣的大背景下,各電力企業(yè)在繼電保護自動化的開關(guān)站內(nèi),電力工作者應(yīng)該利用負荷開關(guān)作為保護設(shè)備。但是,一旦電力工作者將負荷開關(guān)和熔斷器的組合器使用到了配電變壓器的出口中,就提高了電力系統(tǒng)出口出現(xiàn)故障的可能性,造成了跳閘現(xiàn)象,影響了電力系統(tǒng)的正常供電。
2.4 繼電保護設(shè)備的安裝問題
據(jù)調(diào)查了解到,很多電力系統(tǒng)供電企業(yè)大多把注意力集中在了繼電保護裝置和技術(shù)的應(yīng)用上,忽略了在其安裝過程中出現(xiàn)的問題。其實在繼電保護設(shè)備安裝過程中,要時刻注意防高壓,找準恰當?shù)牡胤竭M行安裝,避免高壓電的竄入。此外,在二次回路進行接線的時候,也要將電流互感器和微機保護內(nèi)的二次接線問題考慮在內(nèi),防止出現(xiàn)電流互感器二次開路的現(xiàn)象。
2.5 繼電保護裝置的隱形故障
繼電保護裝置發(fā)生的故障并非都是上述提到的顯性故障,還存在著肉眼看不到的事故。例如在電力工作者進行定值檢測的時候,由于出現(xiàn)校準失誤而引起的隱形故障,或者由于電力工作者沒有及時對整定值進行修改而引發(fā)的事故等等。究其原因,隱形故障大多是由于元件失靈或損壞而引起的,它的出現(xiàn)不會直接影響到繼電保護裝置的正常運轉(zhuǎn),但是一旦設(shè)備出現(xiàn)相應(yīng)問題,隱形故障就會暴露出來,并對供電系統(tǒng)產(chǎn)生巨大的危害。
3 加強完善電力系統(tǒng)繼電保護的對策
3.1 換掉法
顧名思義,換掉法也就是對繼電保護設(shè)備中使用年限過長、年久失修、質(zhì)量下降的元件進行替換,選用優(yōu)質(zhì)的相同元件進行安裝,這樣做可以進一步提高其使用效率,縮小事故的排查范圍,節(jié)約時間。一旦微機保護或者一些內(nèi)部回路復雜的單元繼電器出現(xiàn)故障的,就可以用類似的元件進行代替,從而恢復其正常運轉(zhuǎn)。
3.2 分析法
這是在繼電保護裝置出現(xiàn)故障的時候,對其現(xiàn)象進行簡單分析,并初步推斷出問題發(fā)生的原因,然后再進行排查的策略。例如,當重合閘無法進行充電的時候,就可以通過液晶屏上的保護菜單對其輸入量進行分析。此外,這種方法還能夠判斷各類系統(tǒng)故障是否正常運轉(zhuǎn),有沒有影響系統(tǒng)的正常供電。
3.3 直接觀察法
這種方法大多應(yīng)用于某一插件故障而又臨時無法進行更換,也不能用儀器進行逐點測量的情況。例如,10kV開關(guān)柜出現(xiàn)異常現(xiàn)象的時候,如若其合閘接觸器能夠正常運轉(zhuǎn),則說明問題出現(xiàn)于內(nèi)部,但是一經(jīng)發(fā)現(xiàn)繼電器內(nèi)部有發(fā)黃的痕跡,就說明某個元件出現(xiàn)了問題,應(yīng)及時找準位置,更換原件,消除事故。
3.4 參照法
這種方法又被稱作對比法,既通過正常與非正常設(shè)備的技術(shù)數(shù)據(jù)對比,從其不同之處找出事故設(shè)備的故障點的方法。當在定值校驗過程中發(fā)現(xiàn)測試值與預期值出現(xiàn)很大差異并無法斷定原因的時候,可以通過參考同類設(shè)備在繼電保護定值中的數(shù)據(jù)來進行對比,從而找到事故發(fā)生的原因。
4 結(jié)束語
總而言之,隨著我國繼電保護系統(tǒng)的不斷應(yīng)用,會出現(xiàn)越來越多的事故類型,處理故障的方法也要相應(yīng)的進行改變。電力系統(tǒng)的繼電保護是一項科學性、高技術(shù)性和綜合性的工作。因此,電力企業(yè)的相關(guān)部門一定要加強對其進行定期維護,做到及時發(fā)現(xiàn)問題,及時予以解決,從而促進電力系統(tǒng)的健康運行。
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【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);繼電保護;常見問題;應(yīng)對策略
繼電保護裝置是電力系統(tǒng)的主要組成部分,它可以使電力系統(tǒng)安全運行和防止電力系統(tǒng)大面積停電。隨著城市規(guī)劃的不斷加快,使得國家電力系統(tǒng)也需要進行大部分的改造。那么要想保證城市供電的安全與穩(wěn)定,就要有效避免繼電保護裝置故障的發(fā)生,進而保障電力系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性。因此,研究電力系統(tǒng)繼電保護經(jīng)常出現(xiàn)的問題以及找出相應(yīng)的策略對社會進步和生產(chǎn)有著十分重要的意義。
