水電廠繼電保護技術(shù)的研究

卓建章

【摘 要】隨著社會的不斷進步，人們對電力的需求量逐漸增加，并且對電力系統(tǒng)的運行提出了更高的要求。水電廠作為電力系統(tǒng)中重要的一部分，其對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定有著非常重要的影響，而繼電保護在保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定方面發(fā)揮著重要作用。本文主要針對水電廠繼電保護的作用、水電廠繼電保護應(yīng)用以及水電廠繼電保護的發(fā)展方向做了具體介紹，以供參考。

【關(guān)鍵詞】水電廠;繼電保護;發(fā)展研究

【中圖分類號】C964? ? 【文獻標(biāo)識碼】A

一、引言

近年來，我國不斷增加的用電需求給電力企業(yè)帶來了巨大的發(fā)展空間，但是就目前來看，我國電力系統(tǒng)在運行中依舊存在一定的安全隱患。采取繼電保護技術(shù)可以有效提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性。

二、水電廠繼電保護的作用

繼電保護一般是由輸入部分、測量部分、邏輯判斷部分和輸出執(zhí)行部分組成。在現(xiàn)場進行信號輸入時要有必要的前置處理，才能使繼電器有效地檢查各種現(xiàn)場數(shù)據(jù)，例如在進行隔離、電平轉(zhuǎn)換和低通濾波時只有在進行前置處理后才能夠檢查出具體數(shù)據(jù)。測量部分輸出的各種信息，按照一定的邏輯關(guān)系進行重組和運算后得出執(zhí)行動作，再由輸出部分負責(zé)執(zhí)行，最終完成任務(wù)。

對于水電廠來說，運用繼電保護技術(shù)能夠有效提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性[1]。如果電力系統(tǒng)的某些元件在運行過程中出現(xiàn)了問題與故障，繼電保護系統(tǒng)可以及時發(fā)現(xiàn)并對其進行隔離，能夠有效避免電力系統(tǒng)的其他元件受到影響，降低了元件的受損概率。另外，電力系統(tǒng)還可以及時發(fā)出跳閘等指令，對保證電力系統(tǒng)的安全有著重要作用。但是并不是所有電力故障都需要迅速動作，因此在應(yīng)用繼電保護技術(shù)時，水電廠應(yīng)根據(jù)實際情況對繼電保護系統(tǒng)設(shè)置相應(yīng)的延長時間。繼電保護不僅可以對電力系統(tǒng)進行保護，還能夠起到一定的監(jiān)控作用，可以對水電廠的電壓與電流等進行實時監(jiān)控，確保水電廠的正常運轉(zhuǎn)。

三、水電廠繼電保護技術(shù)

（一）線路的繼電保護

水電廠是電力系統(tǒng)的重要組成部分。水電廠的運行需要各種各樣的線路，如果線路出現(xiàn)故障，電力系統(tǒng)的正常運行就會受到影響，嚴(yán)重的話還會引起電力系統(tǒng)癱瘓，對水電廠的發(fā)電造成很大的影響?；诖?，可以采取繼電保護技術(shù)，通過將繼電保護裝置安裝到線路中來提高系統(tǒng)運行的安全性，當(dāng)線路出現(xiàn)故障時，繼電保護裝置可以跳過故障線路，進而確保系統(tǒng)的正常運行。再者，在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，繼電保護裝置會自動啟動，并根據(jù)系統(tǒng)最大負荷電流來整定電流值，不但能夠保護線路全長，也能保護相鄰線路全長，起到后備保護的作用。水電廠的線路較多，并且比較復(fù)雜，一旦線路管理或者安裝不當(dāng)，就會出現(xiàn)單相接地問題，很容易使電壓與電流變得不穩(wěn)定，從而引發(fā)安全事故，針對此問題，可以通過繼電保護裝置解決，繼電保護裝置在對電壓與電流進行適當(dāng)調(diào)整之后，能夠在短時間內(nèi)保證電力系統(tǒng)的正常運行。

