摘 要：水輪發(fā)電機組和大電網(wǎng)共同協(xié)作工作能夠加強電力能源的實際需求滿足，同時對環(huán)境的污染問題也能夠從很大程度上得到緩解，而水輪發(fā)電機組繼電保護是作業(yè)效率的保障?；诖?，文章主要就水輪發(fā)電機組繼電保護現(xiàn)狀問題進行詳細分析并結(jié)合實際情況對其改進優(yōu)化的策略進行探究，希望此次理論研究對實際操作能起到一定指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：水輪發(fā)電；繼電保護；現(xiàn)狀

引言

當前我國的電力改革正如火如荼的進行，由于我國在用電量上比較大，所以電力能源的實際供應(yīng)還相對較為緊張，通過一些新的技術(shù)的發(fā)電就比較重要，水輪發(fā)電機組繼電保護的問題是影響水輪發(fā)電效率的重要問題，加強對其理論研究就有著實質(zhì)性意義。從水輪發(fā)電機組繼電保護的現(xiàn)狀來看還有諸多內(nèi)容需要進一步的完善和改進，從而來促進水輪發(fā)電機組繼電保護的優(yōu)化應(yīng)用。

1 水輪發(fā)電機組繼電保護現(xiàn)狀及問題分析

1.1 水輪發(fā)電機組繼電保護現(xiàn)狀分析

水輪發(fā)電機組繼電保護裝置對電力系統(tǒng)的保護來講有著重要意義，在繼電保護裝置的作用下電力系統(tǒng)發(fā)生了異常就能夠自行運行，將故障點進行斷開，從而能夠最大化的對電力系統(tǒng)設(shè)備的損害得以降低。從當前我國水輪發(fā)電機組繼電保護和大電網(wǎng)的并列運行情況來看，繼電保護的配置相對比較簡單化[1]。水輪發(fā)電機在實際的運行過程中就可能出現(xiàn)定子繞組相間短路以及接地短路的故障問題，本應(yīng)有相應(yīng)的保護裝置，但對于低壓機組的容量小的現(xiàn)狀考慮基礎(chǔ)上以及從經(jīng)濟的角度出發(fā)考慮來說，基本就只是安裝某一必要保護裝置。

從實際的水電站的水輪發(fā)電機組繼電保護裝置來看，比較常見的有BKSF以及HFS型的配電屏，這些裝置在保護以及控制和同期的功能上都有著較好的應(yīng)用。在定子繞組接地保護瞬時動作于跳閘，以及過電壓保護延時動作于跳閘，為能夠有效防止機組甩負荷時飛車很多的電站還裝有消能電阻自動投入裝置和自動關(guān)導(dǎo)葉裝置。將繼電保護裝置在水輪發(fā)電機組中的應(yīng)用有著多種功能體現(xiàn)，其中的告警功能以及隔斷功能和控制功能都有著重要體現(xiàn)，在告警功能上能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的工作狀態(tài)實時監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常及時發(fā)出告警信號，在隔斷功能上能夠?qū)ν话l(fā)性電路故障進行隔斷，減小對水電站其它設(shè)備的危害影響[2]。

1.2 水輪發(fā)電機組繼電保護問題分析

水輪發(fā)電機組機電保護的問題是多方面的，主要體現(xiàn)在用戶電源頻率發(fā)生偏移以及機組飛逸轉(zhuǎn)速失控，部分的帶恒壓勵磁裝置的電站，當電站和系統(tǒng)突然解列之后，只要是電站側(cè)在用戶負荷電流不足過電流保護的整定值，那么發(fā)電機在保護裝置層面就不能正確的動作。在用戶的電源電壓上雖然是基本恒定而在頻率上偏離額定值比較大的電源就會對用戶帶來損害，加上反應(yīng)在過電壓或者是保護出口繼電器動作而動作防飛車裝置不能夠正常的揉入實際當中使用，這樣也就會造成飛逸轉(zhuǎn)速的控制得不到有效實現(xiàn)。不僅如此，在繼電保護動作于跳發(fā)電機主開關(guān)和滅磁的機組，保護動作后失去了作為操作電源的機端電壓也會造成機組的過速問題出現(xiàn)。

還有就是由于同線用戶受到危險過電壓的問題，勵磁裝置無恒壓功能機組在電站的故障一級系統(tǒng)的解列過程中，在線用戶的總負荷比電站及時出力小，兩者差值在相應(yīng)范圍內(nèi)就比較容易出現(xiàn)電機輸出電壓的升高[3]。最終就會造成使用電設(shè)備長時間處在過電壓狀態(tài)而燒毀。對于以上的主要問題要能夠詳細的分析，針對性的加以解決。

2 水輪發(fā)電機組繼電保護原理及改進策略探究

2.1 水輪發(fā)電機組繼電保護原理分析

對水輪發(fā)電機組繼電保護的原理方面，差動保護利用比較被保護元件兩端電流的幅值以及相位原理構(gòu)成，百分百定子接地保護通過反應(yīng)三次諧波電壓比值以及基波零序電壓原理構(gòu)成，而在95%定子接地保護是通過反應(yīng)電機機端零序電壓原理所構(gòu)成，另外在失磁保護方面主要是通過反應(yīng)勵磁低電壓以及系統(tǒng)低電壓原理進行適當配置所構(gòu)成。而對稱過負荷保護以及不對稱過負荷保護能夠?qū)Πl(fā)電機發(fā)熱特性以及熱積累過程進行模擬，從而實現(xiàn)t=K/[（I/Ie）2-B]的反時限延時功能運算，將發(fā)電機過負荷能力得到充分發(fā)揮。

