提高火電廠繼電保護(hù)運(yùn)行的可靠性研究

李倩

【摘 要】隨著國(guó)家電網(wǎng)建設(shè)不斷發(fā)展，人們對(duì)火電廠的電能質(zhì)量和安全方面都有著更大的要求，其中，需要特別注意的是繼電保護(hù)。因此，本文主要從火電廠繼電保護(hù)概述以及類型方面進(jìn)行分析，并且提出了提高火電廠繼電保護(hù)可靠性的相關(guān)措施。

【關(guān)鍵詞】火電廠；繼電保護(hù)；可靠性

一、火電廠繼電保護(hù)概述及類型

（一）火電廠繼電保護(hù)的概述

繼電保護(hù)指通過(guò)一些自動(dòng)裝置來(lái)保證電力系統(tǒng)正常的運(yùn)行。繼電保護(hù)基本原理為電氣量隨著系統(tǒng)運(yùn)行的狀況而不斷變化。如果運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題，電氣量將出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的變化。接著將電氣量變化值以及正常情況下的參數(shù)進(jìn)行比對(duì)。按照對(duì)比狀況，繼電保護(hù)裝置將查明異常的類型和范圍。同時(shí)，將會(huì)采取一些措施。

繼電保護(hù)發(fā)揮著督促的作用。當(dāng)電力系統(tǒng)元件出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，繼電保護(hù)裝置將發(fā)出警告，督促工作人員盡快的對(duì)元件進(jìn)行修理，進(jìn)一步確保電力系統(tǒng)順利運(yùn)行。它能夠通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)電流和電壓進(jìn)行檢測(cè)，將一些數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_(tái)，其能夠充分作為判斷所保護(hù)裝置運(yùn)行狀況的參考。除此之外，當(dāng)電源中斷的時(shí)候，繼電保護(hù)裝置將和其他裝置結(jié)合到一起，進(jìn)而起到了自動(dòng)化保護(hù)的作用。

（二）火電廠繼電保護(hù)的主要類型

火電廠的繼電保護(hù)包括：發(fā)電機(jī)的繼電保護(hù)、變壓器的繼電保護(hù)、發(fā)電機(jī)—變壓器的繼電保護(hù)。發(fā)電機(jī)的繼電保護(hù)包括發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)、發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)和發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)。發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)又可以分為兩種，一是完全縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，另一個(gè)是不完全縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。因?yàn)橹行渣c(diǎn)接地方式不同，所以采取的發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)的方式也不同；它包括基波零序電壓定子接地保護(hù)、100%定子接地保護(hù)和零序電流定子接地保護(hù)三種方法。如果發(fā)電機(jī)失磁，可依據(jù)以下兩個(gè)方面選擇合適的處理方法：第一，電力系統(tǒng)對(duì)失磁電動(dòng)機(jī)運(yùn)行要求；第二，失磁后，機(jī)端各電量的變化情況。變壓器的繼電保護(hù)又包括變壓器差動(dòng)保護(hù)、變壓器中性點(diǎn)間隙過(guò)流保護(hù)和主變壓器瓦斯保護(hù)。