1 電力系統(tǒng)中繼電保護裝置的必要性
電力系統(tǒng)中的繼電保護裝置主要是通過電力設(shè)備系統(tǒng)電壓和電流之間電氣量的變化來完成繼電保護工作的。繼電保護裝置在供電系統(tǒng)的應(yīng)用對其安全穩(wěn)定有著十分重大的作用。繼電保護裝置也為電力監(jiān)控的工作人員提供比較準確的電力數(shù)據(jù)參數(shù),能夠使電力系統(tǒng)發(fā)生故障后及時有效地處理,把有故障問題的模塊剔除系統(tǒng),減少故障的擴大面積,從而降低故障引起的損失。在系統(tǒng)作出相關(guān)的處理后,繼電系統(tǒng)還可以做到自動報警,使值班人員了解情況并作出應(yīng)對措施,進而保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
2 繼電保護的概述
2.1 繼電保護的過程
繼電保護對設(shè)備元件的保護,它主要包括物理信號采集、分析、整合和輸出四個階段。這四個階段之間協(xié)調(diào)有助于提高供電的可靠性,因此要保障整個裝置不受外界的干擾。
供電系統(tǒng)不斷提高使系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備結(jié)構(gòu)、功能更加復雜、多變,這樣整個系統(tǒng)因為部分發(fā)生故障就會造成大面積的停電,所以,繼電保護要統(tǒng)籌考慮,不僅僅要保護元件設(shè)備,還要在發(fā)生故障后及時恢復供電,確保供電穩(wěn)定性。
2.2 繼電保護的特點
繼電保護的基本要求就是保證供電的安全穩(wěn)定,根據(jù)這個任務(wù)要求,繼電保護有以下幾個特點。第一,當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,繼電保護裝置要有選擇性的關(guān)掉故障運轉(zhuǎn),及時向值班人員發(fā)出警報并得以及時維修。第二,在電力系統(tǒng)發(fā)生異常時,盡快關(guān)掉設(shè)備運轉(zhuǎn),保證其它設(shè)備不受故障影響。第三,可靠性就是保證繼電保護裝置正常運行。第四,繼電保護裝置感應(yīng)故障的靈敏性。
3 電力系統(tǒng)中繼電保護的常見問題
3.1 電力互感飽和問題
由于低壓線路出口,加大了變電所之間的距離,使輸電距離較長,電力系統(tǒng)的電阻小,所以,線路出口電流較小。在同一線路中,系統(tǒng)規(guī)模的大小和運行方式對出口短路電流的大小有著直接的關(guān)系。短路故障一種暫時性的狀態(tài),非周期電流會加快TA飽和。由于TA飽和,降低了二次側(cè)電流的靈敏程,阻礙了電力系統(tǒng)中的繼電保護。在故障進行切除時需要大量的時間,這樣就擴大了故障的影響范圍,導致大規(guī)模、大面積的停電。
3.2 繼電保護裝置中元器件損壞問題
繼電保護裝置中元器件損壞和異常也是電力系統(tǒng)中繼電保護裝置經(jīng)常發(fā)生的問題。元器件發(fā)生故障可導致繼電保護裝置失靈、沒有反應(yīng),降低了電力系統(tǒng)的可靠性和安全性。
3.3 電磁干擾問題
眾所周知,在高壓變電所周邊其實是一個高強度的磁場環(huán)境,高強度磁場會對變電所內(nèi)的繼電保護裝置產(chǎn)生一定的干擾,降低繼電保護的靈敏度。近幾年高壓電所的不斷發(fā)展,電磁干擾問題在電力系統(tǒng)繼電保護裝置常見問題中尤為突出,導致系統(tǒng)跳閘和電力監(jiān)控出現(xiàn)異常。
4 電力系統(tǒng)中繼電保護的應(yīng)對策略
(1)在電力系統(tǒng)繼電保護中避免TA飽和,TA的變化比例不能過??;較少二次承載的負荷量,靠近電源,減小電阻的受阻面積,受阻面積考慮經(jīng)濟方面的因素,使用保護和監(jiān)控集一體的新型設(shè)備與材料,進而有效地減少二次電路飽和的不利影響。
為有效解決拒動問題,需要調(diào)整繼電保護裝置的分布格局,在電力系統(tǒng)中推廣故障預測技術(shù),把保護TA和測量用的TA兩者分開。
(2)針對繼電保護裝置的特點,了解元器件的使用情況,為以后確定故障的地方奠定基礎(chǔ)。由此說明,根據(jù)元件器的記錄情況可以明確故障點的位置。在不同的環(huán)境、使用年限等因素下,元器件有不同的使用壽命,還可以通過故障發(fā)生時的現(xiàn)象來確定故障點,從而盡快的解決故障。