對于各類型的保護配置性能方面，主要有集成電路型以及電磁型和晶體管型、微機型等幾種保護裝置，通過比較能夠發(fā)現(xiàn)，微機型的繼電保護裝置的性能是最優(yōu)的。其能夠?qū)崿F(xiàn)程序的自適應(yīng)，能夠按照系統(tǒng)運行狀態(tài)自動的改變整定值及相關(guān)特性，并有著可存取存儲器，同時也有著自檢能力，對事故后的分析也比較有利[4]。

2.2 水輪發(fā)電機組繼電保護改進策略

第一，完整的保護系統(tǒng)是通過管理系統(tǒng)下三個獨立保護子系統(tǒng)所構(gòu)成，并集中安置在一面保護屏內(nèi)，從而來形成緊湊雙重化發(fā)變組危機保護系統(tǒng)，而在每個保護子系統(tǒng)方面都有著自己的電源以及模擬量采集等系統(tǒng)。在保護的基本配置原則方面要能夠得以遵守，主保護雙重化以及要能夠采用不同的原理，在主保護分配三個相互獨立的子系統(tǒng)中。輔助保護以及異常運行保護和后備保護合理分配在這幾個子系統(tǒng)當中。

第二，對并網(wǎng)機組而言，正常運行過程中的頻率偏差和大電網(wǎng)頻率偏差是相同的，允許值在±0.5赫茲，所以高低頻率繼電器整定值就在51赫茲和49赫茲上下，而在保護動作的頻率偏差上只有額定值百分之二。在電站和系統(tǒng)的解列之后只要在線用戶負荷和電站及時出力存有一定差異那么過頻率及低頻率的保護裝置就能夠動作。高低頻繼電器接于主開關(guān)電網(wǎng)側(cè)主要是為能夠避免保護裝置在機組并網(wǎng)前動作。在電站出力大于用戶負荷的時候，高頻率保護動作，反則是低頻率保護動作，這就對帶恒電壓勵磁功能機組保護拒動比較有效，在保護的靈敏度方面也能夠得到有效提升。

第三，水輪發(fā)電機組繼電保護的優(yōu)化還要在結(jié)構(gòu)以及配置上能充分重視，對于完全獨立的雙套配置能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的雙重化，同時也能夠防止一套系統(tǒng)失效時失去保護，也能夠?qū)崿F(xiàn)不停電的檢修對系統(tǒng)運行的可靠性得以有效提升[5]。各子系統(tǒng)電源的輸入輸出回路的獨立能對子系統(tǒng)出故障以及退出運行過程中其它部分能夠正常運行可以有效保障，然后可采用高可靠性指標的STD工控微機以及全部進口接插件，發(fā)揮各自的所長將系統(tǒng)的動作性能進行有效提升。

第四，對抗干擾的問題進行應(yīng)對可以從多方面考慮，采用微機保護在抗干擾的能力上就比較強，要比其它的有源器件保護更加的優(yōu)越，為能夠?qū)⒈Ｗo動作的正確性得到有效提升就可采用一些比較有效的抗干擾措施，例如隔離措施以及退藕和旁路、屏蔽、就近等措施的應(yīng)用，另外也能夠設(shè)置輔助的功能，也可以裝設(shè)軟盤驅(qū)動器以及必要的記錄功能等。在相關(guān)的軟件方面能夠安裝一些數(shù)據(jù)采集軟件和保護功能軟件等進行實際的應(yīng)用。

3 結(jié)束語

總而言之，對于水輪發(fā)電機繼電保護的優(yōu)化措施的實施要能夠從多方面進行，隨著當前我國的相關(guān)技術(shù)的不斷升級，生產(chǎn)現(xiàn)場所出現(xiàn)的技術(shù)問題都能夠在微機保護的軟硬件優(yōu)化下得到有效解決。通過此次的相關(guān)措施的分析，能夠從一定程度上提升實際作業(yè)的效率，由于文章篇幅限制不能進一步深化探究，希望此次理論研究能起到拋磚引玉的作用。

參考文獻

[1]李剛，王翠霞，溫渤嬰.一種新型微機繼電保護實驗裝置的研制[J].繼電器，2014（22）.

[2]張秀芝，劉志清.木龍灘水電站水輪發(fā)電機組溫度保護的實現(xiàn)[J].水力發(fā)電，2014（6）.

[3]周捷，楊永標.面向?qū)ο蟮奈C保護測控軟件開發(fā)與應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)自動化，2014（13）.

[4]姜富華，杜孝忠.我國小水電發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題[J].中國農(nóng)村水利水電，2014（3）.

[5]沈國榮，鄭玉平，趙希才.繼電保護技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].電力設(shè)備，2014（5）.

作者簡介：肖亮（1988-），男，重慶市人，工作單位：重慶大唐國際彭水水電開發(fā)有限公司，職務(wù)：值班員。