二、火電廠繼電保護(hù)工作的必要性

（一）預(yù)警、跳閘

在火力發(fā)電廠的工作運(yùn)行當(dāng)中，繼電保護(hù)發(fā)揮著著重要作用。它直接決定了火電發(fā)電廠正常運(yùn)行情況。為了保障火電廠電力系統(tǒng)更加穩(wěn)定，就需要提高繼電保護(hù)裝置的可靠性。在火力發(fā)電廠運(yùn)行當(dāng)中，設(shè)備故障經(jīng)常出現(xiàn)，不但影響了火電廠自身正常的運(yùn)行，還給有關(guān)工作人員帶來(lái)非常大的安全隱患。然而繼電保護(hù)裝置的有效利用可以更好的解決上面幾個(gè)問(wèn)題，最大程度上降低事故發(fā)生率。當(dāng)火電廠運(yùn)行當(dāng)中出現(xiàn)故障的時(shí)候，它能夠及時(shí)的對(duì)設(shè)備進(jìn)行斷開(kāi)，并全面的進(jìn)行分析。按照分析的結(jié)果做出符合故障預(yù)警以及跳閘等方面的對(duì)策，并且進(jìn)行更為有效的保護(hù)措施。在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，有關(guān)工作人員也需要及時(shí)的找準(zhǔn)故障位置，進(jìn)而按照故障出現(xiàn)的原因采用對(duì)應(yīng)措施并提出解決對(duì)策，進(jìn)而保障了系統(tǒng)可以正常的供電。另外，對(duì)故障檢修人員來(lái)說(shuō)，機(jī)電保護(hù)裝置可以給對(duì)應(yīng)的保護(hù)。當(dāng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，能夠進(jìn)行跳閘和斷開(kāi)，進(jìn)而有效的預(yù)防故障的不斷擴(kuò)大，最大限度的減小安全隱患的出現(xiàn)，保護(hù)工作人員更加安全。

（二）隔離

在火電廠的電力系統(tǒng)運(yùn)行當(dāng)中，繼電保護(hù)裝置重要的功能是隔離功能。當(dāng)在火電廠運(yùn)行當(dāng)中出現(xiàn)故障的時(shí)候，可以通過(guò)隔離手段來(lái)提升所在區(qū)域安全系數(shù)，進(jìn)而降低危險(xiǎn)性，進(jìn)而給檢修人員帶來(lái)更加安全的保護(hù)措施。一般情況下，隔離作用的發(fā)揮需要有一定的針對(duì)性。它主要是對(duì)供電系統(tǒng)所利用的一項(xiàng)功能手段。當(dāng)出現(xiàn)電力故障的時(shí)候，隔離功能可以將其進(jìn)行隔離，進(jìn)而確保在一定的時(shí)間當(dāng)中故障出現(xiàn)的區(qū)域是孤立的狀態(tài)。然而其他沒(méi)有發(fā)生故障的區(qū)域能夠正常的持續(xù)運(yùn)行。這個(gè)功能主要目的在于預(yù)防由于一個(gè)區(qū)域出現(xiàn)故障而引起供電系統(tǒng)整體的癱瘓，進(jìn)而確保火電廠正常運(yùn)行。

三、提高火電廠繼電保護(hù)運(yùn)行可靠性的相關(guān)措施

為了提高火電廠繼電保護(hù)運(yùn)行的可靠性，我們主要采取的措施是注重裝置質(zhì)量檢驗(yàn)、優(yōu)化繼電保護(hù)技術(shù)和操作需規(guī)范。具體表述如下。

（一）注重裝置質(zhì)量檢驗(yàn)

因?yàn)槔^電保護(hù)的效果與繼電保護(hù)裝置自身的性能和質(zhì)量有關(guān)，所以裝置的質(zhì)量應(yīng)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格審查、分級(jí)檢查。選擇繼電保護(hù)元件時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵守以下幾點(diǎn)基本原則：符合要求、質(zhì)量達(dá)標(biāo)和經(jīng)濟(jì)高效。比如：電磁型的保護(hù)裝置中涉及轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件應(yīng)按照一定的要求選擇，如軸尖的錐度需精確和光潔和它的節(jié)點(diǎn)上確保都鍍了銀。安裝了新裝置后，應(yīng)需進(jìn)行調(diào)試，彌補(bǔ)缺漏，確保質(zhì)量要求達(dá)標(biāo)，以便投入使用。調(diào)試新裝置時(shí)，涉及到三個(gè)部門，分別是運(yùn)行部門、檢修部門和生技部。注重裝置質(zhì)量檢驗(yàn)，將對(duì)火電廠繼電保護(hù)運(yùn)行的可靠性的提高起促進(jìn)作用。

（二）優(yōu)化繼電保護(hù)技術(shù)

