火力發(fā)電廠繼電保護裝置故障檢測與維修方法研究

邢大江

（國家電投集團河南電力檢修工程有限公司，河南 新鄉(xiāng) 453011）

火力發(fā)電廠是我國電力供應(yīng)的主要來源，大部分地區(qū)都是依靠火力發(fā)電來滿足人們?nèi)粘５纳a(chǎn)生活需要。發(fā)電廠每天都源源不斷地向外界輸出電流，繼電保護裝置在電流輸送中保證電流安全順暢的運行，一旦保護裝置出現(xiàn)故障，電力無法輸送，就會造成停電的情況出現(xiàn)。所以對繼電保護裝置的定期檢查與及時維修是十分有必要的。

1 火力發(fā)電廠繼電保護裝置概況

1.1 火力發(fā)電廠繼電保護裝置概念

火力發(fā)電廠繼電保護裝置是火力發(fā)電廠安裝的用于保證電力持續(xù)正常輸送出的裝置，此裝置在保障人們生產(chǎn)生活的電力供應(yīng)中發(fā)揮著重要的作用。

1.2 火力發(fā)電廠繼電保護裝置故障的影響因素

（1）外部客觀影響因素。外部客觀影響因素主要有保護器錯位、指示燈故障、繼電保護器損壞、絕緣部位出現(xiàn)故障等。繼電保護器錯位即在個別情況下繼電保護器由于特殊原因中斷了工作，在繼續(xù)工作后，并沒有復(fù)回到原來的位置，也不能繼續(xù)正常運行，維持正常發(fā)電工作。指示燈故障是指示燈受到寒冷、潮濕、高溫等惡劣天氣的影響，發(fā)出錯誤的信號，讓工作人員誤判，影響正常的工作，對工作產(chǎn)生不良的影響。繼電保護器損壞顧名思義就是保護裝置損壞，其中包括線圈、接線頭等連接部位燒損，不能進行正常的繼電保護工作。絕緣部位出現(xiàn)故障是由于繼電保護器的使用時間太長，造成繼電保護器的絕緣裝置在各種風(fēng)吹日曬的風(fēng)化作用下老化、損壞，使其的絕緣能力大大減弱。（2）內(nèi)部主觀影響因素。內(nèi)部主觀因素更加復(fù)雜，涉及到的更多的故障細節(jié)。首先是接觸點之間的故障，多表現(xiàn)為接觸不良、受到二氧化硫等酸性物質(zhì)腐化侵蝕導(dǎo)致接點發(fā)生移動；其次是差拍故障，差拍問題產(chǎn)生的原因多為繼電器自身不符合要求規(guī)范、繼電器電壓不穩(wěn)等；再次是裝置內(nèi)各個元件出現(xiàn)質(zhì)量問題，元件出現(xiàn)故障后，繼電保護裝置失去效力，無法正常保護電力系統(tǒng)正常運行。對于內(nèi)部元件，要以排查為主，維修為輔。（3）干擾因素。干擾故障的誘發(fā)最為隱秘，故障最不易被發(fā)現(xiàn)，需要借助機器排查。干擾故障的影響因素主要是電磁波和靜電兩大方面。當(dāng)今的通訊設(shè)施逐漸完善，電磁波覆蓋面不斷擴大，近距離的電磁波勢必會對其造成干擾。靜電干擾多由于工作人員攜帶，工作人員在工作過程中稍有疏忽，就會將靜電帶入工作環(huán)境，引起對設(shè)備的干擾。當(dāng)工作人員與設(shè)備接觸時，繼電保護裝置會自動開啟，使電力運行受阻。

2 火力發(fā)電廠繼電保護裝置故障檢測方法

2.1 外部觀察法

外部客觀影響因素是誘發(fā)繼電保護裝置的主要因素之一，所以在定期排查時要仔細觀察繼電保護裝置的外觀。要仔細觀察保護器是否錯位、移位，指示燈是否出現(xiàn)不亮或者亮錯位置的故障，繼電保護器是否出現(xiàn)破損、毀壞，絕緣部位是否出現(xiàn)老化、風(fēng)化的狀況。外部故障是最容易發(fā)現(xiàn)的，也是最容易出現(xiàn)問題的，所以需要工作人員仔細觀察，及時找出故障，解決問題。

