電廠繼電保護安全生產(chǎn)管理研究
時間:2022-06-05 10:10:48
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1繼電保護作用及類型概述
1.1繼電保護作用。就繼電保護來說,其是一種防護裝置,能夠?qū)崟r監(jiān)控電廠發(fā)電設(shè)備的運行情況,當發(fā)生異常或者故障時,其可以發(fā)出警報信號,并啟動斷路器,從而降低發(fā)電設(shè)備的損壞程度。關(guān)于繼電保護裝置的作用,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:(1)當電廠設(shè)備出現(xiàn)異常情況時,繼電保護裝置會向系統(tǒng)發(fā)出警報信號此時,一般不要求保護迅速動作,而是根據(jù)對電力系統(tǒng)及其元件危害程度規(guī)定一定的延時,以避免不必要的動作。同時,繼電保護裝置也是電力系統(tǒng)的監(jiān)控裝置,可以及時測量系統(tǒng)電流電壓,從而反映系統(tǒng)設(shè)備運行狀態(tài)。(2)對發(fā)電設(shè)備的防護作用,即電廠發(fā)電設(shè)備出現(xiàn)故障情況,該裝置在及時切斷故障發(fā)電設(shè)備線路的同時,還可以保障非故障部位繼續(xù)運行,不僅保護了發(fā)電設(shè)備,同時還在一定程度上保障設(shè)備運行和生產(chǎn)。同時,繼電保護裝置也是電力系統(tǒng)的監(jiān)控裝置,可以及時測量系統(tǒng)電流電壓,從而反映系統(tǒng)設(shè)備運行狀態(tài)。1.2繼電保護類型。1.2.1發(fā)電機的繼電保護。就發(fā)電機來說,其需要保護的對象比較多,因此保護的類型也比較多,主要分為以下幾類:差動保護、接地保護、失磁保護等。差動保護,主要根據(jù)電廠不同位置及連續(xù)模式,從而達到發(fā)電機完全性或不完全性縱聯(lián)保護的目的;接地保護,主要指發(fā)電機出現(xiàn)單相接地的故障或者異常情況所采取的保護方式,由于發(fā)電機不同點的接地方式不同,其繼電保護方法也不相同,一般將接地保護方法分為三種,即零序電壓型接地繼電保護、零序電流型接地繼電保護、完全性接地繼電保護;失磁保護,主要是指在發(fā)電機在發(fā)生失磁故障后,相關(guān)工電廠繼電保護安全生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)研究分析,以便和同行切磋與交流。1.2.2變壓器的繼電保護。變壓器是電廠正常運行的一個重要設(shè)備,其在長時間的運作過程中可能會出現(xiàn)故障問題,主要包括外部短路、相間短路、單相接地、匝間短路等故障情況。同時,還可能會出現(xiàn)運行異常的情況,導致異常的原因主要為負荷過大、油面過低等。為了減少和降低變壓器的故障或異常情況的發(fā)生,應(yīng)加強其繼電保護,從而保障變壓器的正常運行。就變壓器的繼電保護來說,主要分為以下幾種方式:一是當變壓器出現(xiàn)的故障為輕度或重度故障時,會導致郵箱內(nèi)出現(xiàn)油面降低或者積聚大量瓦斯的現(xiàn)象,可通過瓦斯保護裝置來對變壓器進行保護,比如有異常情況,該裝置會及時切斷變壓器,以保障變壓器的安全;二是速斷保護或縱聯(lián)保護方式,即當變壓器出現(xiàn)出線短路、匝間短路以及接地短路時,會采用上述繼電保護方式,從而實現(xiàn)變壓器的保護;三是過電流繼電保護,該方式可在一定程度上避免變壓器出現(xiàn)相間短路的情況發(fā)生,其可為差動保護與瓦斯保護打下基礎(chǔ)。
2電廠繼電保護信息管理系統(tǒng)研究
2.1繼電保護信息管理系統(tǒng)的基本要求。2.1.1無紙化。在過去的繼電保護管理信息系統(tǒng)中存在系統(tǒng)陳舊化、缺損化的現(xiàn)象,究其原因,是因為在該信息系統(tǒng)的構(gòu)建和使用的過程中,均是以紙質(zhì)化的方式來進行設(shè)計和管理。受紙張耐存度差的影響,紙質(zhì)化的管理導致信息系統(tǒng)的部分信息缺失或者損壞,從而降低了信息系統(tǒng)的效能?,F(xiàn)階段,繼電保護圖紙的電子化、數(shù)據(jù)信息的數(shù)據(jù)庫發(fā)展是十分有必要的,無紙化的繼電保護管理能夠彌補紙質(zhì)化管理的一些缺陷,并且能夠完成所有繼電保護信息集中保存、統(tǒng)一修改的目標。