許慶賀

（河南九域恩湃電力技術(shù)有限公司，河南 鄭州 450052）

1 火電廠繼電保護(hù)的主要類型分析

1.1 發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)

第一，差動保護(hù)?？梢赃M(jìn)一步細(xì)化為縱聯(lián)差動的完全保護(hù)與縱聯(lián)差動的不完全保護(hù)。在實(shí)際的保護(hù)過程中，當(dāng)差動電流高于保護(hù)裝置的整定值時，上位機(jī)報警保護(hù)出口動作，使故障設(shè)備斷開電源[1]。

第二，定子接地保護(hù)?？梢赃M(jìn)一步細(xì)化分為基波零序電壓定子接地、零序電流定子接地以及100%定子接地。主要為發(fā)電機(jī)定子繞組回路及與定子繞組回路直接相連的一次系統(tǒng)發(fā)生的單相接地短路。

第三，失磁保護(hù)。依托失磁發(fā)電機(jī)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)行情況、各個機(jī)端電量的變化情況落實(shí)針對性保護(hù)。

1.2 變壓器繼電保護(hù)

第一，差動保護(hù)。當(dāng)前，三測電流差動的使用更加普遍。

第二，中性點(diǎn)間隙的過流保護(hù)。主變壓器的零序過流保護(hù)與間隙過流保護(hù)使用的電流互感器為同一個；各自擁有獨(dú)立的電流互感器；出廠前已經(jīng)完成主變壓器中性點(diǎn)的設(shè)置，而間隙過流保護(hù)使用獨(dú)立的中性點(diǎn)。

第三，主變壓器的瓦斯保護(hù)。主要利用反應(yīng)氣體狀態(tài)落實(shí)變壓器的保護(hù)。

1.3 發(fā)電機(jī)-變壓器繼電保護(hù)

第一，斷路器端口的閃絡(luò)保護(hù)。當(dāng)斷路器端口出現(xiàn)閃絡(luò)時，極易引發(fā)斷路器損壞，不利于電力系統(tǒng)運(yùn)行安全的保持。依托閃絡(luò)保護(hù)，能夠第一時間排除端口閃絡(luò)故障。

第二，發(fā)電機(jī)-變壓器組的縱差保護(hù)。此時，發(fā)電機(jī)與變壓器共同享受同一組縱差聯(lián)動保護(hù)方案，實(shí)現(xiàn)有效保護(hù)的同時降低了保護(hù)程序的繁瑣性。

第三，發(fā)電機(jī)-變壓器的過勵磁保護(hù)。過勵磁現(xiàn)象的發(fā)生會引發(fā)變壓器的損壞，而依托這樣的保護(hù)就能夠達(dá)到降低維修成本的效果，實(shí)現(xiàn)對發(fā)電機(jī)與變壓器的保護(hù)。

2 提高火電廠繼電保護(hù)運(yùn)行可行性的策略探究

2.1 落實(shí)系統(tǒng)技術(shù)改造

系統(tǒng)技術(shù)改造應(yīng)當(dāng)結(jié)合火電廠的實(shí)際情況完成，具體的技術(shù)改造方向如下。第一，若是存在使用的110 kV或200 kV 的線路難以滿足功能需求量，則需要展開母線保護(hù)的技術(shù)改造。此時，可以引入使用可變特性差動算法的母線保護(hù)裝置，如BP-2CS，以提升抗飽和能力。相比于其他母線保護(hù)裝置，該裝置中的保護(hù)元件與閉鎖元件呈現(xiàn)出相互獨(dú)立的狀態(tài)，增強(qiáng)了閉鎖回路的可靠性，以達(dá)到優(yōu)化繼電保護(hù)性能的效果。

第二，優(yōu)化二次回路的檢查方式。此時，重點(diǎn)完成如下操作：及時剔除無法發(fā)揮作用的電纜寄生二次線路；結(jié)合圖實(shí)施部分回路的分開操作，包括合閘、控制、信號、保護(hù)等；在開關(guān)室內(nèi)架設(shè)熔斷器分錄開關(guān)，降低繼電保護(hù)誤動現(xiàn)象的發(fā)生率。