還有一些根據(jù)記錄不能確定是否是元器件引起的故障,這時我們可以采用元器件參照方法、替換方法來確定故障點,并進行解決和排除。
(3)減少電磁干擾。電磁干擾主要來源于電流感和電容量的耦合,在高頻電流經(jīng)過高壓母線時,就會在高壓母線的周圍產(chǎn)生一定的磁場。二次電纜會被高壓母線中的電磁保衛(wèi),使二次回路在感應(yīng)時產(chǎn)生有一定干擾性的電壓。而繼電保護裝置中的接地系統(tǒng)與電磁干擾是不相符的,這樣就會使繼電保護裝置出現(xiàn)誤動現(xiàn)象。要想有效地解決誤動現(xiàn)象,可以降低設(shè)備的接地地阻,在高頻電纜中連接電容,從而有效對電磁干擾有一定的抑制作用。
(4)在電力系統(tǒng)內(nèi)部,根據(jù)繼電保護裝置的特點,建立比較完善的管理體系,使電力人員明確自己的職責,在每日的繼電保護裝置排查過程中,記錄設(shè)備運行的各類數(shù)據(jù)和參數(shù)并進行分析。通過完善的管理體系為電力系統(tǒng)繼電保護裝置常見問題的解決提供保障,從而不斷提高電力公司的維修水平,為維修管理工作奠定一定的基礎(chǔ)。
(5)在定期對繼電保護進行保養(yǎng)時,建立健全保養(yǎng)記錄,以便確定繼電保護的故障點,為設(shè)備檢查和維修打下一定的基礎(chǔ)。通過準確記錄繼電保護各個部件的更換情況,不僅可以了解到設(shè)備元器件的使用壽命,還可以在繼電保護發(fā)生故障時及時確定故障點,并有效解決異常。因此,建立健全繼電保護的保養(yǎng)記錄對電力公司開展各項工作是十分必要的。
明確的養(yǎng)護記錄為電力公司維修人員提供一些最基本的信息,有助于他們了解各部件的使用情況和更換情況,使維修人員能夠準確的找出異常發(fā)生時的地方,提高他們的技能水平,提高配電系統(tǒng)的可靠性。
5 結(jié)語
繼電保護對保證電力系統(tǒng)的安全運行和人民的生命財產(chǎn)安全有著重要的作用,因此繼電保護是現(xiàn)在電力系統(tǒng)面對的主要問題。在這樣的情況下,加強電力系統(tǒng)繼電保護裝置、有效排除裝置中的故障和異常,是保證供電穩(wěn)定、安全的關(guān)鍵。因此,電力公司要加大對公司維修人員的培訓,提高他們的專業(yè)技能,維修人員在日常實踐中,也要不斷加強自身的經(jīng)驗總結(jié),進一步提高電力系統(tǒng)繼電保護裝置中快速解決故障的能力,使電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運行。
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【關(guān)鍵詞】 2Mbits/s光接口 電力通信 繼電保護
光纖通信是電力線路繼電保護裝置間通信首選的方式[1],其在500kV、220kV線路上已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用,具體包括專用纖芯通信方式和復用2M通道方式[2]。
專用纖芯通信方式,因占用纖芯資源多、傳輸距離受限、無法遠程監(jiān)視、無法網(wǎng)管調(diào)整等不便,其應(yīng)用逐步減少。而復用2M通信方式,占用資源少、傳輸距離基本不受限、運行方式調(diào)整靈活、支持遠程監(jiān)視和控制,因此在實際中得到越來越多的應(yīng)用。
電力系統(tǒng)繼電保護裝置使用的傳統(tǒng)復用2M電路采用G.703電接口,而繼電保護裝置信號使用光接口。因此實際中,光通信設(shè)備與繼電保護裝置之間使用2M光/電信號轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換,進而實現(xiàn)端到端通信。
然而,實際應(yīng)用中2M光/電信號轉(zhuǎn)換器占用了較多的機房屏柜空間、增加了故障源、增加了投資。為解決上述弊端,南方電網(wǎng)首次提出了繼電保護裝置與通信設(shè)備2M光接口互聯(lián)技術(shù)[3]和接口標準[4],滿足該標準的光通信設(shè)備直接輸出2Mbits/s速率的光信號,與繼電保護裝置直接通信,省去了2M光/電信號轉(zhuǎn)換器。
經(jīng)過長時間論證、測試和試運行后,應(yīng)用2M光接口技術(shù)的繼電保護通信通道在南方電網(wǎng)逐步開始推廣應(yīng)用。但由于應(yīng)用初期,設(shè)備施工環(huán)節(jié)光通信設(shè)備與繼電保護裝置2M光接口調(diào)試方面,幾乎沒有可參考的經(jīng)驗。本文就實驗室測試期間和應(yīng)用初期調(diào)試方面暴露出的共性問題進行剖析,并給出相應(yīng)的建議。
一、繼電保護光纖通信通道概述
