葉志蓉

【摘 要】發(fā)電廠是電能生產(chǎn)的重要基地，為社會(huì)生產(chǎn)及人們生活用電提供了電能，維持社會(huì)正常的供電狀態(tài)。隨著近年來(lái)電力事業(yè)的快速發(fā)展，發(fā)電企業(yè)對(duì)自身要求不斷提高，對(duì)設(shè)備穩(wěn)定性和安全性要求也不斷提高，在生產(chǎn)過程中由于設(shè)備老化等原因，導(dǎo)致發(fā)電企業(yè)裝置誤動(dòng)，或是短路等故障不斷發(fā)生。在發(fā)電廠中的繼電保護(hù)裝置可以起到隔離保護(hù)的作用，確保發(fā)電廠運(yùn)行安全，對(duì)電廠設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行全面監(jiān)督，對(duì)設(shè)備異常狀況進(jìn)行監(jiān)控。在發(fā)電廠發(fā)展過程中，其規(guī)模不斷擴(kuò)大，而繼電保護(hù)裝置的作用也逐漸反應(yīng)出來(lái)。本文就對(duì)發(fā)電廠繼電保護(hù)裝置的故障處理問題進(jìn)行探討與分析。

【關(guān)鍵詞】發(fā)電廠；繼電保護(hù)裝置；故障處理

中圖分類號(hào)： TM774；TM62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）09-0128-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.09.059

Discussion on failure of relay protection device in power plant

YE Zhi-rong

（Sichuan Xiaojinchuan Hydropower Development Co.，Ltd.，Aba Sichuan 624299，China）

【Abstract】The power plant is an important base for the production of electricity.It provides electricity for social production and people's livelihood，and maintains normal social power supply.With the rapid development of the electric power industry in recent years，power generation companies have continuously increased their own requirements，and the requirements for equipment stability and safety have also been increasing.In the production process，due to equipment aging and other reasons，the power generating equipment has been mis-operated or short-circuited.Such failures continue to occur.The relay protection device in the power plant can play the role of isolation and protection，ensure the safety of the power plant operation，conduct comprehensive supervision on the operation of the power plant equipment，and monitor the abnormal conditions of the equipment.In the process of power plant development，its scale has continued to expand，and the role of relay protection devices has gradually reflected.This paper discusses and analyzes the fault handling of relay protection devices in power plants.

【Key words】Power plant；Relay protection device；Troubleshooting

在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，會(huì)由于不恰當(dāng)操作，電氣設(shè)備絕緣損壞或是在外力作用下遭到破壞等多種原因，導(dǎo)致運(yùn)行狀態(tài)異常，或引發(fā)短路故障。電廠的重大事故不僅會(huì)引發(fā)大規(guī)模停電，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致火力發(fā)電廠系統(tǒng)穩(wěn)定性遭到破壞，從而使系統(tǒng)解列。因此在電力系統(tǒng)發(fā)生故障問題時(shí)，需要采取及時(shí)有效的措施加以解決，避免產(chǎn)生重大損失問題[1]。當(dāng)電力系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)運(yùn)行狀況異常，繼電保護(hù)裝置可以及時(shí)發(fā)出警報(bào)信號(hào)，通知給值班人員，進(jìn)行快速處理；在事故發(fā)生時(shí)，繼電保護(hù)裝置可以自動(dòng)切除故障，限制事故發(fā)生的范圍。因此，為了維持電力系統(tǒng)運(yùn)行正常，就要定期對(duì)發(fā)電廠繼電保護(hù)裝置進(jìn)行有效檢測(cè)。

