電廠繼電保護的故障診斷與對策

劉曉宇

摘 要：當(dāng)今社會經(jīng)濟發(fā)展的步伐逐漸加快，很多行業(yè)領(lǐng)域在發(fā)展過程中不斷加大對用電量的需求，這就對供給社會運行和發(fā)展的用電提出了安全考驗，在整個供電體系運作電廠處于關(guān)鍵地位，保障電廠運作安全是維護供電體系的重要方式。繼電保護在維護電廠安全中提供了更為可靠的作用，保護供電系統(tǒng)正常運行的首要前提就是繼電保護裝置的正常運行。本文就電廠繼電保護的相關(guān)故障從原理模型角度出發(fā)進行故障分析，并提供解決策略。

關(guān)鍵詞：電廠;繼電保護;故障診斷;安全穩(wěn)定

引言

電廠對外輸出都是較大的電流，線路電壓很高，人直接進行控制開關(guān)，是非常危險的，利用繼電保護裝置，就能確保從業(yè)人員的安全生產(chǎn)，電廠繼電保護裝置就是利用電磁鐵控制工作線路的開關(guān)，其原理很簡單，就是繼電器控制高壓電路的通斷，人們用較為安全的電壓線路控制繼電器的開關(guān)，閉合繼電器控制線路后，繼電器的控制電路接通，產(chǎn)生磁性，吸引銜鐵，使高壓電路通電工作，斷開控制電路，電磁鐵失去磁性，釋放銜鐵，使高壓工作電路斷開，通過電磁鐵吸引、松開銜鐵有效控制著高壓工作線路的通斷，實現(xiàn)了間接控制高壓工作電路的目的。由于種種原因，電廠機電保護器在長期使用中也會發(fā)生常見故障和突發(fā)故障，學(xué)習(xí)繼電保護的故障診斷與對策，不斷地進行技術(shù)革新，將有力推動電廠工作的高效平穩(wěn)安全地開展。

1電廠繼電保護故障的診斷

電廠的繼電保護裝置設(shè)備作為一種高壓線路通斷的控制元件，發(fā)生故障就會導(dǎo)致斷路，影響電能供應(yīng)的平穩(wěn)運行，導(dǎo)致人們的生產(chǎn)生活不能用電安全，因此，要對電廠繼電保護裝置設(shè)備的故障隱患及早排查，預(yù)防處理，避免事故發(fā)生，增強電廠繼電保護裝置故障診斷能力，尤為重要。

1.1繼電保護內(nèi)部故障診斷技術(shù)

目前，電廠線路配備的繼電保護設(shè)備裝置多為集成電路連接的觸摸傳感器元件、溫度傳感器元件、光傳感器元件，聲傳感器元件等構(gòu)成的高壓線路通斷控制開關(guān)，在長期的使用中，有的超負(fù)荷作業(yè)，有的局部元件材料老化，有的由于工作環(huán)境發(fā)生突變等原因，都會使機電保護器產(chǎn)生故障隱患，進而發(fā)生故障，一般對于這樣的故障成為內(nèi)部故障，內(nèi)部故障的診斷技術(shù)就是在繼電保護裝置外觀沒有損壞的情況下，由于內(nèi)部元件不能正常工作導(dǎo)致故障表現(xiàn)，比如，溫度感應(yīng)器對溫度變化反應(yīng)失靈，聲音感應(yīng)器對聲音變化的反應(yīng)失靈等，都屬于內(nèi)部故障的表現(xiàn)形式。

1.2繼電保護器外部故障診斷技術(shù)

1.2.1電路短路引發(fā)的繼電器外部故障

電廠的電路系統(tǒng)的安全平穩(wěn)地正常運行，繼電保護器反應(yīng)非常靈敏，一旦發(fā)生短路，非循環(huán)電流就急劇增加，促使電流互感器迅速達(dá)到飽和，從使低次級側(cè)電流的靈敏度持續(xù)降低，這樣情況下，電廠繼電保護設(shè)備就會反復(fù)增加控制反應(yīng)動作的敏感度超負(fù)荷運行，就會喪失工作性能，引發(fā)故障。

1.2.2其它信號干擾引發(fā)的繼電器故障

電廠繼電保護裝置設(shè)備就是通過聲、光、溫度、觸摸或者相關(guān)信號信息，通過傳感器的機械作用，促使電磁鐵的閉合、斷開的，從而實現(xiàn)對高壓線路通斷的控制，有時，繼電保護器受到突發(fā)同樣信號的干擾，從而造成機電保護器的錯誤啟動，就會引發(fā)故障。比如，雷聲的波段與繼電保護裝置啟動的聲音波段不謀而合，突然造成電路的接通或者斷電，都是很大的故障;還有用電高峰期電路的溫度不斷增加，滿足了繼電保護器的溫度控制條件，也會突發(fā)造成保護器的失靈，如此等等。

1.2.3線路接地引發(fā)的繼電保護裝置故障

電廠的發(fā)電設(shè)備、輸出線路、控制設(shè)備由于絕緣材料保護功能喪失，機械振動造成的線路磨損，金屬部件的腐蝕、外界環(huán)境的潮濕、酸堿性增高等原因，都會使繼電保護器發(fā)生故障而不能正常運行，比如，繼電保護器不停地開關(guān)閉合，周而復(fù)始，以至于整個線路發(fā)生故障，就屬于這種情況。又如，發(fā)電機的轉(zhuǎn)子接地故障，一般情況下，發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地后還能正常運轉(zhuǎn)，故障報警裝置會及時提醒，發(fā)出故障警報信號。