2.1.2網(wǎng)絡(luò)化。隨著信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)化辦公已滲透到各行各業(yè)中。繼電保護信息管理系統(tǒng)的建立和應(yīng)用,也是滿足網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的需求。就繼電保護信息系統(tǒng)而言,其是在局域網(wǎng)上運行,能夠保障繼電保護資料和數(shù)據(jù)的有效性、規(guī)范性,同時還能保障信息管理的安全性。另外,在網(wǎng)絡(luò)上及時更新繼電保護的相關(guān)信息資料,比如設(shè)備臺帳、各種統(tǒng)計報告等,在一定程度上提高了信息管理的工作效率。2.1.3可視化。就繼電保護來說,其信息是時刻在改變的,需要對其進行及時的更新,從而滿足相關(guān)工作人員對繼電保護相關(guān)信息資料的查詢和應(yīng)用。因此,繼電保護信息系統(tǒng)應(yīng)滿足可視化的要求,通過操作平臺的操作,將相關(guān)信息顯示給相關(guān)工作人員,從而為工作人員完成工作任務(wù)提供幫助。另外,為了保障系統(tǒng)的正常運行,應(yīng)吸納高素質(zhì)人才,既具備繼電保護專業(yè)的知識,又懂計算機技術(shù),從而促進系統(tǒng)的維護和功能的擴展。2.1.4智能化。智能化發(fā)展是當前各行各業(yè)的一個重要發(fā)展趨勢,繼電保護信息管理系統(tǒng)的智能化要求能夠在一定程度上提高技術(shù)人員查找、分析、歸總繼電保護資料的工作效率,從而發(fā)揮繼電保護的真正作用。因此要加強系統(tǒng)的智能化發(fā)展,從而實現(xiàn)繼電保護元件關(guān)系的查詢、計算機上的圖紙瀏覽、元件或保護間的相繼動作、查找保護的起動或執(zhí)行回路等內(nèi)容。2.2圖紙、數(shù)據(jù)的一體化處理。通常情況下,是以文本方式來存儲繼電保護圖紙和技術(shù)資料的,這在一定程度上影響了繼電保護信息管理的安全性、智能化。為了提高繼電保護信息管理的效率,應(yīng)加強繼電保護圖紙、數(shù)據(jù)的一體化處理,保障繼電保護信息管理的規(guī)范性、安全性,并通過數(shù)據(jù)庫技術(shù)的使用,促使該信息管理系統(tǒng)各種智能化功能的實現(xiàn)。2.2.1圖紙的繪制和加工。在繼電保護信息管理系統(tǒng)中,繼電保護圖紙的處理是該系統(tǒng)的重點,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:一是繼電保護圖紙技術(shù)難度高,因繼電保護具有復雜的動作力邏輯以及一系列的連鎖反應(yīng),因此相關(guān)圖紙難度較高,對現(xiàn)場技術(shù)人員的素質(zhì)要求也相對較高;二是繼電保護圖紙量大面廣,因電廠具有多個生產(chǎn)運行部門,相應(yīng)的繼電保護工作也比較多,涉及的范圍較廣。2.2.2圖紙數(shù)據(jù)庫的形式。為了保障繼電保護信息管理的高效性,應(yīng)將該管理建立在各種圖紙和相關(guān)數(shù)據(jù)信息上,使得圖紙和數(shù)據(jù)兩者更新的速度保持一致,從而更好地闡釋圖紙與數(shù)據(jù)間各種復雜的映射關(guān)系。就以往的數(shù)據(jù)庫來說,其存儲的信息常常為局限于數(shù)值的概念,沒有將圖紙與數(shù)據(jù)形成一個整體,而是形成相似的位圖文件,以文件系統(tǒng)的形式來進行管理。這種數(shù)據(jù)庫設(shè)計在實際的應(yīng)用中范圍較小,只適應(yīng)于數(shù)據(jù)與圖紙統(tǒng)一、兩者連接比較簡單的情況,當遇到圖紙和數(shù)據(jù)不統(tǒng)一、兩者連接困難等問題時,將難以表達兩者的一致性,并影響軟件的結(jié)構(gòu)。因此,要樹立圖紙數(shù)據(jù)一體化的思想,建立相應(yīng)的圖紙數(shù)據(jù)庫,并對數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)一管理,加強圖紙與數(shù)據(jù)的緊密聯(lián)系。2.3繼電保護信息管理系統(tǒng)主要功能的實現(xiàn)。