1 發(fā)電廠繼電保護(hù)裝置

在發(fā)電廠的日常運(yùn)行中繼電保護(hù)裝置主要是為發(fā)電廠運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性提供保障，從某種程度上也對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生影響。根據(jù)我國(guó)發(fā)電廠當(dāng)前情況來(lái)看，發(fā)電廠主要存在兩種發(fā)電形式，即火力發(fā)電與力發(fā)電，如在發(fā)電廠中采用繼電保護(hù)裝置，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的保護(hù)，在發(fā)電廠設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中一旦出現(xiàn)故障或是異常情況，繼電保護(hù)裝置可以在第一時(shí)間內(nèi)接收到設(shè)備異常信號(hào)，并將發(fā)出異常信號(hào)的故障設(shè)備進(jìn)行排查，通過將故障設(shè)備與總電源系統(tǒng)進(jìn)行隔離的方式來(lái)降低故障對(duì)設(shè)備的影響和損壞，確保電力系統(tǒng)運(yùn)行安全。

在發(fā)電廠系統(tǒng)運(yùn)行過程中，容易受到外在多方面因素的影響，其中雷雨天氣對(duì)信號(hào)的傳輸帶來(lái)嚴(yán)重的影響，同時(shí)也會(huì)對(duì)繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生較大的影響，根據(jù)不同的雷擊形式，繼電保護(hù)設(shè)備也會(huì)受到不同程度影響，如在發(fā)電廠設(shè)備接地位置發(fā)生雷擊，在雷擊過程中的高頻電流會(huì)直接導(dǎo)致發(fā)電廠接地網(wǎng)絡(luò)電位快速升高，在高阻抗環(huán)境下，繼電保護(hù)裝置報(bào)故障錯(cuò)誤率會(huì)明顯提高，對(duì)繼電保護(hù)裝置準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性帶來(lái)直接的影響[2]。除了在雷雨天氣下對(duì)繼電保護(hù)裝置帶來(lái)影響，其次還會(huì)因隔離開關(guān)工作緩慢，導(dǎo)致在開關(guān)觸點(diǎn)間電弧產(chǎn)生高頻電流或電壓，進(jìn)而也會(huì)影響到繼電保護(hù)裝置的操作。如發(fā)生接地事故，則會(huì)出現(xiàn)大量設(shè)備運(yùn)行狀況異常的情況，如發(fā)生電流回路事故，引起短時(shí)間斷電，對(duì)繼電保護(hù)裝置靈敏度與穩(wěn)定性都會(huì)造成影響。

2 繼電保護(hù)裝置常見故障類型

在電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置具有重要的作用和影響，可以有效處理電力系統(tǒng)的故障問題，但在多方面因素影響下，繼電保護(hù)裝置的安全性與穩(wěn)定性也會(huì)受到影響，在繼電保護(hù)裝置工作狀態(tài)下也會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)故障問題，導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置失效，對(duì)設(shè)備帶來(lái)重大的影響和損害，在發(fā)電廠中常見的繼電保護(hù)裝置故障類型有多種，如裝置元件故障，一旦發(fā)現(xiàn)裝置元件故障則會(huì)直接導(dǎo)致保護(hù)裝置失效，難以為電力系統(tǒng)的運(yùn)行提供保障。在繼電保護(hù)裝置中其常見的元件故障為電流互感器故障，在繼電保護(hù)裝置中電流互感器作為一種重要元件，在發(fā)生故障時(shí)會(huì)使裝置內(nèi)部電流瞬間增加，從而對(duì)裝置帶來(lái)嚴(yán)重的電流干擾，或造成保護(hù)裝置燒壞，使繼電保護(hù)裝置失效[3]。第二，絕緣故障，在繼電保護(hù)裝置中其內(nèi)部與外部的絕緣設(shè)計(jì)良好，避免裝置元件受到電磁干擾而導(dǎo)致?lián)p壞。但在繼電保護(hù)裝置長(zhǎng)期使用過程中，不可避免的會(huì)受到環(huán)境侵蝕破壞，從而造成絕緣老化的問題，使裝置的絕緣能力降低，使繼電保護(hù)裝置失效。第三，受干擾故障。由于繼電保護(hù)裝置工作環(huán)境較為特殊，有大量電磁波，在日常工作中裝置內(nèi)的電子元件會(huì)受到電磁波干擾，從而對(duì)裝置正常工作帶來(lái)影響，使裝置失效。此外，在較強(qiáng)的靜電干擾下也會(huì)導(dǎo)致裝置內(nèi)部電子元件損壞，使裝置失效，也會(huì)對(duì)繼電保護(hù)裝置的保護(hù)效果帶來(lái)影響。第四，系統(tǒng)設(shè)置故障。目前在發(fā)電廠中所使用的繼電保護(hù)裝置可以自動(dòng)保護(hù)，在裝置安裝之前設(shè)計(jì)人員與技術(shù)人員已經(jīng)在裝置自動(dòng)控制系統(tǒng)中設(shè)置一定程序，設(shè)備在工作中可以根據(jù)相應(yīng)的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的保護(hù)，但在實(shí)際運(yùn)行中這些因程序設(shè)置錯(cuò)誤導(dǎo)致裝置發(fā)生故障的問題也較為常見。第五，產(chǎn)品質(zhì)量問題[4]。在部分發(fā)電企業(yè)中因過度降低采購(gòu)成本，所購(gòu)買的繼電保護(hù)裝置的質(zhì)量不合格，導(dǎo)致在使用中裝置出現(xiàn)質(zhì)量問題，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的保護(hù)，并對(duì)電力系統(tǒng)其他設(shè)備的正常使用和運(yùn)行帶來(lái)了一定的影響。