線路繼電保護光纖復用通信通道示意圖如圖1所示,上半部分為傳統(tǒng)基于2M復用電接口的端到端通道,下半部分是基于2M復用光接口的端到端通道。兩者相比,后者應(yīng)用了2M光接口技術(shù),省略了2M光/電轉(zhuǎn)換器,實現(xiàn)了光通信設(shè)備與繼電保護裝置之間光信號直連。
傳統(tǒng)基于2M復用電接口的繼電保護光纖復用端到端通道在當前500kV、220kV線路保護中被廣泛使用?;?M復用光接口技術(shù)的光纖復用通道目前剛剛開始推廣使用。兩者相比,采用2M復用光接口技術(shù)的繼電保護光纖復用通信通道具有如下優(yōu)點:(1)節(jié)省投資:節(jié)省了對2M光/電轉(zhuǎn)換器的一次性投資。按照500kV線路雙套保護、每套保護雙通道的標準配置,一條線路可節(jié)省投資約2萬元。(2)節(jié)省空間:節(jié)省了2M光/電轉(zhuǎn)換器占用的機房屏柜資源。一個8回500kV出線、12回220kV出線的500kV站點,約可節(jié)省6個屏柜空間。(3)更加可靠:由于2M光/電轉(zhuǎn)換器為有源設(shè)備,同時也是故障源,減少設(shè)備即減少故障源,提高了通道的可靠性。(4)便于管理:原來2M光/電轉(zhuǎn)換器的存在,增加了系統(tǒng)接線的復雜性,同時該設(shè)備無法遠程監(jiān)測,管理難度較大。2M光接口技術(shù)應(yīng)用后,明顯提高了系統(tǒng)的可管理性。
二、2M光接口施工調(diào)試常見問題
根據(jù)對系統(tǒng)測試階段和推廣應(yīng)用初期系統(tǒng)調(diào)試工作的總結(jié),應(yīng)用2M光接口技術(shù)的繼電保護裝置通信通道施工調(diào)試中常見問題如下:(1)2M電路異常,導致通道不通;(2)繼電保護裝置或2M光接口模塊無收光或收光功率過低,導致通道不通;(3)裝置有收光、且收發(fā)光功率正常,但通道依然不通;(4)收發(fā)光正常,但通道有誤碼,導致通道不穩(wěn)定。
三、排障思路及流程
3.1 2M電路異常情況
2M電路異常導致的通道不通情況,實際中較少見。該異常的表象一般為SDH設(shè)備2M落地站點之間端到端測試不通。
一般通過分析網(wǎng)管告警確定故障源,參考步驟如下:(1)網(wǎng)管查看電路兩側(cè)端口及對應(yīng)時隙是否有告警,若無告警,則懷疑2M光接口模塊異常,排障方法見3.3節(jié)。(2)有告警情況下,檢查網(wǎng)絡(luò)中是否有設(shè)備或光纜故障,若有上述故障,則需進行故障修復。(3)若均無上述故障,則為電路路由所經(jīng)網(wǎng)元節(jié)點時隙交叉配置有誤,需要用逐段排除的方法定位到配置錯誤的網(wǎng)元,修改相應(yīng)的交叉配置。
3.2 收光異常情況
收光異常包括任意光纖兩端任意一臺設(shè)備無收光或收光功率過低的情況。導致設(shè)備無收光的原因一般為對側(cè)設(shè)備發(fā)光模塊異常,排障參考步驟如下:(1)核實繼電保護裝置和光傳輸設(shè)備收發(fā)光模塊的工作波長均為1310nm,若任意一側(cè)光模塊工作波長為1550nm,則需更換光模塊。(2)網(wǎng)管查看光傳輸設(shè)備2M光接口模塊發(fā)光功率,若發(fā)光功率明顯偏低,則初步可判定本側(cè)發(fā)光模塊異常,需要更換光模塊;(3)需網(wǎng)管查看光傳輸設(shè)備2M光接口模塊收光功率,若無收光或收光明顯過低,則需端到端測試光纖連通性和衰耗,若光纖端到端衰耗正常,則初步可判定對側(cè)發(fā)光模塊異常,需要更換光模塊。
3.3 繼電保護裝置軟硬件版本不符
若繼電保護裝置和光傳輸設(shè)備均有收光、且收發(fā)光功率正常,但通道依然不通,則需要核實繼電保護裝置的軟硬件版本是否滿足2M光接口的運行工況。
繼電保護裝置軟硬件版本一般根據(jù)通信通道協(xié)議進行匹配,通常64k(PCM)、2M電接口、2M光接口、4M纖芯直連、載波等各種通信方式均對應(yīng)不同的軟硬件版本。而2M光接口、4M纖芯直連通信方式均無需使用2M光/電轉(zhuǎn)換器,且繼電保護裝置均使用相同的收發(fā)光模塊,從外觀上看無法區(qū)分裝置匹配哪一種通信方式,因此極具迷惑性。正因如此,會造成因軟硬件版本不匹配導致通道不通的情況發(fā)生,具體表象為繼電保護裝置和光傳輸設(shè)備均有收光、且收發(fā)光功率正常,但通道依然不通。通過如下步驟進行驗證,若條件均滿足,則可基本判定為繼電保護裝置軟硬件版本不匹配導致: (1)核實繼電保護裝置和光傳輸設(shè)備均有收光、且收發(fā)光功率正常;(2)在網(wǎng)管上將光傳輸設(shè)備中與繼電保護連接的2M光接口向業(yè)務(wù)側(cè)換回,繼電保護裝置依然顯示通信異常;(3)則完全繞開光傳輸設(shè)備,在ODF(光配線單元)上,將尾纖做硬件換回,繼電保護裝置顯示通信正常。