2.3.1面向元件級的繼電保護圖紙、數(shù)據(jù)瀏覽。建立繼電保護信息管理系統(tǒng),可以完成電廠所有繼電保護圖紙的查詢,并可以準確查找到繼電器等某一元件的所在圖紙和回路,且定位比較準確。同時還可以根據(jù)某一繼電器線圈,進行與其相關(guān)聯(lián)的繼電器觸點或互感器等元件相關(guān)圖紙和回路的查找,大大提高了繼電保護圖紙的查找效率,縮短了數(shù)據(jù)查找瀏覽的時間。2.3.2繼電保護圖紙基礎(chǔ)上的整定計算。繼電保護信息管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)繼電保護的可視化整定計算。具體來說,以電廠繼電保護圖紙為基礎(chǔ),查找所要整定的繼電保護元件,并進行繼電保護整定計算,通過屏幕可對數(shù)據(jù)庫提取相關(guān)的原始數(shù)據(jù)、與整定計算相關(guān)的計算原則進行瀏覽,也可查詢和管理原始數(shù)據(jù),從而保障繼電保護整定結(jié)果計算的準確性、有效性。
3電廠繼電保護安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)案例分析
3.1案例背景。相關(guān)資料顯示,在一段時間內(nèi),廣東電網(wǎng)220kV及以上并網(wǎng)電廠繼電保護共發(fā)生不正確動作超過三十次,在一定程度上影響了電的正常使用。但實際上,繼電保護裝置的運行和管理比上述統(tǒng)計數(shù)據(jù)更加嚴重,突顯出廣東電網(wǎng)在并網(wǎng)電廠繼電保護方面的欠缺,成為廣東電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的隱患。經(jīng)對上述情況進行原因分析和研究,發(fā)現(xiàn)其直接原因是施工及調(diào)試質(zhì)量不良、運行維護不良、設(shè)備制造質(zhì)量不良等,而根本原因是有些并網(wǎng)電廠忽略了繼電保護管理的重要性,缺乏行之有效的管理制度的建立,相關(guān)機制也不健全,造成繼電保護未發(fā)揮真正的作用。為了更好地解決上述一些系列問題,電力行業(yè)相關(guān)部門對并網(wǎng)電廠的繼電保護加強了管理,研究和開發(fā)一套電廠繼電保護安全生產(chǎn)管理信息系統(tǒng),并投入應(yīng)用,從而達到各級電廠繼電保護設(shè)備全生命周期的閉環(huán)管理的目的,落實電網(wǎng)資源調(diào)度的高效性、實時性,從而促進電廠繼電?;陌踩a(chǎn)工作。構(gòu)建電廠繼電保護安全生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)的同時,還應(yīng)建立相應(yīng)的管理制度,從而有效解決并網(wǎng)電廠對管理不重視的問題。在該系統(tǒng)的作用下,各電廠能夠?qū)υO(shè)備進行實時監(jiān)控,如有問題及時處理,使得操作流程變得簡單化,極大程度上縮減了工作所需要的時間,提高了工作人員的工作效率,同時又滿足了繼電保護安全生產(chǎn)要求??梢姡^電保護安全生產(chǎn)信息系統(tǒng)構(gòu)建的必要性。3.2系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)。為了實現(xiàn)繼電保護安全生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)的建立,廣東電網(wǎng)公司電力調(diào)度控制中心組織業(yè)務(wù)專家和技術(shù)人員對該系統(tǒng)進行了研究和開發(fā),并采用了先進的分析設(shè)計技術(shù),比如OOD面向?qū)ο笤O(shè)計、OOA面向?qū)ο蠓治?、AOD面向問題設(shè)計等,同時還應(yīng)用了J2EE、XML等開發(fā)技術(shù),從而建立了以。SOA為基礎(chǔ)架構(gòu)的一套繼電保護安全生產(chǎn)管理信息系統(tǒng),從而達到并網(wǎng)電廠的繼電保護安全生產(chǎn)的全天候、全過程管理。3.2.1系統(tǒng)技術(shù)路線。3.2.1.1面向服務(wù)的架構(gòu)設(shè)計就系統(tǒng)設(shè)計來說,常常需要系統(tǒng)外的應(yīng)用程序來作為輔助功能,最終實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的有效處理。