第三，引入鎧裝鉛包電纜技術(shù)對直流與交流電路進(jìn)行改造，以達(dá)到提升電路抗干擾能力的效果。

第四，使用具有防跳功能的繼電器、靜態(tài)集成繼電器等，并及時更換擁有更高性能的自動逆變電源。

第五，采用數(shù)字控件與人工智能技術(shù)。例如，可以使用CPLD 數(shù)字控件，其中包含多個微機(jī)系統(tǒng)，有著更為迅速的反應(yīng)速度；納入人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對繼電保護(hù)運(yùn)行的優(yōu)化。

2.2 引入繼電保護(hù)防干擾技術(shù)

2.2.1 智能信號識別算法

利用智能信號識別算法能夠迅速完成干擾信號的精準(zhǔn)識別。實(shí)際運(yùn)行中，傳感器實(shí)現(xiàn)信號采集后，會在智能微處理芯片的支持下落實(shí)干擾信號排除算法，完成信號甄別。此時，一旦判定為干擾信號，則不會展開下一步動作；若判定為正常控制信號，會立即啟動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，展開后續(xù)的繼電保護(hù)動作。

就當(dāng)前的情況來看，干擾信號的判定主要是通過模糊邏輯技術(shù)、遺傳算法完成的。筆者認(rèn)為，可以將采樣定理應(yīng)用于干擾信號判別中，具體有：若信號在2 ms內(nèi)持續(xù)保持在穩(wěn)定狀態(tài)，且幅值的維持在額定范圍的5%，即可判定該信號屬于有效信號，并展開后續(xù)操作，避免干擾信號對繼電保護(hù)運(yùn)行產(chǎn)生負(fù)面影響。

2.2.2 數(shù)字控制器件

依托數(shù)字控制器件，能夠達(dá)到提升繼電保護(hù)運(yùn)行質(zhì)量的效果。當(dāng)前，常使用的數(shù)字控制器件包括FPGA和CPLD。數(shù)字控制器件主要使用了全數(shù)字工作模式，有著更強(qiáng)的抗干擾能力，能夠?yàn)榛痣姀S提供更全面的保護(hù)。

2.2.3 外部干擾抑制器

將干擾抑制器加設(shè)于外部設(shè)備，能夠降低設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中產(chǎn)生的電磁噪聲溢出，避免繼電器對繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行產(chǎn)生負(fù)面影響。在實(shí)際的安裝過程中，不僅要對兩者的控制端進(jìn)行連接，而且要在控制端位置加設(shè)電涌設(shè)備，保證繼電保護(hù)持續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行。

2.2.4 干擾隔離裝置

通過干擾隔離裝置的架設(shè)，也能夠達(dá)到降低繼電器對繼電保護(hù)運(yùn)行干擾的效果。此時，可以將濾波器加設(shè)在繼電保護(hù)裝置的控制信號線區(qū)域，也可以在相應(yīng)區(qū)域安裝雙絞屏蔽線，以達(dá)到抵御干擾的效果。

2.2.5 減小一次設(shè)備的接地電阻

在火電廠的運(yùn)行中，可以通過降低電流互感器、電壓互感器、避雷裝置等一次設(shè)備的接地電阻的方式，達(dá)到減少干擾的效果。一般若有大電流進(jìn)入地網(wǎng)，普遍會在瞬間在地網(wǎng)中形成電位差。此時，如果降低接地電阻，則電位差也會隨之降低，避免繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生誤動，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)對地網(wǎng)的更好保護(hù)。

2.2.6 斷開一次/二次接地連線與濾波器的連接

隔離開關(guān)操作、雷擊電流極容易形成強(qiáng)電流，使得大電流通過電壓耦合電容輸入地網(wǎng)。此時，高頻電壓會進(jìn)入層間的相關(guān)二次電纜與電容，對二次設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生負(fù)面影響，干擾繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行[2]?；诖?，應(yīng)當(dāng)斷開一次/二次接地連線與濾波器的連接，并合理調(diào)整一次接地位置與二次接地位置之前的距離，實(shí)現(xiàn)對干擾的降低。