按照火電廠的實(shí)際情況來(lái)優(yōu)化或者改造繼電保護(hù)技術(shù)。技術(shù)優(yōu)化或者改造主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，如果使用110kV或200kV線路不能達(dá)到功能的需求量，那么就需要技術(shù)改造母線保護(hù)。采用應(yīng)用相對(duì)比較廣的母線保護(hù)裝置：BP-2CS，其適用范圍是小于等于100kV；為了實(shí)現(xiàn)強(qiáng)抗飽能力，該裝置采用的方法是可變特性差動(dòng)算法（在暫態(tài)飽和全程測(cè)量中所使用的方法）；保護(hù)元件和閉鎖元件是完全獨(dú)立的，從而實(shí)現(xiàn)了閉鎖回路的可靠性等等。根據(jù)這一系列特性，有利于實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)性能優(yōu)化。第二，全面檢查二次回路時(shí)，需注意以下幾點(diǎn)：除去沒(méi)有用的電纜寄生二次線路；重新整理二次圖紙，將一些回路分開(kāi)，比如保護(hù)、信號(hào)、控制或者合閘；為了避免繼電保護(hù)誤動(dòng)現(xiàn)象的出現(xiàn)，應(yīng)在開(kāi)關(guān)室增加熔斷器分錄開(kāi)關(guān)。第三，對(duì)于直、交流線路，一般采取鎧裝鉛包電纜的方式彌補(bǔ)抗干擾能力低的不足。因?yàn)槠陂g引接了具有抗干擾作用的電容。第四，應(yīng)盡可能采用靜態(tài)集成繼電器、干簧接點(diǎn)類型的瓦斯繼電器和具有防跳功能的繼電器，并且應(yīng)及時(shí)更換高性能的自動(dòng)逆變電源。第五，高性能的數(shù)字控件應(yīng)該常常被使用，比如CPLD。它具有高度集中的特點(diǎn)，換句話說(shuō)是一個(gè)芯片中含有多個(gè)微機(jī)系統(tǒng)，它的反應(yīng)快且運(yùn)行可靠。為了提高繼電保護(hù)的運(yùn)行效率和質(zhì)量，應(yīng)采用人工智能技術(shù)，例如：進(jìn)化規(guī)劃、遺傳算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)優(yōu)化繼電保護(hù)技術(shù)，有利于提高火電廠繼電保護(hù)運(yùn)行的可靠性。

（三）操作需規(guī)范

為了避免因操作不規(guī)范而引起繼電保護(hù)運(yùn)行不暢現(xiàn)象的出現(xiàn)，工作人員需熟練地掌握繼電保護(hù)的工作原理、二次回路情況、二次圖紙等等，工作人員還需要嚴(yán)格遵守繼電保護(hù)工作票制度和操作票制度，時(shí)刻總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，最終提高自己的操作水準(zhǔn)。比如：?jiǎn)?dòng)連跳其他保護(hù)開(kāi)關(guān)時(shí)，需將出口壓板及時(shí)退出；在檢修PT時(shí)，在繼保人員監(jiān)視有壓的基礎(chǔ)上將3YJ節(jié)點(diǎn)和方向元件進(jìn)行短接等等。在工作中，有很多操作事項(xiàng)需工作人員引起重視，通過(guò)不斷地學(xué)習(xí)以避免人為因素對(duì)繼電保護(hù)運(yùn)行的影響。規(guī)范工作人員的操作，有利于提高火電廠繼電保護(hù)運(yùn)行的可靠性。

四、結(jié)論

國(guó)計(jì)民生與電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性有關(guān)，而與系統(tǒng)運(yùn)行可靠性有關(guān)的一個(gè)因素是繼電保護(hù)。借助一系列自動(dòng)裝置來(lái)確保電力系統(tǒng)正?？煽康倪\(yùn)行，這就是繼電保護(hù)。在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)起到了督促或監(jiān)督的作用?；痣姀S的繼電保護(hù)包括三方面：發(fā)電機(jī)的繼電保護(hù)、變壓器的繼電保護(hù)和發(fā)電機(jī)—變壓器的繼電保護(hù)。我們主要根據(jù)這三個(gè)方面來(lái)提高火電廠繼電保護(hù)運(yùn)行的可靠性，具體措施分別是注重裝置質(zhì)量檢驗(yàn)、優(yōu)化繼電保護(hù)技術(shù)和操作需規(guī)范。

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