判定屬于上述情況后,需要更換繼電保護裝置相應(yīng)的CPU插件方能解決。
3.4 通道誤碼
通道誤碼造成的通信異常通常表現(xiàn)為,繼電保護裝置和通信設(shè)備收發(fā)光均正常、且設(shè)備間通信通道暢通,但存在誤碼。
引起通道誤碼的常見因素包括:(1)通信設(shè)備時鐘不穩(wěn)定、定時丟失、時鐘精度不高;(2)通信通道誤碼;(3)通信通道時鐘參數(shù)設(shè)置不合理;(4)繼電保護裝置時鐘不穩(wěn)定;(5)通信設(shè)備與繼電保護裝置連接的光纖類型引起。
針對上述現(xiàn)象,參考排障步驟如下:(1)觀察通信光傳輸設(shè)備承載的其他業(yè)務(wù)是否存在誤碼。若因通信設(shè)備時鐘不穩(wěn)定、定時丟失、時鐘精度不高原因引起的誤碼,則該設(shè)備承載的業(yè)務(wù)均會出現(xiàn)誤碼。(2)查看該通道是否存在誤碼,通信設(shè)備網(wǎng)管均可查看誤碼率、不可用秒等性能參數(shù),若觀察周期內(nèi)上述參數(shù)不為零,則存在誤碼。(3)檢查通信通道輸出時鐘參數(shù)設(shè)置是否合理。傳輸繼電保護的通信通道輸出時鐘不應(yīng)開啟輸出重定時,否則雖然通道本身沒有誤碼,但是繼電保護裝置接收報文時,可能造成誤碼。(4)檢查繼電保護裝置時鐘源是否穩(wěn)定。由于時分復用通信方式,在原理上對時鐘要求較高,若繼電保護裝置時鐘不穩(wěn)定,亦可能引起誤碼。(5)除光通信設(shè)備和繼電保護裝置之外,兩則連接的光纖也可能引起誤碼。因2M復用光接口工作波長范圍1310±50nm,一般要求使用G.652光纖連接上述設(shè)備。若繼電保護裝置和通信設(shè)備使用G.655光纖連接,則可能引起誤碼。
四、結(jié)語
針對光通信設(shè)備與繼電保護裝置2M光接口技術(shù)推廣應(yīng)用中,施工調(diào)試過程的4大類常見問題進行了分析,并結(jié)合工程調(diào)試經(jīng)驗,給出了具體的原因分析和排障參考流程步驟,給2M光接口技術(shù)工程施工調(diào)試中縮短調(diào)試周期、加快調(diào)試進度提供了參考實踐。
參 考 文 獻
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關(guān)鍵詞:機電設(shè)備;故障;可靠性
1、機電一體化設(shè)備的故障分析
在機構(gòu)的主功能、信息處理功能、控制功能和動力功能上引進電子技術(shù),將電子化設(shè)計與機械裝置及軟件結(jié)合起來的統(tǒng)稱為機電一體化。該設(shè)備是企事業(yè)機械加工中的關(guān)鍵設(shè)備,一旦設(shè)備出現(xiàn)故障,影響和損失往往很大,所以,只有正確使用和精心維護才能達到設(shè)備效益的最大化。
1、設(shè)備損壞原因分析
1.1 設(shè)備的有形損壞。機電設(shè)備在使用過程中都會發(fā)生實體磨損,這是有形磨損。1臺40T刮板運輸機的電動機,經(jīng)過長時間帶負荷運轉(zhuǎn),就會發(fā)生定子矽鋼片老化、磁通量減少、定子線圈燒毀、出力小等情況,這些因素都構(gòu)成設(shè)備的損壞,稱之為有形損壞。設(shè)備在閑置過程中,由于生銹、腐蝕、塑料或橡膠部件老化等,也會造成設(shè)備的精度降低,甚至失去了工作性能,也是有形損壞。
1.2 設(shè)備的無形損壞。機電設(shè)備在使用過程中,除遭受有形損壞外,還會有無形損壞,這是由非使用和無外力作用所引起的設(shè)備價值上的一種損壞,也稱經(jīng)濟磨損和無形磨損。原因是由購買設(shè)備過多造成庫存積壓,利用率低,使設(shè)備的價值貶值。
1.3 設(shè)備的綜合損壞。機電設(shè)備的損壞具有雙重性,設(shè)備在它有效使用時間內(nèi),也就是有效使用周期內(nèi),同時遭受有形損壞和無形損壞,稱之為設(shè)備的綜合損壞。
機電設(shè)備在使用過程中,由于各組成部分的材質(zhì)不同,使用條件不同,因此它們的耐用程度也不盡相同,1臺40T刮板輸送機的電機隨著使用時間增加,定子矽鋼片老化、磁通量減少、定子線圈燒毀的現(xiàn)象是經(jīng)常發(fā)生的。
計算公式如下:
式中:AP---機電設(shè)備有形損壞程度;
R---機電設(shè)備修理費;
K1---機電設(shè)備修理后的價值(設(shè)備原值+檢修費用) 。
