(山西國(guó)金電力有限公司，呂梁 033000)

0 引 言

加強(qiáng)繼電保護(hù)裝置可靠運(yùn)行，不僅是電力企業(yè)日常維護(hù)管理的根本要求，同時(shí)也是降低企業(yè)生產(chǎn)成本、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑，應(yīng)當(dāng)引起相關(guān)人員的重視。

1 繼電保護(hù)概述

(1)在電力系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，出現(xiàn)故障或其它不正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況是非常常見(jiàn)的，其中，各種原因引起的短路是最常見(jiàn)但也是最危險(xiǎn)的一種故障。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障后極有可能引發(fā)下列后果：

①故障點(diǎn)通過(guò)較大的電流以及所燃起電弧，導(dǎo)致故障點(diǎn)的元件造成損壞。

②非故障元件中通過(guò)短路電流時(shí)，由于電動(dòng)力以及發(fā)熱的作用，導(dǎo)致元件損壞或縮短使用壽命。

③降低電力系統(tǒng)中的個(gè)別地區(qū)電壓，影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及電力企業(yè)發(fā)電質(zhì)量。

④電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性受到影響，進(jìn)而引起整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩瓦解的可能性。

此外，若是因?yàn)樨?fù)荷超過(guò)電力系統(tǒng)額定值進(jìn)而導(dǎo)致的電流突然升高、功率沒(méi)有達(dá)到額定值標(biāo)準(zhǔn)而導(dǎo)致的頻率下降、系統(tǒng)發(fā)生振蕩等情況下，電氣元件的正常工作遭到破壞但沒(méi)有發(fā)生故障，這種情況屬于不正常運(yùn)行狀態(tài)。

對(duì)于電力系統(tǒng)可能發(fā)生的故障而言，除了有針對(duì)性的采取積極措施降低故障發(fā)生的可能性外，當(dāng)故障出現(xiàn)必須要快速判斷并切除相應(yīng)的故障元件，這個(gè)操作是快速降低元件故障對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)影響性的關(guān)鍵途徑。

(2)繼電保護(hù)裝置指的是當(dāng)電氣元件出現(xiàn)故障或進(jìn)入不正常的運(yùn)行狀態(tài)后，能夠自動(dòng)作用于斷路器的一種裝置。

①自動(dòng)、有選擇性的從電力系統(tǒng)中切除故障元件，避免故障元件進(jìn)一步遭到更大的破壞，以保障其它沒(méi)有故障的部分繼續(xù)正常工作。

②反應(yīng)電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件，而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘。此時(shí)一般不要求保護(hù)動(dòng)作迅速，而是根據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時(shí)，以免不必要的動(dòng)作和由于干擾而引起的誤動(dòng)作[1]。

(3)電力系統(tǒng)中電力設(shè)備和線路，應(yīng)裝設(shè)短路故障和異常運(yùn)行的保護(hù)裝置，應(yīng)有主保護(hù)和后備保護(hù)，必要時(shí)可增設(shè)輔助保護(hù)。對(duì)繼電保護(hù)性能的要求是可靠性、選擇性、靈敏性、速動(dòng)性。

2 火力發(fā)電廠繼電保護(hù)的分類(lèi)

以雙機(jī)300 MW(350 MW)機(jī)組為例，升壓站主接線是雙母帶母聯(lián)，配啟備變，發(fā)變組(發(fā)電機(jī)-發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地變-勵(lì)磁變-勵(lì)磁系統(tǒng)-高廠變-主變)，不設(shè)發(fā)電機(jī)出口斷路器。

2.1 發(fā)電機(jī)保護(hù)

