淺談火力發(fā)電廠如何提升繼電保護運行可靠性

摘要：火力發(fā)電廠是我國非常重要的能源供應(yīng)地，其正常運行與否直接關(guān)系到電力系統(tǒng)是否能夠穩(wěn)定運行。為了確?；鹆Πl(fā)電廠穩(wěn)定、安全運行，對火力發(fā)電廠設(shè)備運行可靠性進行研究，以此提升火力發(fā)電廠安全穩(wěn)定運行。文章針對火力發(fā)電廠的繼電保護運行可靠性影響因素、繼電保護基本概念及相關(guān)策略進行分析，為火力發(fā)電廠安全穩(wěn)定運行提供保障。

關(guān)鍵詞：繼電保護；火力發(fā)電廠；電力運行；可靠性；能源供應(yīng) 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM774 文章編號：1009-2374（2016）33-0123-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.33.060

電力系統(tǒng)中的繼電保護裝置是其安全穩(wěn)定運行的可靠保障，因此必須加強對電力系統(tǒng)的繼電保護可靠性運行。繼電保護裝置在實際運行過程中，極易發(fā)生繼電保護裝置誤動、拒動等情況，造成整個電力系統(tǒng)發(fā)生故障引起停電。電力系統(tǒng)故障對于整個電網(wǎng)穩(wěn)定運行影響巨大，對于人們的日常生活影響亦是相當大，因此必須加強對電力系統(tǒng)的繼電保護裝置的運行可靠性維護。繼電保護裝置的維護需在日常工作中進行日常管理維護，以此來提高其運行可靠性和穩(wěn)定性，進而保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行，從而提高整個電力系統(tǒng)綜合效益。

1 火力發(fā)電廠繼電保護概述

火力發(fā)電廠繼電保護裝置是通過一系列的自動化裝置所實現(xiàn)的，其主要保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。其工作原理為：當電力系統(tǒng)中出現(xiàn)故障或者異常時，電氣量發(fā)生相對變化，此時繼電保護裝置會根據(jù)正常運行狀態(tài)下的電氣參數(shù)進行對比，進而實現(xiàn)對電力系統(tǒng)故障范圍和類別鑒定，并做出相應(yīng)反饋。電力系統(tǒng)局部元件和系統(tǒng)出現(xiàn)運行異常，繼電保護裝置會發(fā)出警示信號，可以讓維護工作人員及時找到故障位置，還可以借助采樣板對電力系統(tǒng)運行的電壓、相角、電流等參數(shù)進行采樣和監(jiān)控，然后將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_，主要用于判斷被保護設(shè)施是否完好。一些綜合自動化的保障功能，在電源突然中斷時，繼電保護裝置結(jié)合其他自動裝置可以快速啟動備用電源，主要用于維護電力系統(tǒng)穩(wěn)定和安全運行。

2 影響火力發(fā)電廠繼電保護可靠性的因素

繼電保護裝置在電力系統(tǒng)中的作用不可忽視，影響火力發(fā)電站電力運輸可靠性的因素很多，下面將對影響火力發(fā)電廠繼電保護可靠性的因素進行分析：

2.1 雷電影響因素

火力發(fā)電站設(shè)備如果遭受到雷電襲擊，電廠設(shè)備將會被大面積破壞，因此必須加強火力發(fā)電廠雷擊防范。雷擊往往具有多種不同形式，其主要分為了感應(yīng)雷、球形雷以及直擊雷等種類，由于不同雷擊形式對于火力發(fā)電廠繼電保護裝置的影響程度不一樣，其對于電廠的損害程度也千差萬別。雷電擊中電廠發(fā)電設(shè)備接觸地部分，則可能會產(chǎn)生高頻電流，進而產(chǎn)生高阻抗條件，而這種情況對于繼電保護裝置將會大大提高電力系統(tǒng)運行故障報錯率，繼電保護裝置的反應(yīng)靈敏性和穩(wěn)定性也會受到不同程度的影響。

2.2 高頻影響因素

發(fā)電廠隔離開關(guān)的動作反應(yīng)相對較慢，非?？赡軐е赂哳l電流和電壓出現(xiàn)，高頻作用下會在線圈周圍產(chǎn)生磁場，進而對繼電保護器產(chǎn)生影響。電力系統(tǒng)運行過程中繼電保護裝置受到嚴重影響，將會直接影響電力機器的運營質(zhì)量。