以刮板輸送機電機為例,1臺40T刮板輸送機電動機的修理費為0.4萬元,它的原值1.2萬元,設(shè)備修理后的價值為1.6萬元,則有形損壞程度為
2.1 機械設(shè)備故障特點
運行過程的動態(tài)化是機械設(shè)備的一大特點,不同時段出現(xiàn)的測試數(shù)據(jù)是不同的,每個時段的數(shù)據(jù)不可重現(xiàn),用檢測數(shù)據(jù)直接判斷運行過程中的故障固然不是十分可靠。
緩變性、離散性、連續(xù)性、問歇性、突發(fā)性和模糊性等是設(shè)備整體功能故障凸顯的特點,故障原因很有可能是一個故障多個原因和多個原因同時作用而產(chǎn)生的故障結(jié)果。
2.2 電子設(shè)備故障特點
電子設(shè)備的故障具有突發(fā)性、隱蔽性、敏感性等特點,機電一體化系統(tǒng)在原有機械和電子設(shè)備的特點之外,又增加了表征復雜性、交叉性、融合性、故障轉(zhuǎn)移性等特點。
3、設(shè)備常見故障劃分類別
設(shè)備功能失常即設(shè)備故障。就是設(shè)備不能達到預定的工作狀態(tài),沒有辦法滿足該有的功能和性能。通常是設(shè)備的構(gòu)造處于不正常狀態(tài)--劣化狀態(tài)。人為操作不當或失誤,設(shè)計制造不當造成設(shè)備固有缺陷,按自然磨損規(guī)律、失效等許多原因都可能造成設(shè)備故障。
常見的設(shè)備故障可分為電氣故障和機械故障:
3.1 電氣故障
硬件和軟件故障是電氣故障的兩大故障類別,由電子器件、印刷電路板、電線電纜、接插件等出現(xiàn)非正常現(xiàn)象甚至損壞造成的故障為硬件故障,只需要調(diào)整某些數(shù)據(jù)或者修改加工程序方即可的為軟件故障。
3.2 機械故障
當機床運動特性出現(xiàn)下降時,機床雖可以正常運轉(zhuǎn)但是卻無法生產(chǎn)出合格的零件。造成這種故障的原因可能是機床定位精度超差、機械傳動反向間隙大、造成失動量變大、運動不平穩(wěn)、機床主軸軸向徑向跳動精度超差、機床導軌位置精度超差、絲杠螺母副精度下降及溫升等。
4、機電設(shè)備故障診斷方法
4.1 設(shè)備運行中的故障處理
設(shè)備運行中會產(chǎn)生各種表征其狀態(tài)的物理現(xiàn)象,并引起相關(guān)參數(shù)的變化,為觀測和監(jiān)控設(shè)備提供了可能性。通常把這些參數(shù)變換成容易測量、處理和記錄顯示的物理量,這些物理量就稱為信號。就可以通過對信號進行分析、處理、變換、綜合、識別,對設(shè)備運行狀態(tài)和故障診斷提供依據(jù),同時也可以用于預報設(shè)備的運行狀態(tài)。
4.1.1 信號的預處理
對所采集的信號數(shù)據(jù),按誤差理論的方法,排除粗大誤差后,再對系統(tǒng)誤差和隨機誤差進行分析和數(shù)學處理。通常若不存在系統(tǒng)誤差,則設(shè)備不會有大的故障,即故障信號一般表現(xiàn)為系統(tǒng)誤差。
4.1.2 常用數(shù)學方法
動態(tài)信號有確定信號與非確定信號之分,主要研究對象是確定信號。確定信號是可以用數(shù)學關(guān)系式、圖表來描述的信號。
確定信號又分為連續(xù)信號和離散信號兩大類。
任意時刻都存在都可以給出確定函數(shù)值的信號為連續(xù)信號,如:正弦、直流、階躍、鋸齒波、矩形脈沖,截斷信號等等。
4.2 機電一體化設(shè)備故障診斷的方法
針對機電一體化設(shè)備獨有的特點,轉(zhuǎn)變思維方式,以機、電有機結(jié)合的形式分析故障原因所在。首先,對機電一體化設(shè)備做一個全面深入的了解,熟悉其各個功能模塊的大概框圖,根據(jù)各組成部分的組合形式、用途和工作情景,分析故障可能出現(xiàn)的形式和影響因素,必要時進行故障樹分析,
機電一體化設(shè)備的故障分析診斷法:
①信息比較診斷法:將采樣與事先建好的數(shù)據(jù)庫中的數(shù)值進行比較,超限為故障。
②參數(shù)變化診斷法:在閾值以下時,設(shè)備運轉(zhuǎn)不明顯,一旦超過閾值,則發(fā)生異常。如振動故障,會表現(xiàn)為噪聲及振幅加大。
③模擬實驗診斷法:對不太明白故障發(fā)生原因的設(shè)備如高速、高壓的渦輪機、離心式壓縮機等可采用模擬方式找問題。
④函數(shù)診斷法:當故障征兆與故障原因之間存在直接或間接函數(shù)關(guān)系時,通過對設(shè)備運行參數(shù)進行計算就可預測或識別設(shè)備是否存在故障。
⑤故障樹分析診斷法:這是一種由果到因的倒推分析過程,應(yīng)用較廣。
