袁玉峰
【摘 ?要】繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)中電源的穩(wěn)定保護(hù)系統(tǒng)??蓪?duì)發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行檢查和故障排除。同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào),提醒電廠工作人員或自行切斷故障線路,確保電力正常傳輸。它是電廠電力系統(tǒng)自動(dòng)化程度較高的技術(shù)之一,對(duì)減少電廠的緊急情況和重要功能有著重要的影響。
【關(guān)鍵詞】發(fā)電廠;繼電保護(hù);干擾因素;
繼電保護(hù)對(duì)于電廠來說非常重要,電廠的安全穩(wěn)定,在很多時(shí)候需要依靠繼電保護(hù)來維護(hù)。繼電保護(hù)在電力消耗和傳輸過程中可以發(fā)揮很好的作用,因此有必要消除干擾繼電保護(hù)的因素發(fā)揮作用,提高繼電保護(hù)的效果。
一、繼電保護(hù)概述及特點(diǎn)
1.繼電保護(hù)。繼電保護(hù)所指的是正常用電過程里,當(dāng)電路發(fā)生故障時(shí),能夠及時(shí)報(bào)警,且有效阻止事故發(fā)生的一種保護(hù)裝置。在繼電保護(hù)裝置里,可靠性所指的是在規(guī)定范圍里,該動(dòng)作時(shí)不能拒動(dòng)作,不該動(dòng)作時(shí)不能誤動(dòng)作。通常繼電保護(hù)中的誤動(dòng)及拒動(dòng)作均會(huì)給發(fā)電廠的電力系統(tǒng)帶來較大危害,提高不誤動(dòng)及不拒動(dòng)可靠性措施一般存在著相互矛盾性,當(dāng)發(fā)電廠的電力系統(tǒng)負(fù)荷性質(zhì)及構(gòu)造不同時(shí),誤動(dòng)及拒動(dòng)造成的危害也是不同的,作為保障電力系統(tǒng)可靠運(yùn)行重要組成的繼電保護(hù)在發(fā)電廠中的作用還是很大的。
2.繼電保護(hù)特點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及其他技術(shù)的不斷發(fā)展,繼電保護(hù)技術(shù)也得到了很大提高,其主要特點(diǎn)有下列幾方面,一是繼電保護(hù)的自主運(yùn)行率在不斷提高,計(jì)算機(jī)技術(shù)中的數(shù)據(jù)處理讓繼電保護(hù)設(shè)備具有了很強(qiáng)的記憶力,再加上自動(dòng)控制技術(shù)等綜合運(yùn)用,讓繼電保護(hù)更好地實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)中的故障分量保護(hù),有效提高了穩(wěn)定安全運(yùn)行效率;二是繼電保護(hù)的監(jiān)控管理比較好,其主要表現(xiàn)為核心部件受外界環(huán)境影響比較小,具有一定使用功能,同時(shí),還能運(yùn)用計(jì)算機(jī)的信息系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控,從而有效降低了保護(hù)成本;三是繼電保護(hù)具有較強(qiáng)的兼容輔助功能,其裝置的體積比較小,盤位數(shù)量也少,并且還擴(kuò)充了其輔助功能,像波形分析及故障錄波等;四是運(yùn)用靈活,人機(jī)界面更為友好,維護(hù)調(diào)試也更為方便,維修時(shí)間縮短,并且能夠根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),通過軟件法在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)及特性改變。
二、發(fā)電廠繼電保護(hù)的干擾因素
1.雷電因素分析。發(fā)電廠雷電對(duì)發(fā)電廠的影響很大,一旦電力設(shè)備被雷電擊中,將嚴(yán)重受損,這將阻礙發(fā)電廠電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。一般來說,有許多形式的自然雷擊,如直接閃電、感應(yīng)雷擊、球形閃電等,以及電力系統(tǒng)的破壞力是不可忽視的。由于發(fā)電廠的網(wǎng)絡(luò)阻抗高,一旦接地元件或閃電保護(hù)裝置被閃電擊中,就會(huì)形成高頻電流。高頻電流的作用下,發(fā)電廠、變電站瞬態(tài)電壓地面網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將會(huì)增加,再加上高阻抗干擾環(huán)境中,錯(cuò)誤的概率行動(dòng)繼電保護(hù)裝置在上升,所以將大大減少繼電保護(hù)裝置的靈敏度和穩(wěn)定性,嚴(yán)重的甚至?xí)ケWo(hù)功能,使電廠的繼電保護(hù)裝置造成一定影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