2.2 內(nèi)部檢修法

火力發(fā)電廠繼電保護裝置內(nèi)部大多不會出現(xiàn)故障，但是一旦出現(xiàn)故障，就會產(chǎn)生嚴重的影響。所以在使用過程中，要加強繼電保護裝置的內(nèi)部保養(yǎng)，定期進行安全檢查，及時更換不結(jié)實的接線、線圈，及時更換老化的元件，確保裝置內(nèi)部元件運行順暢。

2.3 干擾排查法

工作人員是靜電的攜帶者，所以在接觸繼電保護裝置時，要穿絕緣工服，進行靜電清除，保證繼電保護裝置不受靜電干擾。對于通訊系統(tǒng)的干擾防范，能夠增大接觸距離就增大接觸距離，如果確實無法避免，則要通過技術(shù)手段進行分解、弱化電磁波的影響。

3 火力發(fā)電廠繼電保護裝置故障分析方法

繼電保護裝置故障有時十分復(fù)雜，并不能快速的看出問題，需要運用專門的方法仔細排查，具體有短路法、經(jīng)驗法和替代法者三種方法。短路法常常用于內(nèi)部檢修，通過短路可以大概的找出故障存在的大體位置，使維修工作人員的維修范圍變小，由此降低維修難度，提高故障檢修的速度。替代法是繼電保護裝置中最普遍運用的方法，通過替代法雖然會加大排查的工作量，降低工作效率，但是是目前最完整有效的檢修方法，可以發(fā)現(xiàn)保護裝置各個部位的故障，以解決問題。經(jīng)驗法常用于繼電保護裝置外部的故障的檢測、排查。大部分熟練的工作人員會根據(jù)故障的表現(xiàn)形式作出判斷，也會根據(jù)裝置外部的故障表現(xiàn)一一確認，確定最終的問題所在。

4 故障檢測要求

4.1 檢測人員專業(yè)性強

繼電保護裝置需要由專業(yè)人員根據(jù)繼電保護裝置檢修規(guī)范定期進行檢修。對于繼電保護裝置檢修工作人員的選拔，要遵循專業(yè)、公正的原則，對新入職的監(jiān)測人員要加強技能培訓(xùn)，提高積極應(yīng)對各種突發(fā)狀況的能力。

4.2 繼電保護裝置符合規(guī)格

繼電保護裝置的選用要符合規(guī)定，安裝使用正規(guī)廠家的正規(guī)產(chǎn)品。無論是內(nèi)部的元件規(guī)格、線圈規(guī)格還是接頭要求、保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)等都要符合規(guī)定。避免繼電保護裝置因為質(zhì)量問題而受到影響。

5 繼電保護裝置故障的處理措施

為了保證繼電保護裝置的工作效率和質(zhì)量，必須定期對其進行故障檢測和維護，否則會導(dǎo)致繼電保護的作用失效，給正常的電力運行造成嚴重的損失。由于繼電保護裝置發(fā)生故障幾率大，且故障因素較多，因而需要制定機電保護裝置巡檢制度，定期檢查二次回路狀態(tài)，保證機電保護裝置正常工作。檢查二次回路可掌握繼電器鋁盤、信號燈以及交流母線是否處于正常運行狀態(tài)。通過該回路工作人員能夠?qū)^電器的鋁盤運行、信號燈指示以及交流母線是否處于正常標(biāo)準(zhǔn)進行仔細檢驗，可快速找出故障原因和故障位置，并及時采取解決措施，保障機電保護裝置正常運行。

5.1 抗干擾措施

一是硬件抗干擾。主要指設(shè)置隔離和屏蔽層，切斷電磁能量，并從窄間傳播消除電磁干擾。如采用鐵質(zhì)保護柜設(shè)計方式，鐵質(zhì)保護柜可有效屏蔽各類磁場和電場。如若磁場或電場干擾較為強烈，可增設(shè)鋁板或銅網(wǎng)，增強屏蔽效果。