3 發(fā)電廠繼電保護(hù)裝置故障維修與解決措施

3.1 發(fā)電廠繼電保護(hù)裝置故障維修方法

3.1.1 替換法

在繼電保護(hù)裝置發(fā)生故障問題時(shí)，替換法是最為直接和最常用的一種維修方法，即檢修人員找出故障線路或是元器件，直接替換上新的線路或是元器件，確保壯志在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在實(shí)際操作過程中維修人員通常采用這種方式在裝置故障檢查中觀察是否是元器件損壞所導(dǎo)致，也就是說，在替換新的元器件后，如發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行恢復(fù)正常，則說明故障問題是由于元器件損壞所導(dǎo)致，從而縮短了故障解決的時(shí)間，提高檢修工作效率。

3.1.2 參照法

在檢修過程中如果繼電保護(hù)裝置檢測(cè)結(jié)果與設(shè)想檢測(cè)值之間存在較大的差距，并且難以通過直接替換元器件的方式來(lái)解決故障問題，維修人員就應(yīng)該采用參照法來(lái)進(jìn)行故障設(shè)備的排查工作[5]。在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的工作狀態(tài)下，結(jié)合統(tǒng)計(jì)的裝置詳細(xì)參數(shù)信息和工作狀態(tài)，將其和設(shè)備實(shí)際測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較，從而對(duì)故障區(qū)域進(jìn)行大致劃分，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的針對(duì)性排查。

3.1.3 線路短路

在設(shè)備的實(shí)際檢修過程中，檢修人員通常會(huì)采用人為短路的方式來(lái)明確故障區(qū)域是否存在短接，在故障發(fā)生時(shí)采用這種方式可以在最短時(shí)間內(nèi)明確需要排查區(qū)域，從而提高故障檢修效率，在裝置檢修過程中得到廣泛使用。

3.2 發(fā)電廠繼電保護(hù)裝置故障解決措施

在電力系統(tǒng)運(yùn)行中繼電保護(hù)裝置發(fā)揮著重要的作用，主要是對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)視，一旦電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)異常情況或是發(fā)生故障，繼電保護(hù)裝置則會(huì)立即啟動(dòng)。在設(shè)備發(fā)生故障后，繼電保護(hù)裝置會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)程序?qū)Ξ惓＿\(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在短時(shí)間內(nèi)切斷電源，或是發(fā)布警報(bào)信號(hào)[6]。因此繼電保護(hù)裝置大部分的工作狀態(tài)是處于靜止的，并是由靜止向高速運(yùn)轉(zhuǎn)變化的過程，因此對(duì)于繼電保護(hù)裝置的檢修工作也提出了更高的要求，實(shí)現(xiàn)裝置運(yùn)行狀態(tài)快速運(yùn)轉(zhuǎn)的技能。