3 優(yōu)化故障分析方法

在繼電保護(hù)裝置的故障分析中，常用的方法有3種，即短路法、替代法以及經(jīng)驗(yàn)法。其中，使用短路法能夠確定故障發(fā)生區(qū)域，縮小大工作人員的檢修范圍，達(dá)到提升故障檢修處理效率的目標(biāo)。與短路法相似，替代法的使用可以確定出故障的產(chǎn)生區(qū)域，在集成自動保護(hù)裝置的故障分析中更加常用。經(jīng)驗(yàn)法主要依靠故障與檢修歷史記錄、經(jīng)驗(yàn)等，結(jié)合當(dāng)前的故障特征進(jìn)行故障類型與位置的判斷。該方法在相似事故的檢修中更加適用，若是處理新故障，則應(yīng)當(dāng)選用短路法或替代法。

4 及時處理人為繼電保護(hù)不正確動作事故

4.1 通電差錯問題的處理

常見的通電差錯問題有兩種，即存在多余壓板、反充電現(xiàn)象。該問題的處理方式具體如下：第一，在進(jìn)行保護(hù)試驗(yàn)時，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)仔細(xì)檢查安全設(shè)備，將不需要的壓板進(jìn)行及時撤除[3]；第二，為了避免保護(hù)傳動過程中出現(xiàn)反充電問題，應(yīng)當(dāng)斷開外回路。

4.2 整定事故問題的處理

第一，在檢修電磁型保護(hù)裝置時，應(yīng)當(dāng)提前完成繼電器定值的科學(xué)設(shè)置，確保插銷地點(diǎn)正確。此時，若繼電器存在兩個定值，則必須對兩個接電接入回路與應(yīng)定值進(jìn)行對比，判定是否存在差異，以此防止出口錯誤、出口不足等整定事故的發(fā)生。

第二，在完成檢修工作后立即展開保護(hù)定值的調(diào)整，使其恢復(fù)到原有值，避免誤整定現(xiàn)象的發(fā)生。

4.3 接線出錯問題的處理

第一，防止回路控制中發(fā)生寄生回路問題。在展開母差保護(hù)時，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)對失靈回路、跳閘回路、閘刀切換回路進(jìn)行準(zhǔn)確區(qū)分；在母差與主變落實(shí)傳動的過程中，要對傳動出口間隔展開傳動，避免產(chǎn)生出口死區(qū)。

第二，區(qū)分計量CT、差動CT 以及流變二次保護(hù)CT，避免該過程中出現(xiàn)接線錯誤，降低事故發(fā)生率。

4.4 物品擺放問題的處理

第一，養(yǎng)成良好的工作行為與物品擺放習(xí)慣，嚴(yán)禁將螺絲等物品遺留于設(shè)備中。落實(shí)嚴(yán)格的設(shè)備清理與檢查，特別是信號繼電器的檢查，避免其中存在遺留雜物。

第二，結(jié)合實(shí)際情況合理選擇萬用表程檔，防止萬用表達(dá)到電阻檔的問題發(fā)生；排除絕緣問題，設(shè)置科學(xué)的端子排中端子間距。

第三，嚴(yán)禁使用夾子短接的方式展開傳動出口保護(hù)，防止誤出口的產(chǎn)生。

5 結(jié)論

在火電廠中，若是發(fā)電機(jī)運(yùn)行發(fā)生異常，依托繼電保護(hù)能夠迅速切除故障區(qū)域。因此，提升火電廠繼電保護(hù)運(yùn)行可行性極為重要。通過落實(shí)系統(tǒng)技術(shù)改造、引入繼電保護(hù)防干擾技術(shù)、優(yōu)化故障分析方法，結(jié)合通電差錯問題、整定事故問題、接線出錯問題等人為繼電保護(hù)不正確動作事故的有效處理，提升了繼電保護(hù)的全面性，更好地維護(hù)了火電廠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，推動了火電廠繼電保護(hù)運(yùn)行可行性與可靠性的增強(qiáng)。