在系統(tǒng)設(shè)計過程中,如果從0開始,相關(guān)的建設(shè)成本是巨大的,再加上系統(tǒng)需要快速響應(yīng)新業(yè)務(wù)流程的變化,充分利用現(xiàn)有資源來滿足新業(yè)務(wù)的需求,所以需要在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,對其進行創(chuàng)新和改進,從而滿足業(yè)務(wù)需求,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性、擴展性,為管理人員提供便捷的處理手段。為了提高該系統(tǒng)的性能,本系統(tǒng)采用了面向服務(wù)架構(gòu)(SOA)的瀏覽器/服務(wù)器模式(B/S),其中SOA具有松耦合的性能,能夠按照模塊化的開發(fā)方式,為系統(tǒng)添加新的模塊,從而滿足新業(yè)務(wù)的需求。就面向服務(wù)架構(gòu)來說,其主要包括四層結(jié)構(gòu),即展示層、應(yīng)用層、服務(wù)層、資源層,通過這四層結(jié)構(gòu)來展示信息、生成應(yīng)用數(shù)據(jù)、提供數(shù)據(jù)服務(wù)、優(yōu)化資源配置等。各層的應(yīng)用的技術(shù)和完成的操作、功能,如表1所示。3.2.1.2基于J2EE開發(fā)平臺的實現(xiàn)。該系統(tǒng)是以Java語言為基礎(chǔ)進行編寫,主要應(yīng)用先進的分析設(shè)計技術(shù)來設(shè)計,并采用模塊化思想來開發(fā)系統(tǒng),將功能細化,減少開發(fā)工作量、降低功能間的耦合性,最終實現(xiàn)系統(tǒng)的構(gòu)建。3.2.2系統(tǒng)部署和系統(tǒng)功能。該系統(tǒng)采用B/S架構(gòu),在指定機房進行了兩臺服務(wù)器的部署,分別用于應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫的大蛇,從而實現(xiàn)用戶的遠程瀏覽和控制,從而加強繼電保護安全生產(chǎn)管理的工作。在本系統(tǒng)的部署過程中,為了進一步加強數(shù)據(jù)的安全性,對網(wǎng)絡(luò)安全等因素進行了考慮和分析,最終決定采用了內(nèi)外網(wǎng)分離的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),即內(nèi)網(wǎng)可以直接通過防火墻、核心路由器,對系統(tǒng)和辦公網(wǎng)進行訪問;而外網(wǎng)只能對辦公網(wǎng)防火墻運行連接的應(yīng)用和服務(wù)進行訪問。該種形式不僅滿足相關(guān)網(wǎng)絡(luò)配置標準的要求,還在一定程度上保障了數(shù)據(jù)、信息的安全性。就系統(tǒng)功能而言,在系統(tǒng)開發(fā)過程中主要進行了九大功能模塊的設(shè)計和開發(fā),這九個模塊包括:設(shè)備臺賬管理模塊、定檢計劃管理模塊、缺陷管理模塊、定值管理模塊、反措管理模塊、裝置版本管理模塊、保護動作管理模塊、主保護投退管理模塊、保信子站接入管理模塊,從而將繼電保護全生命周期閉環(huán)管理落實到位。
4結(jié)束語
綜上所述,繼電保護對于電廠電力安全運行具有十分重要的作用,加強繼電保護管理對于電廠穩(wěn)定發(fā)展是十分有必要的。隨著科技的不斷發(fā)展,現(xiàn)代化繼電保護安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)的建立,能夠有效監(jiān)控電力生產(chǎn)設(shè)備的同時,能夠保障電廠的安全運行,促進電力事業(yè)的持久發(fā)展。繼電保護在電力系統(tǒng)正常運行中發(fā)揮著重要作用,因此加強繼電保護的管理,構(gòu)建相關(guān)系統(tǒng),能夠在一定程度上促進電力的安全生產(chǎn)和運行。
參考文獻
[1]楊慢慢,YANGMan-man.電力系統(tǒng)繼電保護隱患及運行風險分析[J].工程建設(shè)與設(shè)計,2016(03):66-68.
作者:呂智嘉 單位:神華(福州)羅源灣港電有限公司