二是軟件抗干擾。在印刻板布線設(shè)計時，隔開強弱信號，預(yù)防強弱信號出現(xiàn)平行現(xiàn)象；芯片的零序和電源之間增設(shè)抗干擾電容，將Rc濾波器直接與直流和焦?fàn)t入口相連。此外，還需對二次回路采取抗干擾措施。如控制干擾源和干擾源之間的耦合電容，控制二次回路周圍電氣值等。日常工作中，總結(jié)機電保護裝置模擬輸入量，為處理干擾提供經(jīng)驗。

5.2 繼電保護系統(tǒng)的維修

結(jié)合以往的工作經(jīng)驗，火電廠繼電保護系統(tǒng)的維修主要方式如下。

（1）短接接線維修方式。主要用于判斷控制、切換繼電器不動作、電流回路開路、電磁鎖失靈等轉(zhuǎn)換開關(guān)的接點是否好。（2）直觀觀測、替換維修方式。主要是用于解決10kV開關(guān)拒分或拒全故障，或當(dāng)某一插件故障無備品更換但切實需要排除故障，或一些無法用儀器逐點測試的故障。維修基本思路為，當(dāng)現(xiàn)場觀察到哪個元件出現(xiàn)損壞時，直接更換即可。（3）參照法維修方式。此方法主要用于可能出現(xiàn)的接線錯誤，繼電保護系統(tǒng)定值檢測中測試的數(shù)值和設(shè)計相差存在明顯的差異等，而在短時間內(nèi)又無法找出故障原因的情況下，解決的辦法則主要是參與正常設(shè)備的技術(shù)參數(shù)和檢測中測量的系統(tǒng)參數(shù)進行比較分析，以有針對性地排查導(dǎo)致故障的原因；在維修方法的選擇方面，如在繼電器定值檢測中發(fā)現(xiàn)某個繼電器和其它整定的數(shù)值存在較大差距，此時應(yīng)用同一個儀表對其他相同的線路進行測量，而不是輕易判斷繼電器性能不好或進行調(diào)查，通過測量比較才能判斷繼電器的優(yōu)勢，進而采取相應(yīng)的解決措施；或在進行設(shè)備更換和回路改造后，二次接線無法正確恢復(fù)原裝時，可參照同類設(shè)備的接線進行維修。此外，需要加強繼電保護系統(tǒng)的檢修工作，保證檢與修的有序進行。重點在于制定檢修工作規(guī)劃，健全設(shè)備槍版工作的各項管理制度，明確各部門的職責(zé)，以保證檢修的總體目標(biāo)順利展開，并建立和完善檢修的評估體系。重點在于做好設(shè)備的狀態(tài)評估——技術(shù)評估工作，具體是根據(jù)設(shè)備運行的檢修數(shù)據(jù)、故障和事故信息、缺陷信息，各類狀態(tài)檢測數(shù)據(jù)、負荷數(shù)據(jù)以及運行的工作狀況等多個重要狀態(tài)的綜合信息，根據(jù)制定的檢修規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)，通過已往積極的經(jīng)驗，結(jié)合設(shè)備廠家的技術(shù)指標(biāo)參數(shù)等進行判斷，進而量化評分設(shè)備的狀態(tài)信息，從而較準(zhǔn)確評估設(shè)備的真實狀態(tài)，以此作出相應(yīng)的檢修計劃。

6 結(jié)語

總之，在電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模與數(shù)量日益增大與增多的情況下，我國在繼電保護系統(tǒng)的維護和檢驗方面，早已積累了比較成熟的理論知識和實踐技術(shù)。但隨著科學(xué)技術(shù)的不斷開發(fā)、更新及應(yīng)用，社會對電能的需求也日益加大，對繼電保護系統(tǒng)的檢測與維修提出了更高的要求，這需要工作人員繼續(xù)努力，積極尋找解決新出現(xiàn)的情況，以讓繼電保護系統(tǒng)更好地保證火電廠的運行。