中小型發(fā)電廠繼電保護(hù)和二次線設(shè)計(jì)上的幾點(diǎn)改進(jìn)

王寶軍

摘 ?要：文章以中小型發(fā)電廠為研究對(duì)象，以其繼電保護(hù)和二次線設(shè)計(jì)為研究目標(biāo)。首先，對(duì)我國(guó)中小型發(fā)電廠繼電保護(hù)和二次線設(shè)計(jì)的干擾因素進(jìn)行了分析和研究。研究發(fā)現(xiàn)：繼電保護(hù)裝置以及二次線的設(shè)計(jì)會(huì)受到自然因素、輻射因素、高頻、靜電和直流電源因素的干擾和影響。其次，文章提出了對(duì)于我國(guó)中小型發(fā)電廠繼電保護(hù)和二次線設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)改進(jìn)措施，希望能夠給我國(guó)電力系統(tǒng)相關(guān)工作帶來一定的幫助作用。

關(guān)鍵詞：中小型發(fā)電廠;繼電保護(hù);二次線

引言

我國(guó)電網(wǎng)和電力設(shè)備因大容量機(jī)組系統(tǒng)的不斷應(yīng)用以及其結(jié)構(gòu)的日趨復(fù)雜化而逐漸提高了要求。當(dāng)發(fā)電廠某處由于自然或人為原因造成故障而不能正常運(yùn)行時(shí)，繼電保護(hù)能夠迅速切除故障，從而有效保護(hù)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。發(fā)電廠二次線設(shè)計(jì)所涉及到內(nèi)容是十分廣泛和復(fù)雜的，其中就包括繼電保護(hù)裝置。因此，本研究將針對(duì)我國(guó)中小型發(fā)電廠來探究繼電保護(hù)和二次線設(shè)計(jì)的相關(guān)問題。

1 中小型發(fā)電廠繼電保護(hù)和二次線設(shè)計(jì)的干擾因素分析

1.1 自然因素分析

影響發(fā)電廠繼電保護(hù)和二次線設(shè)計(jì)的自然因素一般多為雷擊因素。雷電對(duì)于發(fā)電廠設(shè)備的破壞作用很大，因?yàn)榘l(fā)電廠內(nèi)的地網(wǎng)是高阻抗，如果發(fā)電廠的避雷器以及接地元件等設(shè)備遭受到雷擊之后，那么在發(fā)電廠的地網(wǎng)系統(tǒng)中，雷擊所造成的高頻電流會(huì)導(dǎo)致暫態(tài)電位升高。繼電保護(hù)裝置處于這種狀態(tài)下，其誤動(dòng)作率會(huì)明顯上升，從而大大削弱裝置的穩(wěn)定性和靈敏性，影響到二次線設(shè)計(jì)。

1.2 輻射因素分析

一般我國(guó)中小型發(fā)電廠內(nèi)部電力系統(tǒng)中會(huì)裝有移動(dòng)通訊設(shè)備，從而能實(shí)現(xiàn)電能的生產(chǎn)調(diào)控。但是通信設(shè)備在使用的時(shí)候往往會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)和輻射，而這些就會(huì)對(duì)發(fā)電廠的繼電保護(hù)造成一定的干擾。例如發(fā)電廠的一些弱電子設(shè)備回路如果受到變化的磁場(chǎng)耦合影響，其就會(huì)感應(yīng)出高頻電壓而產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)源，從而影響到繼電保護(hù)裝置的正常工作。

1.3 高頻因素分析

由于我國(guó)中小型發(fā)電廠設(shè)備內(nèi)隔離開關(guān)的速度慢而時(shí)間長(zhǎng)，所以其會(huì)形成一種“電弧閃絡(luò)”現(xiàn)象，而這種現(xiàn)象又會(huì)形成高頻電流等現(xiàn)象。發(fā)電廠母線附近受到這種高頻狀態(tài)的影響會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的磁場(chǎng)和電場(chǎng)，從而導(dǎo)致二次線以及二次回路設(shè)備出現(xiàn)異常，發(fā)電廠繼電保護(hù)裝置也會(huì)受到影響而不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.4 靜電因素分析

工作人員的衣物等是繼電保護(hù)受靜電因素干擾的主要來源。處于高壓環(huán)境工作的一些技術(shù)人員，由于長(zhǎng)期性的工作使得高電壓電荷會(huì)留在工作人員的衣物上，這樣當(dāng)工作人員接觸到相關(guān)設(shè)備之后就會(huì)出現(xiàn)放點(diǎn)現(xiàn)象，從而破壞繼電保護(hù)裝置的電子元件，進(jìn)而打亂其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，最終導(dǎo)致發(fā)電廠設(shè)備不能安全運(yùn)行。

1.5 電源因素分析

我國(guó)中小型發(fā)電廠設(shè)備還會(huì)受到直流電源的干擾和影響，發(fā)電廠接地故障會(huì)直接導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)異常，從而使得其地網(wǎng)電位異常。發(fā)電廠的繼電保護(hù)裝置以及二次線設(shè)計(jì)會(huì)因直流電源造成的電源干擾和中斷而出現(xiàn)不穩(wěn)定性。而且直流的恢復(fù)時(shí)間也由于分布電容和抗干擾電容而縮短。另外，邏輯回路在電子設(shè)備內(nèi)部會(huì)因直流電源而產(chǎn)生異常，這不僅影響到繼電保護(hù)系統(tǒng)，同時(shí)還會(huì)影響到二次線的設(shè)計(jì)工作。

