淺析水力發(fā)電廠機(jī)組中繼電保護(hù)的配置及運(yùn)行維護(hù)

鄭仁釗

摘要：本文將對(duì)繼電保護(hù)的基本原理與保護(hù)裝置進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上就水力發(fā)電廠機(jī)組中繼電保護(hù)的配置及運(yùn)行維護(hù)，談一下自己的觀點(diǎn)和認(rèn)識(shí)，以供參考。

關(guān)鍵詞：水力發(fā)電廠；機(jī)組；繼電保護(hù)；配置；運(yùn)維

電力企業(yè)的發(fā)展為人們生產(chǎn)生活帶來(lái)益處的同時(shí)，也對(duì)水力發(fā)電廠機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中的繼電保護(hù)配置、運(yùn)維，提出了更高的要求，這是確保水力發(fā)電廠機(jī)組運(yùn)行安全可靠性的關(guān)鍵。因此，在當(dāng)前的形勢(shì)下，加強(qiáng)對(duì)水力發(fā)電廠機(jī)組繼電保護(hù)配置與運(yùn)維問(wèn)題的研究，具有非常重大的現(xiàn)實(shí)意義。

1、繼電保護(hù)原理及構(gòu)成裝置

在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，各一個(gè)組件都必須在安全參數(shù)范圍內(nèi)，比如電壓、電流以及功率等，不能超過(guò)額定值；一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障問(wèn)題，則很容易會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行值超出允許范圍，進(jìn)而對(duì)機(jī)組、電路的運(yùn)行造成嚴(yán)重的威脅。繼電保護(hù)優(yōu)化配置能夠?qū)φ麄€(gè)機(jī)組、電路系統(tǒng)起到自動(dòng)保護(hù)作用，因此繼續(xù)保護(hù)配置應(yīng)當(dāng)能夠有效區(qū)分系統(tǒng)、設(shè)備的正常與非正常狀態(tài)，同時(shí)這也是繼電保護(hù)功能的體現(xiàn)。在電路運(yùn)行過(guò)程中，其中一個(gè)較為顯著的故障問(wèn)題就是造成電流劇增、電壓銳減，而繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)初衷在于針對(duì)線路運(yùn)行故障問(wèn)題，對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行有效的保護(hù)，比如過(guò)電流保護(hù)、變壓器低電壓保護(hù)以及母線保護(hù)等設(shè)置。

對(duì)于繼電保護(hù)裝置而言，其構(gòu)成主要有參數(shù)測(cè)量、邏輯以及額定值調(diào)整和命令執(zhí)行等幾個(gè)主要部分，如下圖所示。

就上圖而言，參數(shù)測(cè)量部分主要是將整定值額定用以比對(duì)參數(shù)值，并以此來(lái)判定設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；邏輯部分，主要是基于測(cè)量部分輸出的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯判斷，比如輸出量性質(zhì)、大小、出現(xiàn)的狀態(tài)順序等，任何以此為基礎(chǔ)進(jìn)行邏輯關(guān)系動(dòng)作；對(duì)于執(zhí)行部分而言，主要是根據(jù)上述順序判定結(jié)果，對(duì)斷路器跳閘執(zhí)行、發(fā)警報(bào)信號(hào)等，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)作用。在當(dāng)前國(guó)內(nèi)水力發(fā)電廠機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，繼電保護(hù)起到了非常重要的作用，因此應(yīng)當(dāng)做好繼電保護(hù)配置、運(yùn)行維護(hù)工作。

2、水力發(fā)電廠機(jī)組中的繼電保護(hù)配置

對(duì)于新建的發(fā)電機(jī)組而言，較之于傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組雖然其運(yùn)行方式更加的靈活多變，但是也導(dǎo)致機(jī)組設(shè)備運(yùn)行工況更加的復(fù)雜，因此必須增設(shè)合理的配套設(shè)施，做好繼電保護(hù)配置工作。同時(shí)，對(duì)水力發(fā)電廠機(jī)組中的繼電保護(hù)要求更，技術(shù)人員必須結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行分析研究，保證繼電保護(hù)配置的科學(xué)性、合理性。

第一，保護(hù)好水力發(fā)電廠機(jī)組以及主變壓器。基于對(duì)當(dāng)前新建水力發(fā)電廠機(jī)組特點(diǎn)的分析和考慮，為確保切機(jī)組運(yùn)行的安全可靠性，必須對(duì)繼電保護(hù)設(shè)施進(jìn)行全面的對(duì)比分析，立足實(shí)際，對(duì)其進(jìn)行合理的配置。在發(fā)電機(jī)軸電流保護(hù)過(guò)程中，建議選擇ABB產(chǎn)品；在機(jī)組以及主變壓器保護(hù)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)選用質(zhì)量好、高效率的微機(jī)保護(hù)設(shè)備，其中還包含定子過(guò)負(fù)荷、低頻以及過(guò)電壓和失磁的有效保護(hù)裝置；以此來(lái)構(gòu)建繼電保護(hù)系統(tǒng)，保障機(jī)組、主變器的安全可靠性。