2電廠繼電保護故障排除和維護對策

2.1內(nèi)部故障的排除修復(fù)措施

2.1.1加大隱患排查力度，預(yù)防故障發(fā)生。按照電廠設(shè)備定期巡視與檢查工作制度，指定專人按時對電廠繼電保護設(shè)施裝置例行巡視、檢查維護。一是檢查機電保護裝置的外觀是否正常，標(biāo)識是否完整，指示燈運行狀態(tài)是否標(biāo)準(zhǔn)。二是設(shè)備檢查維護數(shù)據(jù)信息是否相互銜接，內(nèi)容是否存在疏漏、短缺;三是觀察與機電保護器相鄰的設(shè)備、裝置是否發(fā)生位置變化、運行聲音異常，溫度升高、絕緣皮破壞等現(xiàn)象;四是觀察裝置設(shè)備正常運行狀態(tài)下，故障指示燈的反映情況，查閱異常情況登記和故障維護檔案，對高頻故障出現(xiàn)點，實施重點關(guān)注監(jiān)測，做好各種故障隱患的排查，詳細(xì)制定應(yīng)急預(yù)案。

2.1.2對機電保護器的性能定期校驗。繼電保護設(shè)備裝置正常工作的靈敏性、準(zhǔn)確性都是有固定的技術(shù)指標(biāo)的，部分元件的功能衰減或者結(jié)構(gòu)破壞，都會引發(fā)一定程度的繼電保護設(shè)備裝置不正常安全運行。一般地，繼電保護設(shè)備裝置1年內(nèi)，只對繼電保護器的進行監(jiān)測檢查，超過1年后，必須檢查繼電保護設(shè)備裝置的線路系統(tǒng)，校驗檢查設(shè)備系統(tǒng)材料的相關(guān)性能。3年后，發(fā)現(xiàn)繼電保護設(shè)備裝置的外觀和性能出現(xiàn)差異，校驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)不達(dá)標(biāo)，就及時更換設(shè)備元件，避免事故發(fā)生。

2.2外部故障的排除修復(fù)措施

2.2.1針對線路短路引發(fā)的繼電保護器故障，修復(fù)措施包括三方面：首先給電流互感器設(shè)定變化定值，盡最大限度地減小電流互感器的負(fù)荷量;其次理順電路，做好疏通，減少回路的受阻面積，及時更換智能電流互感器。這樣解決了電流互感器的飽和問題，繼電保護設(shè)備裝置的運行就恢復(fù)正常。

2.2.2聲音、溫度、觸摸、光照等繼電保護器傳感器元件設(shè)定的電磁信號與外界突發(fā)干擾信號一致時，繼電保護設(shè)備裝置因為信號的干擾或造成機電保護器停止工作，或者引發(fā)繼電保護器的錯誤啟動或者錯誤關(guān)閉，影響正常運行的電路突然發(fā)生故障，這種故障的排除技術(shù)措施是仔細(xì)查明原因，屬于人為操作失誤造成的故障，吸收教訓(xùn)，加強業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，屬于意外的原因，比如，雷電、用電高峰電路超負(fù)荷運行等，要采取積極地防護措施，確保設(shè)備系統(tǒng)正常工作。

2.2.3發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地，連接線路的接地等設(shè)備故障都會引起機電保護器發(fā)生故障，而不能正常運行。比如發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地后，仍然堅持不停地旋轉(zhuǎn)運行，此時，離心力促使銅片與轉(zhuǎn)子接地部分迅速接觸，繼電保護設(shè)備裝置因此發(fā)生故障而不能正常運行。這樣的外部故障排除修復(fù)措施就是根據(jù)經(jīng)驗先檢查轉(zhuǎn)子磁極的外接狀況，一旦發(fā)現(xiàn)外接發(fā)生松動，就可以肯定轉(zhuǎn)子接地，應(yīng)迅速查找接地發(fā)生的部位、原因，盡快截斷直流接地線路，排除故障源，并根據(jù)故障發(fā)生的原因，優(yōu)化機電設(shè)備工作環(huán)境，剔除一切可能造成線路接地的可能性原因，保證設(shè)備正常運行。值得注意的技術(shù)重點是此種故障需要帶電作業(yè)，不可切斷直流電的電源，以提高檢查效率。

3結(jié)束語

如何維護電廠安全運行是供電系統(tǒng)正常安全運行的首要問題，繼電保護作為保持電廠安全運行十分重要的方式，非常需要對其相關(guān)裝置日常工作和維護中出現(xiàn)的故障準(zhǔn)備處理預(yù)案和措施，針對日常維護和實時監(jiān)控等方面開展工作，在一定程度上提高繼電保護的可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1]周希倫.繼電保護故障應(yīng)對策略及新型繼電保護技術(shù)的研究分析[J].電子測試，2020（20）：106-107+103.

[2]孫喜萍.電廠繼電保護故障診斷及處理對策研究[J].通信電源技術(shù)，2020，37（02）：114-115.

[3]郭慶，任蓓蓓.電廠繼電保護故障診斷及處理對策[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018（23）：218.

[4]馬琳.電廠繼電保護故障診斷與現(xiàn)場處理方案探究[J].電工技術(shù)，2018（16）：93-94.

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