5、機電設(shè)備維護保養(yǎng)
5.1 機電設(shè)備性能劣化的三大類型
①使用劣化:由溫度、壓力、破損、變形、裂紋、疲勞、沖擊、脆化、介質(zhì)附著、材料缺陷、操作失誤等引起。
②自然劣化:由銹蝕、變形、材料老化等造成。
③災(zāi)害劣化:由風暴、水浸、地震、雷擊、爆炸、強電磁輻射等引起。
5.2 三個保養(yǎng)類別
保養(yǎng)的目的是要延長設(shè)備的壽命周期,按保養(yǎng)工作量的大小可分為三類。
①日常保養(yǎng)或稱例行保養(yǎng),主要內(nèi)容是:清洗、、緊固松動螺紋、檢查零部件情況等。
②一級保養(yǎng)。主要內(nèi)容:普遍進行清洗、、緊固、對部分零件進行拆卸清潔以及進行部分的調(diào)整(如間隙調(diào)整)。
③二級保養(yǎng):進行內(nèi)部清洗、、局部解體檢查和調(diào)整。
5.3 設(shè)備的檢查
這里是指對設(shè)備的運行情況、工作精度及磨損程度的檢查和校驗。按時間間隔劃分可分為日常檢查和定期檢查。按技術(shù)功能劃分可分為機能檢查和功能檢查。
①機能檢查主要是查漏、防塵和耐高溫、高速、高壓的情況檢測。
②精度檢查主要是對設(shè)計精度和實際加工精度進行對比檢查和測定,為維修提供依據(jù)。
可用設(shè)備能力系數(shù)和設(shè)備精度系數(shù)來衡量設(shè)備的綜合精度,其計算公式為:
【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng) 繼電保護 問題 解決方法
電力系統(tǒng)的運行環(huán)境在我國電力市場的日新月異中日趨復雜,這就需要更多的電力設(shè)備來幫助其平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。而作為電力系統(tǒng)核心的繼電保護裝置,在控制安全事故的發(fā)生率及維護我國電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行方面扮演著不可或缺的角色。繼電保護裝置在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,立即檢測并準確定位問題點,從而通過信號向工作人員下達維修的指令,以保障電力系統(tǒng)的安全運行。
1 簡述繼電保護
1.1 繼電保護概念
所謂繼電保護就是指通過一些方法和裝置來對電力系統(tǒng)進行保護,即當電力系統(tǒng)的某些部分發(fā)生故障例如兩項短路接地、電機無法正常運轉(zhuǎn)時,相關(guān)裝置能夠做到及時排查并控制,斷開電路以免發(fā)生危險。它可以保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,將穩(wěn)定性與地方經(jīng)濟兩者緊密地結(jié)合起來,消除電氣故障所引起的安全事故并最大程度地降低由于電氣故障所帶來的直接或間接經(jīng)濟損失。
1.2 繼電保護原理
繼電保護要求在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,相關(guān)設(shè)備能夠立即檢測電路并準確定位故障點,從而通過信號向工作人員下達維修的指令,從而使電力系統(tǒng)及時恢復運轉(zhuǎn)。這種保護裝置所根的原理是:
(1)當電路中的電流驟增時進行控制與保護;當某個元件兩端的電壓過低時進行低壓保護;當電流的相位、頻率等參數(shù)有反常顯示時給予方向保護;對壓敏電阻等元件的敏感度進行保護等。
(2)繼電保護可以對電路進行自動控制,它借助相關(guān)監(jiān)控設(shè)備所發(fā)出的危險信號,對電路進行數(shù)字模擬再判斷是否需要啟動繼電保護程序,進而做出斷路等繼電保護措施。例如,濕度、荷載、溫度等的變化可能會使電磁繼電器等裝置做出限流保護。
1.3 繼電保護目的
繼電保護的作用就是保障電力系統(tǒng)的安全運行,特別是當電力元件不能正常工作時,繼電保護裝置必須快速精準地摘除故障元件,向最近的維修單位下達維修指令,保證系統(tǒng)正常運行;也有部分更為先進的保護設(shè)備可根據(jù)實際情況自行確定保護方法并做出調(diào)整。
2 繼電保護中的常見問題
引起電力系統(tǒng)繼電保護出現(xiàn)問題的常見原因主要有設(shè)備和人為兩個方面。
2.1 人為問題
2.1.1 過分依賴主觀經(jīng)驗
檢測和維修人員并未做到真正意義上的按照規(guī)章制度客觀地判斷及處理故障問題,而是更多的在實際工作中過分依賴以往的工作經(jīng)驗。這樣常會導致問題原因判斷不明,造成人員傷亡或經(jīng)濟損失等慘痛后果。