2.3 電源影響因素

火力發(fā)電廠電力設(shè)備受到直流電源影響，當設(shè)備出現(xiàn)接地故障就會出現(xiàn)非常多的異?，F(xiàn)象。由于火力發(fā)電廠的地面網(wǎng)絡(luò)潛力電位超出國家規(guī)定的正常值，一旦出現(xiàn)直流回路電路故障安全，必然會導致斷路問題，引起電力系統(tǒng)斷電，進而影響用電用戶利益。由于電源因素的影響，火力發(fā)電廠的繼電保護裝置工作穩(wěn)定性無法得到有效保障，促使電力系統(tǒng)電力運行可靠性無法得到保障。

3 火力發(fā)電廠繼電保護分類

3.1 發(fā)動機繼電保護

目前，發(fā)動機的繼電保護主要分為三種：第一種為差動保護；第二種為定子接地保護；第三種為失磁保護。差動保護主要分為縱連差動完全和不完全保護方式。定子接地保護主要指單相接地出現(xiàn)故障，而故障又會因為中性點接地方式差異而有所不同，對于這些故障處理的方式和保護繼電方式也不一樣。

3.2 變壓器繼電保護

火力發(fā)電廠變壓器繼電保護主要有三種保護類型：（1）差動保護。該種保護模式對于發(fā)電機組而言，繼電器配備具有相對獨立性，主變壓器進行差動保護時，基本上是選擇三側(cè)電流差動保護；（2）中性點間隙過流保護。該保護形式又分為間隙過流保護和主變壓器零序過流保護共享同一組電流互感器，間隙過流保護和主變壓器零序過流保護獨立擁有電流互感器，變壓器出廠前采用單獨CT和其他形式綜合接線；（3）主變壓器瓦斯保護。瓦斯保護作為變壓器內(nèi)部重要保護部件，其可以利用對反應(yīng)氣體狀態(tài)進行檢測，然后采取針對性措施以實現(xiàn)對變壓器油箱保護。

3.3 發(fā)電機-變壓器繼電保護

火力發(fā)電廠中發(fā)電機-變壓器保護也進行了分類，其主要有閃絡(luò)保護、縱差保護以及勵磁保護三個方面。變壓器端口出現(xiàn)閃絡(luò)，很可能會引發(fā)斷路器損壞，對于電力系統(tǒng)的安全造成非常巨大的影響。閃絡(luò)保護對于斷路器的安全穩(wěn)定運行非常重要，關(guān)系到是否可以及時有效排除端口的閃絡(luò)故障?？v差保護往往不需要再配備一套專門的差動保護，而是通過發(fā)電機-變壓器共同組成聯(lián)動差動保護方案，通過這種方式，可以實現(xiàn)保護流程簡化。發(fā)電站-變壓器通過勵磁保護會引起變壓器發(fā)動機鐵心損壞。鐵心修復又需要耗費巨大成本，發(fā)電機-變壓器又必須通過勵磁安裝來避免。

4 提高火力發(fā)電廠繼電保護運行可靠性策略

4.1 做好繼電保護驗收工作

當調(diào)試完畢繼電保護裝置之后，必須經(jīng)過嚴格自檢和專業(yè)驗收工作，然后將檢驗單提交給相應(yīng)部門進行實驗。試驗中測試開關(guān)合跳閘實驗、接線、元件、壓板以及標志等是否全部正常，將現(xiàn)場測試完成之后需在驗收單上簽字確認。如果保護定值或者二次回路變更就應(yīng)該進行相關(guān)事項校對，在更改薄上記錄保護裝置變更具體情況。

4.2 巡視檢查設(shè)備排除安全隱患

對繼電保護裝置進行回路巡檢，找出回路中安全隱患，巡檢工作除了要交接班檢查還需要進行全面詳細檢查。繼電保護裝置巡檢檢查的主要內(nèi)容包括自動裝置是否按照計劃進行調(diào)度、保護壓板安裝是否符合要求、接線回路是否正常、熔斷器接觸良好、繼電器接點完好、線圈和附加電阻是否有過熱問題。CT、PT回路沒有開路、短路問題。警鈴、光字牌、事故音響情況是否完好；微機保護打印動作之后，必須檢查報告的參數(shù)和時間。如果發(fā)現(xiàn)報告出現(xiàn)異常，必須及時通知繼電保護人員進行處理。