有反應(yīng)定子繞組相間短路的差動(dòng)保護(hù)，定子繞組接地的定子接地保護(hù)，勵(lì)磁回路接地的轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)，定子繞組過(guò)電壓保護(hù)，失磁、失步、誤上電、起停機(jī)等保護(hù)。動(dòng)作出口有停機(jī)、解列滅磁、解列、減出力、程序跳閘、減勵(lì)磁、切廠用電等。勵(lì)磁變考慮到容量小、諧波含量高，不參與差動(dòng)(大差)計(jì)算。勵(lì)磁變保護(hù)動(dòng)作，發(fā)電單元應(yīng)全停，但是要避開(kāi)強(qiáng)勵(lì)?，F(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證CT極性，要用負(fù)荷電流，對(duì)于大變比CT的極性，有條件要做短路試驗(yàn)，或負(fù)載特別大時(shí)；若高廠變高壓側(cè)大變比CT極性不明時(shí)，若極性接反了，還不如不接，極性反了，廠變外部故障時(shí)，電流一大，主變差動(dòng)就跳閘，接反了流通的電流乘以2倍形成差流；大變比CT傳過(guò)來(lái)是不明顯的，就是說(shuō)一次側(cè)的電流變化大，反應(yīng)到二次側(cè)變化不明顯。

2.2 變壓器保護(hù)

變壓器的保護(hù)主要包括：瓦斯保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)以及過(guò)負(fù)荷保護(hù)等。其中，瓦斯保護(hù)是很重要的一個(gè)保護(hù)，主要是反應(yīng)變壓器工作時(shí)的油的情況，以判斷油箱或內(nèi)部是否存在故障。主要表現(xiàn)在，如果變壓器出現(xiàn)故障比較小的話，使絕緣油產(chǎn)生輕微的氣體，輕瓦斯動(dòng)作于發(fā)信。如果重大故障出現(xiàn)，氣體會(huì)大量產(chǎn)生，這叫重瓦斯，動(dòng)作于跳閘，這時(shí)，變壓器會(huì)從系統(tǒng)中切除隔離出來(lái)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)其的保護(hù)。差動(dòng)保護(hù)應(yīng)躲過(guò)勵(lì)磁涌流和外部短路產(chǎn)生的不平衡電流，在變壓器過(guò)勵(lì)磁時(shí)不誤動(dòng)作，在正常情況下，其保護(hù)范圍應(yīng)包括變壓器出線套管和引出線，如不能包括引出線時(shí)，應(yīng)采取快速切除故障的輔助措施[2]。

2.3 線路保護(hù)

220 kV線路一般配置距離保護(hù)，差動(dòng)保護(hù)，3相不一致保護(hù)，過(guò)流過(guò)負(fù)荷保護(hù)，重合閘等。以南瑞PCS-931A-G-PL為例，其差動(dòng)保護(hù)的差流元件有4套，是或的關(guān)系，哪個(gè)夠條件了哪個(gè)動(dòng)。分別是穩(wěn)態(tài)1段差動(dòng)繼電器，穩(wěn)態(tài)2段差動(dòng)繼電器，工頻變化量差動(dòng)繼電器，零序差動(dòng)繼電器。3相不一致保護(hù)動(dòng)作時(shí)間應(yīng)為0.5-4s可調(diào)，以躲開(kāi)單相重合閘動(dòng)作周期。《國(guó)網(wǎng)公司電網(wǎng)重大反事故措施(2005年)》指出：斷路器3相位置不一致保護(hù)應(yīng)采用斷路器本體3相位置不一致保護(hù)。

3 增強(qiáng)繼電保護(hù)運(yùn)行可靠性的策略

3.1 增強(qiáng)整體質(zhì)量

如果火力發(fā)電廠繼電保護(hù)裝置本身產(chǎn)生了不同程度的故障，那么會(huì)給整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生不利的影響，究其原因主要是因?yàn)槔^電保護(hù)裝置及配套設(shè)備在質(zhì)量方面不符合國(guó)家檢驗(yàn)規(guī)定[3]。要想有效防止這類(lèi)現(xiàn)象的出現(xiàn)，相關(guān)工作人員要從源頭對(duì)故障進(jìn)行有效的控制，加強(qiáng)繼電保護(hù)裝置自身的質(zhì)量，通過(guò)對(duì)技術(shù)管理手段的創(chuàng)新，對(duì)采購(gòu)流程進(jìn)行嚴(yán)格的管控，正確認(rèn)識(shí)到繼電保護(hù)裝置所具備的敏感性和重要性，使其作用能夠得到充分的發(fā)揮。