2.1.2 消極怠工等不端正工作態(tài)度
雖然目前我國電力系統(tǒng)繼電保護基本實現(xiàn)了計算機控制,大大降低了相關(guān)工作人員的工作量,但還沒有達到完全意義上“托管”的程度,所以仍需要工作人員盡心盡力。而部分員工不僅認識錯誤而且態(tài)度不端,認為繼電保護已全部智能化,在檢測與維修工作中存在較多漏洞。
2.1.3 專業(yè)技能不過硬
從事電力系統(tǒng)繼電保護工作的工作人員必須具備熟練的操作技能,否則在電路產(chǎn)生問題時,不能做出及時準確的預判,從而不能把握搶救的黃金時間,導致故障不能在第一時間被控制,甚至出現(xiàn)無法估量的嚴重后果。
2.2 設(shè)備問題
管理裝置、數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)和微機處理裝置共同構(gòu)成了整個電力系統(tǒng)繼電保護裝置,無疑每一組份都必須正常運轉(zhuǎn),否則都將導致或大或小的繼電保護問題。
(1)如果繼電保護裝置中的電壓等物理量達不到充電的標準,就一定會產(chǎn)生繼電保護問題。
(2)如果重要數(shù)據(jù)在收集系統(tǒng)出現(xiàn)問題時發(fā)生變化,會使得變化后的數(shù)據(jù)在變換為數(shù)字信號時發(fā)生誤動,影響數(shù)據(jù)的準確性。
(3)作為繼電保護裝置重要組成部分的電磁繼電器,在長期使用中難免出現(xiàn)損傷,將會給電力系統(tǒng)繼電保護工作帶來很大的麻煩,如造成工作電壓的不穩(wěn)定。如果不能合理解Q,還會出現(xiàn)焊接磨損等相關(guān)問題,這些無疑都是影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的極大隱患。
3 電力系統(tǒng)繼電保護問題的解決對策
怎樣在今天做好繼電保護工作,通過飛速進步的電力系統(tǒng)為我國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展保駕護航是我們必須要解決的一大問題。筆者認為有以下四點解決措施:
3.1 集中精力攻克技術(shù)難題
只有擁有一批高水平的科學技術(shù)人員,才能攻克技術(shù)上的難關(guān),使我國的電力系統(tǒng)繼電保護事業(yè)完成向智能化的轉(zhuǎn)型??梢宰龅挠卸ㄆ趯^電保護相關(guān)工作人員進行培訓、提供繼續(xù)學習的機會與平臺等等,努力使他們的專業(yè)素養(yǎng)達到世界前列水平,為攻克技術(shù)難題打下堅實基礎(chǔ)。
3.2 杜絕誤動現(xiàn)象的出現(xiàn)
繼電保護工作中負荷供電的中斷往往歸因于誤動現(xiàn)象的出現(xiàn),嚴重時還會危及系統(tǒng)的穩(wěn)定性,導致安全問題的滋生和地方經(jīng)濟的巨大損失。因此必須加強對系統(tǒng)內(nèi)部人員的教育,提高安全意識,在電路出現(xiàn)故障時能準確判斷并正確處理,在最短時間內(nèi)恢復電力系統(tǒng)的正常運行。
3.3 注重對高素質(zhì)繼電保護專業(yè)人才的培養(yǎng),在更高水平研究繼電保護問題
我國繼電保護裝置的創(chuàng)新在科學技術(shù)的蓬勃發(fā)展中日新月異,研發(fā)出了模糊邏輯等高精尖技術(shù)。這就要求我們的技術(shù)人員有一定的閱讀與理解外文文獻與相關(guān)資料的能力,并能準確處理實驗數(shù)據(jù)。因此對于繼電保護人員來說,除了常規(guī)專業(yè)技能的培訓,還應(yīng)加強對計算機知識的學習,為繼電保護工作完善自身素質(zhì)。
3.4 精心維護繼電保護設(shè)備
從歷史上國內(nèi)外出現(xiàn)的繼電保護故障現(xiàn)象來看,故障出現(xiàn)的原因有一部分就是繼電保護設(shè)備的維護不當,所以為降低或避免故障現(xiàn)象的發(fā)生必須將繼電保護設(shè)備的維護工作保質(zhì)保量完成。
4 結(jié)束語
繼電保護工作在電力系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行中起著不可或缺的作用,對加速國家經(jīng)濟發(fā)展速度和改善人民生活質(zhì)量有著深遠意義。作為繼電保護工作實踐者的相關(guān)人士,需時刻保持清醒的頭腦,以端正的工作態(tài)度和優(yōu)秀的專業(yè)素養(yǎng),保障電力系統(tǒng)的正常運行,為國家及人民貢獻出一份綿薄之力。
參考文獻
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