2.高頻因素分析。通常,由于隔離開關(guān)在電廠設(shè)備和運(yùn)動(dòng)很長(zhǎng)一段時(shí)間的移動(dòng)速度緩慢,很容易在隔離開關(guān)觸點(diǎn)弧閃絡(luò),進(jìn)而將形成之間的過電壓之間形成電力設(shè)備,高頻電流,等等,這個(gè)工廠電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行安全隱患。這是因?yàn)楦哳l狀態(tài)的形成將圍繞著總線形成一定強(qiáng)度的電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電場(chǎng)的形成、磁場(chǎng)影響二次電路的正常運(yùn)行、二次器件,使其具有一定的運(yùn)行故障。此外,一旦電場(chǎng)強(qiáng)度,磁場(chǎng)是超出了繼電保護(hù)裝置邏輯元件的范圍限制,會(huì)引起繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作異常,這將大大減少繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用性能,產(chǎn)生不利影響電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的發(fā)電廠。
3.輻射因子分析。近年來,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,為了從根本上滿足電力生產(chǎn)和監(jiān)管的基本要求,大部分電廠都配備了移動(dòng)通信設(shè)備。通信設(shè)備的應(yīng)用將影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行。首先,通信設(shè)備的應(yīng)用將在一定的使用范圍內(nèi)形成一定強(qiáng)度的電場(chǎng)和磁場(chǎng),從而影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。其次,通信設(shè)備的應(yīng)用將在一定范圍內(nèi)產(chǎn)生一定的輻射,這將影響繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用性能。動(dòng)態(tài)磁場(chǎng),例如,當(dāng)一個(gè)弱耦合到周圍的電子設(shè)備電路時(shí),會(huì)引起高頻電壓信號(hào)源的錯(cuò)誤,保護(hù)動(dòng)作的繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)偏差,影響電力系統(tǒng)設(shè)備的保護(hù)。但通信設(shè)備對(duì)當(dāng)前的電廠非常重要,因此只有相應(yīng)的解決方案才能有效地降低繼電保護(hù)裝置的影響。
4.靜電因素分析。在繼電保護(hù)裝置中,靜電因素對(duì)其防護(hù)工作造成的干擾源是發(fā)電廠員工的衣物。一般來說,發(fā)電廠工人在高壓環(huán)境下工作時(shí)間更長(zhǎng),所以他們的衣服上有很高的電壓。和高電壓電荷不會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置的運(yùn)動(dòng)是非常嚴(yán)重的,但是一旦這些工人進(jìn)入工廠接觸可能會(huì)引起放電現(xiàn)象,設(shè)備發(fā)生后這種現(xiàn)象會(huì)對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備的組件造成一定的破壞,從而影響繼電保護(hù)裝置的保護(hù)系統(tǒng),在一定的干擾,最終使繼電保護(hù)設(shè)備誤差,影響電廠的電力系統(tǒng)的操作。而發(fā)電廠的靜態(tài)因素是不可避免的,它不應(yīng)忽視對(duì)繼電保護(hù)裝置的影響,因此應(yīng)高度重視,制定切實(shí)可行的措施,有效地減少甚至避免靜電因素對(duì)植物保護(hù)繼電保護(hù)裝置的影響。