（二）繼電保護系統(tǒng)的調(diào)試

在水電廠運行過程中，繼電保護裝置對整個供電系統(tǒng)有著至關(guān)重要的作用，而繼電保護系統(tǒng)的安全性也需要得到相應(yīng)的保障。繼電保護裝置是電力系統(tǒng)安全運行的保障，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為了極大地提高系統(tǒng)工作運行的可靠性、安全性，選擇合適的繼電保護裝置，對系統(tǒng)進行保護。繼電保護裝置可以在當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件（如發(fā)電機、變壓器、斷路器）或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障危及電力系統(tǒng)安全運行時，能夠向運行值班人員及時發(fā)出警告信號，從而保障二次系統(tǒng)供電的持續(xù)性[2]。

（三）故障的診斷

在水電廠運行過程中，受多種因素的影響，很容易造成設(shè)備故障，而設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，就會造成整個系統(tǒng)癱瘓。利用繼電保護裝置，將繼電保護裝置連入到設(shè)備運行系統(tǒng)中，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，一方面繼電保護裝置可以通過自動裝置的迅速動作切除故障，隔離故障點，維持系統(tǒng)的正常運行;另一方面，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障后，繼電保護系統(tǒng)還能夠及時發(fā)出警報，相關(guān)人員在接收到警報信號后能夠及時明確故障點，在很大程度上減少了工作人員故障排查的時間，從而有利于降低時間與經(jīng)濟成本。又由于繼電保護裝置可以進行實時監(jiān)控，因此，與傳統(tǒng)的定期電力維修相比，其可以實現(xiàn)動態(tài)檢修。

（四）機組的保護

將繼電保護技術(shù)應(yīng)用到發(fā)電廠能夠?qū)崿F(xiàn)對機組的保護，舉例來看，某一大型水電廠的系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，在事故前系統(tǒng)主要是單母運行方式：II母帶1F、2F、4F、6F共五臺發(fā)電機，帶G31、G32、G33、G34、G35、G36、G38六條線路及聯(lián)絡(luò)開關(guān)G46運行，3F、7F、G42檢修，一母停電檢修。事故發(fā)生時，220KV開關(guān)站發(fā)生II母A相母線接地故障，故障點是041刀閘對地短路，母插保護I母差動保護誤動，II母差動保護拒動，導(dǎo)致事故范圍擴大，04DL、804DL、805DL、806DL跳閘，4F、5F、6F停機。由于應(yīng)用了繼電保護技術(shù)，因此5F進行了保護動作，勵磁變過流保護定值為1.3A，0.2S，實際動作電流為1.328A，因母差保護拒動，而后備保護中勵磁變過流保護動作時間最短，因此保護動作為正確動作。5號機勵磁變過流動作報告如表1所示。

6F勵磁變過流保護定值為：1.3A，0.2S，實際動作電流為：1.363A。保護動作動作正確，原因與上相同。

（五）發(fā)電機變壓器的繼電保護

在水電廠中，變壓器發(fā)揮著重要作用，其能夠有效維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，對變壓器進行繼電保護可以在短時間內(nèi)切除系統(tǒng)故障，確保電力系統(tǒng)更加安全、靈敏。最常用的變壓器主要有兩種，一種是主變壓器，對該變壓器實行繼電保護的措施主要是由低壓側(cè)接地、低壓過流、輕瓦斯等組成。如果水電廠需要，還可以增加間隙零序過流與差動速斷保護，以此來實現(xiàn)對變壓器的保護。另外一種是廠用變壓器，對此變壓器進行繼電保護的措施是將高壓開關(guān)柜上的保護裝置拆掉，然后將保護屏安裝在變壓器保護屏的側(cè)邊，保護屏與變壓器保護屏共同使用同一臺管理機，這樣不僅可以完成繼電保護目的，還可以達到節(jié)省成本的效果。

四、結(jié)語

綜上所述，為了保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，很多水電廠都采取了繼電保護技術(shù)，通過對電力元件故障進行及時發(fā)現(xiàn)與調(diào)整，同時對電力系統(tǒng)進行實時監(jiān)控，從而能夠有效保證電力系統(tǒng)的安全性，有利于提高水電廠的發(fā)電效率，為水電廠帶來更多的經(jīng)濟效益，促進水電廠的健康發(fā)展。

【參考文獻】

[1]陳杰.有關(guān)水電廠繼電保護的幾點思考[J].技術(shù)與市場，2016，23（04）：80+82.

[2]鄧禮彬.水電廠繼電保護隱藏故障診斷方法[J].通訊世界，2017（16）：198-199.