第二，水力發(fā)電廠機(jī)組對(duì)繼電保護(hù)產(chǎn)生一定的影響。水力發(fā)電廠機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，其運(yùn)行工況和方式呈現(xiàn)出多樣性和多元化的特點(diǎn)，同時(shí)也對(duì)繼電保護(hù)工作提出了更高要求，技術(shù)人員必須加強(qiáng)重視。同時(shí)，還要進(jìn)行試驗(yàn)、對(duì)比分析，一般而言，繼電保護(hù)設(shè)備受兩個(gè)方面因素的影響，具體分析如下：（1）水力發(fā)電廠機(jī)組包括水泵、發(fā)電等工況，在其運(yùn)維管理實(shí)踐中，必須通過(guò)換相開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)相序的改變，完成上述不同工況的相互切換。基于此，在繼電保護(hù)配置過(guò)程中，一定要充分考慮相序變動(dòng)問(wèn)題及其影響因素；（2）水泵工況啟動(dòng)過(guò)程中，機(jī)組在任何一種運(yùn)行方式下均需施加一定的勵(lì)磁電流，只有這樣才能保證定子繞組的幅值、電流頻率等，隨發(fā)電廠機(jī)組轉(zhuǎn)速統(tǒng)一變化，并保障發(fā)電廠機(jī)組的運(yùn)行安全可靠性。在實(shí)際啟動(dòng)時(shí)，電壓、電流的頻率都會(huì)發(fā)生一定的變化，此時(shí)會(huì)對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備的功能產(chǎn)生一定的影響，甚至?xí)斐稍O(shè)備拒動(dòng)、誤動(dòng)?；诖耍瑧?yīng)當(dāng)全面考慮電壓、電流的頻率變化情況。

第三，微機(jī)型繼電保護(hù)配置。水力發(fā)電廠中的微機(jī)型繼電保護(hù)應(yīng)用，較之于普通繼電保護(hù)設(shè)備而言，主要有如下幾個(gè)方面的突出優(yōu)勢(shì)。（1）有利于及時(shí)、準(zhǔn)確的調(diào)試和管理。微機(jī)型繼電保護(hù)配置，可利用現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)技術(shù)，對(duì)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化和調(diào)試，可有效降低繼電保護(hù)設(shè)備發(fā)生故障的機(jī)率。（2）微機(jī)型繼電保護(hù)配置，靈活性非常的好。實(shí)踐中，基于不同的需求，可選用合適的處理軟件，這使得保繼電保護(hù)設(shè)備的靈活性、適應(yīng)性更強(qiáng)。（3）微機(jī)型繼電保護(hù)可靠性非常的高。微機(jī)型繼電保護(hù)配置，采用的是計(jì)算機(jī)管理模式，能夠及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)系統(tǒng)中的故障問(wèn)題實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別與高效處理，同時(shí)還可以有效減少誤動(dòng)、拒動(dòng)發(fā)生的機(jī)率，對(duì)于全面提高發(fā)電廠機(jī)組繼電保護(hù)的可靠性，應(yīng)用效果非常的顯著。

3、水力發(fā)電廠機(jī)組繼電保護(hù)運(yùn)維

當(dāng)繼電保護(hù)設(shè)備應(yīng)用到水力發(fā)電廠機(jī)組之后，其運(yùn)行較為穩(wěn)定，一般情況下不會(huì)出現(xiàn)較大的故障問(wèn)題。然而，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，管理人員不能掉以輕心，仍需加大對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)的管理力度，只有這樣才能防患于未然。在此過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)安排專(zhuān)人對(duì)其進(jìn)行管護(hù)，對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行巡查，尤其是容易出現(xiàn)故障問(wèn)題的部位，更要加大巡檢力度；同時(shí)，針對(duì)水力發(fā)電廠繼電保護(hù)中的安全隱患問(wèn)題，一定要及時(shí)采取有效的措施予以防范和解決，確保繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行安全可靠性。

在水力發(fā)電廠機(jī)組中的繼電保護(hù)運(yùn)維過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)依托于先進(jìn)的技術(shù)手段。在電力系統(tǒng)中，通常情況下繼電保護(hù)設(shè)備處于靜態(tài)，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障問(wèn)題，電器參數(shù)才會(huì)表現(xiàn)出異?，F(xiàn)象，此時(shí)繼電保護(hù)設(shè)備即可檢測(cè)出異常故障和具體位置，然后采取針對(duì)性的處理措施。對(duì)于技術(shù)人員而言，他們對(duì)機(jī)組中的繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)了解，通常只是對(duì)靜態(tài)模式有所了解，運(yùn)維的關(guān)鍵在于繼電保護(hù)設(shè)備是否處于良好狀態(tài)。比如，水力發(fā)電廠機(jī)組繼電保護(hù)裝置初始數(shù)據(jù)：不僅要確保裝置原始狀態(tài)時(shí)處于良好的工作狀態(tài)，有效避免投入應(yīng)用前的先天不足；而且還包括裝置及其部件的類(lèi)型、銘牌和試驗(yàn)數(shù)據(jù)等。在水力發(fā)電廠機(jī)組中的繼電保護(hù)運(yùn)維過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行合理的規(guī)劃，切忌急功近利；同時(shí)還要結(jié)合水力發(fā)電廠的實(shí)際情況，先推行一些試點(diǎn)工程，再根據(jù)試點(diǎn)工程建設(shè)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，在此基礎(chǔ)上才能擴(kuò)大實(shí)施。

結(jié)語(yǔ)：水力發(fā)電廠機(jī)組中的繼電保護(hù)目的在于系統(tǒng)發(fā)生故障問(wèn)題時(shí)，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)將故障問(wèn)題排除掉，或者切除故障設(shè)備，并且第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)信號(hào)，以此來(lái)降低故障造成的危害。因此，在繼電保護(hù)配置與運(yùn)維過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)將加強(qiáng)重視，不斷創(chuàng)新和改進(jìn)技術(shù)手段，只有這樣才能確保系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。

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