3.2 開(kāi)展精細(xì)化管理

繼電保護(hù)直接決定著電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，故而相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格執(zhí)行既定的規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)，按照規(guī)范的流程來(lái)開(kāi)展定期校驗(yàn)、出口傳動(dòng)等相關(guān)工作，明確操作流程，對(duì)各類(lèi)操作技術(shù)及手段要熟練掌握，進(jìn)而最大化地降低繼電保護(hù)工作由于人為失誤產(chǎn)生的問(wèn)題。同時(shí)高水準(zhǔn)的繼電保護(hù)管理也有著至關(guān)重要的作用，相關(guān)工作人員要防止非自然因素所產(chǎn)生的影響，避免對(duì)繼電保護(hù)裝置的保護(hù)不到位，比如鼠害蟲(chóng)害、溫濕度，輻射、振動(dòng)、配電室保護(hù)間的冬季三防、雨季三防。要在最初階段做好設(shè)備的單體調(diào)試和整體聯(lián)調(diào)工作，運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)有需要完善的地方，及早制定好計(jì)劃和三措兩案，選取合適時(shí)機(jī)進(jìn)行完善。讓隱患能夠被控制在最小的范圍之內(nèi)，這樣一來(lái)才能夠讓繼電保護(hù)運(yùn)行性能有一個(gè)新的提升。

3.3 加強(qiáng)技術(shù)人才建設(shè)

工作人員的專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平產(chǎn)生直接的作用，因此火力發(fā)電廠應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到技術(shù)人才培養(yǎng)建設(shè)的重要性，加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)方面的培訓(xùn)工作，讓技術(shù)管理能夠在繼電保護(hù)體系之中充分發(fā)揮出所具備的價(jià)值。應(yīng)當(dāng)定期組織相關(guān)工作人員進(jìn)行培訓(xùn)，同時(shí)邀請(qǐng)行業(yè)的專(zhuān)家學(xué)者到廠，通過(guò)專(zhuān)題講座、經(jīng)驗(yàn)分享等形式來(lái)最大化地增強(qiáng)工作人員的專(zhuān)業(yè)水平。同時(shí)也應(yīng)當(dāng)積極吸納專(zhuān)業(yè)人才，不斷優(yōu)化技術(shù)人才隊(duì)伍，奠定專(zhuān)業(yè)上堅(jiān)實(shí)的人才基礎(chǔ)。

3.4 完善監(jiān)督管理體系

要想讓繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠安全且穩(wěn)定的運(yùn)行，除了要讓科學(xué)技術(shù)所具備的作用充分發(fā)揮之外，還應(yīng)當(dāng)對(duì)監(jiān)督管理體系進(jìn)行完善，從而讓整個(gè)流程能夠在控制之中，避免各類(lèi)漏洞的出現(xiàn)，防止在管理技術(shù)中暴露出越來(lái)越多的安全隱患。在監(jiān)督管理體系之中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)自身的實(shí)際情況來(lái)合理分配監(jiān)管職能，確保有關(guān)人員能夠積極參與，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)進(jìn)行解決，將隱患扼殺于搖籃之中。同時(shí)對(duì)上級(jí)進(jìn)行的技術(shù)檢查要認(rèn)真迎檢，對(duì)提出來(lái)的確實(shí)存在的問(wèn)題要制定計(jì)劃，整改完善，自身解決不了的可以向上級(jí)申請(qǐng)技術(shù)力量。通過(guò)這樣的方式才能夠有效提升繼電保護(hù)整體的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，火力發(fā)電是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成，提升火力發(fā)電廠繼電保護(hù)的安全可靠性能成為近年來(lái)人們廣泛關(guān)注并討論的問(wèn)題。一旦電力系統(tǒng)的安全性出現(xiàn)問(wèn)題，則很有可能引起大面積供電癱瘓，為人們的生活和生產(chǎn)帶來(lái)不便。因此，加強(qiáng)火力發(fā)電廠的繼電保護(hù)可靠運(yùn)行對(duì)促進(jìn)電力事業(yè)穩(wěn)健、長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展都有著至關(guān)重要的意義。