4.3 提高繼電保護運行操作的準確性

繼電保護裝置運行操作人員完成相關(guān)原理學習之后，必須熟悉現(xiàn)場二次回路端子、繼電器、壓板以及信號牌等情況。操作中應(yīng)嚴格按照“兩票”執(zhí)行，并采取必要安全措施，對設(shè)備進行范圍調(diào)度劃分。為了確保繼電保護裝置的投退準確性，裝置運行編入各套保護名稱、時限、壓板以及保護跳開關(guān)使用說明書。

特殊情況下必須要對繼電保護裝置進行保護操作，按照其相應(yīng)規(guī)程進行操作，需要繼電保護人員擁有過硬的操作技術(shù)。進行PT檢修時必須通知相關(guān)的繼電保護人員進行實時監(jiān)視，觀察3YJ接點短接和方向元件短接。采用旁路開關(guān)代替線路時，需將保護定值調(diào)到與帶線路定值相同。繼電保護運行中出現(xiàn)異常，必須在加強監(jiān)視的同時，對引起誤動的出口壓板進行處理。若出現(xiàn)緊急異常情況，應(yīng)立即進行退出處理：（1）母差保護出現(xiàn)“母差交流斷線”“母差直流電壓消失”等問題時立即退出；（2）高頻保護直流電源消失時，應(yīng)定期對參數(shù)進行檢測，不符合要求時進行緊急處理；（3）微機保護總顯示警燈閃亮，4個保護警告燈有亮，則需退出相應(yīng)保護。若CPU出現(xiàn)故障，應(yīng)退出該裝置的所有保護，警告插件的所有信號燈不亮，若電源指示燈熄滅，則說明直流消失。

4.4 做好保護分析

火力發(fā)電廠繼電保護設(shè)備出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象時，繼電保護技術(shù)人員應(yīng)對信號復歸操作，需對保護動作的相關(guān)情況進行詳細分析，尋找出跳閘故障原因之后將其記錄下來。所有的掉牌信號復歸時機選擇，應(yīng)在即將送電恢復操作實現(xiàn)之后，相關(guān)技術(shù)人員需在復歸之后進行快速電氣設(shè)備運轉(zhuǎn)恢復。設(shè)備恢復正常工作之后，技術(shù)人員必須對整個修復流程進行詳細記錄，為后續(xù)設(shè)備異常再次檢查和分析提供資料支持，尋找出設(shè)備故障的具體原因，采取針對性措施以避免此類事件再次發(fā)生。

4.5 提高技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)和維修能力

繼電保護設(shè)備維護人員必須要熟悉相關(guān)的原理和設(shè)備故障處理圖紙，對于二次回路端子、壓板、繼電器、信號掉牌等進行核對，落實設(shè)備安全保護措施，依照繼電保護裝置規(guī)章制度進行操作。每次投入和退出操縱時，必須要征求調(diào)度人員的同意之后方可進行后續(xù)操作。在操作過程中必須要謹遵相關(guān)設(shè)備使用說明和相關(guān)時限，以此來避免操作過程中出現(xiàn)任何疏漏。繼電保護裝置設(shè)備操作人員在進行保護操作時，如線路過功率切斷保護、重瓦聯(lián)跳主機、主變零序一段跳母聯(lián)以及母線失靈跳主變等操作需要按照規(guī)章制度進行操作的同時，還應(yīng)進行靈活處理，根據(jù)故障發(fā)生實際情況做出應(yīng)變操作。

5 結(jié)語

火力發(fā)電作為我國目前一種非常重要的能源供應(yīng)形式，其承擔著為居民生產(chǎn)和生活提供基本保障的任務(wù)。而繼電保護裝置作為火力發(fā)電廠線路設(shè)備中必不可少的重要組成部分，其直接影響電力運輸是否能夠穩(wěn)定和安全。目前針對火力發(fā)電廠的繼電保護裝置的要求越來越高，對于其故障處理要求更加迅速，具體實踐中應(yīng)盡可能預(yù)防故障，做到確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

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作者簡介：唐彪（1986-），土家族，廣東珠海人，供職于珠海深能洪灣電力有限公司，研究方向：發(fā)電廠及電力系統(tǒng)。

（責任編輯：小 燕）