2 中小型發(fā)電廠繼電保護(hù)和二次線設(shè)計(jì)的改進(jìn)措施

2.1 繼電保護(hù)改進(jìn)措施

2.1.1 對(duì)于發(fā)電廠相關(guān)設(shè)備運(yùn)行的規(guī)章制度進(jìn)行不斷完善

由于我國(guó)大中型發(fā)電廠的生產(chǎn)模式因不一樣的發(fā)電廠而不同，因此不同的發(fā)電廠應(yīng)當(dāng)根據(jù)其繼電保護(hù)裝置的特性來加強(qiáng)管理并不斷完善自身的規(guī)章制度。例如，有關(guān)繼電保護(hù)的缺陷處理、運(yùn)行維護(hù)、定期校驗(yàn)以及設(shè)備臺(tái)賬等。

2.1.2 增強(qiáng)專業(yè)保護(hù)人員對(duì)于繼電保護(hù)設(shè)備的監(jiān)測(cè)

發(fā)電廠對(duì)于繼電保護(hù)設(shè)備應(yīng)當(dāng)安排專業(yè)工作人員對(duì)其進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)和觀察，以防出現(xiàn)異常工作狀態(tài)時(shí)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采取措施處理。一般情況下，發(fā)電廠應(yīng)當(dāng)充分安排運(yùn)行、繼電保護(hù)和調(diào)度等相關(guān)專業(yè)人員來實(shí)施繼電保護(hù)，從而讓發(fā)電廠能夠保持良好運(yùn)行狀態(tài)。而這些專業(yè)人員必須要經(jīng)過嚴(yán)格的專業(yè)培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，并通過資格測(cè)評(píng)，從而確保他們能夠建立相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，為之后異常狀態(tài)的出現(xiàn)提供充足資料。

2.1.3 加強(qiáng)對(duì)配電線路的保護(hù)

就目前而言，我國(guó)電力系統(tǒng)的配網(wǎng)線路的電壓等級(jí)通常以10kV為主，但是這種電壓等級(jí)具有一致性差的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。因此，我國(guó)中小型發(fā)電廠應(yīng)當(dāng)要求技術(shù)人員利用規(guī)范的保護(hù)整定計(jì)算方法，并根據(jù)電網(wǎng)保護(hù)裝置的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和配置情況，來準(zhǔn)確計(jì)算繼電保護(hù)參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)配電線路的有效保護(hù)。

2.1.4 加強(qiáng)對(duì)智能網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的研究和創(chuàng)建

人工智能技術(shù)隨著科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，例如模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及遺傳算法等在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。因此，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，我國(guó)中小型發(fā)電廠可以創(chuàng)建智能化網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電保護(hù)裝置的有效管理和控制。

2.2 二次線設(shè)計(jì)的改進(jìn)措施

2.2.1 準(zhǔn)確掌握二次設(shè)備的放置位置

實(shí)際上，一次設(shè)備的操作位置就決定了二次設(shè)備應(yīng)當(dāng)放置的位置。如果在配電間隔的前面來進(jìn)行一次設(shè)備的操作，那么二次設(shè)備就應(yīng)當(dāng)放置在配電裝置室內(nèi);如果在主控制室進(jìn)行一次設(shè)備的操作，那么就應(yīng)當(dāng)將二次設(shè)備放置在主控制室。因此，應(yīng)當(dāng)掌握好一次設(shè)備的操作位置，從而準(zhǔn)確掌握好二次設(shè)備的放置位置。

2.2.2 主控制室內(nèi)配電盤的合理設(shè)計(jì)

（1）直列式布置設(shè)計(jì)。這種排列方式一般用于供照明負(fù)荷用的小型發(fā)電廠，有時(shí)容量小于3200kVA的小型變電所也會(huì)用直列式布置來進(jìn)行配電盤的設(shè)計(jì)，其配電盤數(shù)量一般在10～12塊最為合適。

（2）兩組和三組式布置設(shè)計(jì)。對(duì)于兩組式布置設(shè)計(jì)來說，一般應(yīng)將主要盤布置在正面，如110kV以上的線路盤等，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行正面布置設(shè)計(jì)。而將直流盤和廠用電盤布置在背面。對(duì)于我國(guó)中型發(fā)電廠來說，三組式布置比較適合，這種布置設(shè)計(jì)相比于兩組式布置要多一個(gè)開口。當(dāng)主盤較多時(shí)，三組式布置設(shè)計(jì)更加適合，因?yàn)槠浔容^方便值班人員對(duì)于繼電器以及其他設(shè)備的檢查和維護(hù)。

3 結(jié)束語

綜上所述，作為電力系統(tǒng)安全保障體系的一個(gè)重要組成部分，中小型發(fā)電廠繼電保護(hù)裝置以及二次線設(shè)計(jì)在整個(gè)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行中占據(jù)十分重要的地位。因此，應(yīng)當(dāng)加大對(duì)相關(guān)方面的分析和研究。

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