3.2.1 加強(qiáng)裝置質(zhì)量檢驗(yàn)工作

繼電保護(hù)裝置的質(zhì)量與性能也會(huì)對(duì)裝置保護(hù)效果有著密切的聯(lián)系，因此在裝置采購(gòu)和制造，以及在裝置的安裝調(diào)試過程中都需要對(duì)裝置的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，并堅(jiān)持質(zhì)量達(dá)標(biāo)與經(jīng)濟(jì)高效性原則來(lái)對(duì)繼電保護(hù)裝置及其元器件進(jìn)行合理選擇，加強(qiáng)對(duì)新裝置的分級(jí)驗(yàn)收工作，通過檢查與試驗(yàn)等方式從源頭上加強(qiáng)對(duì)裝置質(zhì)量的保障[7]。在電磁性保護(hù)裝置中，其中轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件軸尖錐度應(yīng)確保光潔、精確，其節(jié)點(diǎn)要求鍍銀，在裝置確認(rèn)合格并得到規(guī)范安裝后，應(yīng)由技術(shù)部門、運(yùn)行部門與檢修部門來(lái)共同對(duì)裝備進(jìn)行調(diào)試，以便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的缺陷，得到有效處理，在確認(rèn)其符合質(zhì)量要求后方可投入使用。

3.2.2 嚴(yán)格遵循操作規(guī)范執(zhí)行

為了避免在繼電保護(hù)裝置中因人為因素對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)造成影響，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行不通暢，就應(yīng)該嚴(yán)格遵循相關(guān)操作規(guī)范，操作人員應(yīng)全面掌握電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作原理，并明確二次圖紙，對(duì)繼電器進(jìn)行復(fù)核，遵循繼電保護(hù)工作制度及操作規(guī)范，不斷總結(jié)以往的工作經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，提高專業(yè)操作水準(zhǔn)。如在啟動(dòng)連跳其他保護(hù)開關(guān)時(shí)，應(yīng)退出出口壓板，在利用旁路開關(guān)代替局部線路時(shí)，其保護(hù)定制應(yīng)與原有線路參數(shù)保持一致，在采用母聯(lián)開關(guān)來(lái)代替開關(guān)線路時(shí)，需要切換CT端子[8]。另外，在PT檢修的過程中，應(yīng)由繼電人員對(duì)電壓進(jìn)行監(jiān)視，來(lái)連接節(jié)點(diǎn)和方向元件。在替代停保時(shí)應(yīng)杜絕直流電源停止，尤其是在實(shí)際工作中應(yīng)向繼電保護(hù)人員學(xué)習(xí)相關(guān)注意事項(xiàng)，通過不斷積累經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，減少人為因素對(duì)裝置運(yùn)行帶來(lái)影響。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在發(fā)電廠的正常運(yùn)行過程中繼電保護(hù)裝置發(fā)揮著重要的作用，是系統(tǒng)運(yùn)行的保障，為發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行安全提供基礎(chǔ)。但在實(shí)際操作過程中，由于繼電保護(hù)裝置在長(zhǎng)期使用中受到多方面因素影響，導(dǎo)致設(shè)備在運(yùn)行中出現(xiàn)各種故障問題，對(duì)發(fā)電廠的安全帶來(lái)影響，甚至威脅到國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)裝置的檢修工作十分重要，應(yīng)定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修，解決設(shè)備在運(yùn)行中的故障問題。另外，在繼電保護(hù)裝置采購(gòu)過程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)裝置的質(zhì)量檢驗(yàn)工作，確保其質(zhì)量合格，在工作中要求工作人員嚴(yán)格遵循相關(guān)操作規(guī)范，避免因人為因素導(dǎo)致故障問題發(fā)生，確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，滿足發(fā)電廠的需求。

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