5.電源因素。直流電源對(duì)電廠的影響并不小。通常情況下,如果電廠有故障,會(huì)導(dǎo)致設(shè)備異常運(yùn)行,如電站網(wǎng)絡(luò)潛力異常。分布電容和抗干擾能力的同時(shí),在很短的時(shí)間內(nèi)可以使直流恢復(fù)到原始的運(yùn)行狀態(tài),但即使是在這個(gè)相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)會(huì)發(fā)生直流線路故障,并導(dǎo)致短期電力中斷或干擾功率,這樣將大大減少繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性,嚴(yán)重的甚至?xí)斐刹豢赡娴膿p害到繼電保護(hù)設(shè)備。
三、發(fā)電廠繼電保護(hù)的有效措施
繼電保護(hù)是維持發(fā)電廠正常生產(chǎn)重要的關(guān)鍵環(huán)節(jié),維持繼電保護(hù)裝置正??煽縿?dòng)作是工程設(shè)計(jì)人員及運(yùn)行人員需要深入分析的內(nèi)容??紤]到繼電保護(hù)干擾因素帶來的不利影響,發(fā)電廠在生產(chǎn)運(yùn)行期間要重視繼電保護(hù)裝置的管理,對(duì)潛在的干擾因素及時(shí)防范處理。根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn),發(fā)電廠繼電保護(hù)抵抗干擾的措施包括以下幾個(gè)方面。
1.安排保護(hù)人員。發(fā)電廠應(yīng)安排專業(yè)人員對(duì)繼電保護(hù)裝置監(jiān)測(cè)觀察,當(dāng)裝置發(fā)生異常狀態(tài)后及時(shí)采取措施處理。通常對(duì)發(fā)電廠設(shè)備實(shí)施繼電保護(hù)時(shí)要充分安排調(diào)度、繼保、運(yùn)行等人員的工作,讓發(fā)電廠電網(wǎng)保持良好的運(yùn)行,專業(yè)人員必須經(jīng)過專業(yè)的培訓(xùn)和學(xué)習(xí),經(jīng)過專業(yè)機(jī)構(gòu)的測(cè)評(píng),并對(duì)相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)建立根據(jù)數(shù)據(jù),以作為資料儲(chǔ)備。
2.完善規(guī)章制度。不同發(fā)電廠的生產(chǎn)模式各不一樣,發(fā)電廠要根據(jù)自身采用的繼電保護(hù)裝置特性,制定完善的規(guī)章制度加強(qiáng)管理。如:繼電保護(hù)設(shè)備臺(tái)賬、運(yùn)行維護(hù)、事故分析、定期校驗(yàn)、缺陷處理等。
3.實(shí)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。隨著微機(jī)保護(hù)和微機(jī)自動(dòng)裝置的自診斷技術(shù)的發(fā)展,變電站繼電保護(hù)故障診斷系統(tǒng)的完善為電氣二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。對(duì)保護(hù)裝置可通過加載在線監(jiān)測(cè)程序,對(duì)相應(yīng)的干擾因素及時(shí)處理,
4.配電線路保護(hù)。當(dāng)前,國(guó)內(nèi)配網(wǎng)線路均以以10 KV電壓等級(jí)為主,但是10 KV配電線路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是一致性差。如有的為用戶專線,只帶1~2個(gè)用戶,類似于輸電線路;有的呈放射狀,幾十臺(tái)變壓器T接于同一條線路的各個(gè)分支上;有的線路短到幾百米,有的線路長(zhǎng)到幾十千米;有的線路由35 kV變電所出線,有的線路由110 kV變電所出線;有的線路上的配電變壓器容量很小,較大不過100 kVA,有的線路上卻有幾千千伏安的變壓器。這就要求技術(shù)人員參照電網(wǎng)保護(hù)配置情況及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),利用規(guī)范的保護(hù)整定計(jì)算方法對(duì)繼電保護(hù)參數(shù)準(zhǔn)確計(jì)算。
總之,繼電保護(hù)裝置是電廠生產(chǎn)中非常重要的操作裝置,其質(zhì)量直接決定了電氣設(shè)備的運(yùn)行安全。因此,有關(guān)人員應(yīng)該對(duì)繼電保護(hù)裝置的干擾因素進(jìn)行全面分析,并采取有效的處理措施,使電廠的運(yùn)行過程更加可靠和安全。
(作者單位:呼倫貝爾安泰熱電有限責(zé)任公司海拉爾熱電廠)