火電廠繼電保護(hù)的常見(jiàn)故障類型及維護(hù)方法

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摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展也日新月異。繼電保護(hù)裝置是電力系統(tǒng)中的重要組成部分，其能否正常發(fā)揮作用，決定了電力系統(tǒng)的工作狀況。所以，繼電保護(hù)裝置及二次回路的維護(hù)與檢修顯得尤為重要。文章詳細(xì)闡述了繼電保護(hù)裝置中可能出現(xiàn)的一些問(wèn)題，并提出了適當(dāng)可行的解決方案。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)裝置;常見(jiàn)故障;二次回路

中圖分類號(hào)：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展也日新月異。在電網(wǎng)整體互聯(lián)的要求下，為了保證電網(wǎng)的安全，只有發(fā)電企業(yè)的繼電保護(hù)裝置安全可靠地投入運(yùn)行，才能對(duì)發(fā)電企業(yè)及電網(wǎng)起到保駕護(hù)航的作用。對(duì)火電廠來(lái)說(shuō)，電動(dòng)機(jī)、變壓器、發(fā)電機(jī)、線路、升壓站母線等設(shè)備投入運(yùn)行的前提是，必須要有相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置相繼投入。在運(yùn)行中，因保護(hù)裝置質(zhì)量問(wèn)題，及外圍二次回路的故障、缺陷問(wèn)題，往往會(huì)出現(xiàn)一次設(shè)備被迫停運(yùn)，或設(shè)備產(chǎn)生故障的情況，對(duì)電網(wǎng)能否安全可靠的供電產(chǎn)生直接或間接的影響。所以，繼電保護(hù)裝置及其二次回路的定期檢修，以及日常維護(hù)工作，是相關(guān)部門(mén)的重要工作，對(duì)火電企業(yè)的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)意義重大。

1 繼電保護(hù)裝置及工作回路的重要性

繼電保護(hù)直接關(guān)系到火力發(fā)電廠的正常運(yùn)行，其能及時(shí)反應(yīng)電力系統(tǒng)各部分電器元件的運(yùn)行故障，通過(guò)釋放信號(hào)或跳閘處理，避免故障問(wèn)題的擴(kuò)大化與嚴(yán)重化。受內(nèi)外部因素的影響，內(nèi)部因素包括設(shè)備缺陷、操作失誤等，外部因素則包括雷擊、大風(fēng)等，嚴(yán)重干擾到繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行，進(jìn)而威脅到火電廠系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定運(yùn)行，甚至還會(huì)有人身傷亡事故發(fā)生。由此可見(jiàn)，繼電保護(hù)在運(yùn)行中起著主導(dǎo)性作用。在一次設(shè)備投入運(yùn)行后，繼電保護(hù)裝置必須能夠正確區(qū)分一次設(shè)備是處于正常狀態(tài)、異常狀態(tài)，還是故障狀態(tài)。在故障狀態(tài)下，應(yīng)能夠區(qū)分是區(qū)內(nèi)故障，還是區(qū)外故障。保護(hù)裝置要實(shí)現(xiàn)這一功能，就必須要有其外圍回路（PT、CT、電纜、開(kāi)關(guān)等），才能完成跳開(kāi)故障元件的斷路器、對(duì)系統(tǒng)或電力元件的不正常運(yùn)行發(fā)出警報(bào)、正常運(yùn)行狀態(tài)不動(dòng)作等任務(wù)。對(duì)電廠而言，應(yīng)顯著提高繼電保護(hù)裝置及外圍回路常見(jiàn)故障的判斷分析能力，以及維護(hù)技術(shù)水平，以減少重要設(shè)備的停運(yùn)時(shí)間，減少發(fā)電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。在日常檢修維護(hù)時(shí)對(duì)常見(jiàn)故障加強(qiáng)管理，能對(duì)電網(wǎng)及電廠的安全運(yùn)行起到保駕護(hù)航的作用[1]。

2 繼電保護(hù)裝置及工作回路的故障

2.1 繼電保護(hù)裝置的故障

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)今的繼電保護(hù)裝置主要指微機(jī)保護(hù)，微機(jī)保護(hù)裝置由硬件和軟件兩部分組成。軟件部分在設(shè)備投運(yùn)時(shí)，會(huì)經(jīng)過(guò)認(rèn)真細(xì)致地調(diào)試，只要邏輯及功能驗(yàn)證正確，軟件部分一般不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。常見(jiàn)故障如故障告警、SOE時(shí)間記錄等未及時(shí)清除，會(huì)占滿存儲(chǔ)空載，造成軟件死機(jī)。在日常檢修時(shí)，應(yīng)及時(shí)清除故障記錄及歷史報(bào)文。通常，微機(jī)保護(hù)的硬件電路由六個(gè)功能單元構(gòu)成，即數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、微機(jī)主系統(tǒng)、開(kāi)關(guān)量輸入輸出電路、工作電源、通信接口和人機(jī)對(duì)話系統(tǒng)等。保護(hù)裝置的硬件質(zhì)量及技術(shù)，在后期的實(shí)際運(yùn)行故障概率中占有很大比例。各種不同類型的裝置，主要有電源板故障、開(kāi)關(guān)量輸出故障、開(kāi)關(guān)量輸入故障、CPU故障等。

2.2 繼電保護(hù)外圍回路的故障

2.2.1 二次回路的接地

二次回路產(chǎn)生的接地主要分為：遇到降雨較多季節(jié)時(shí)，導(dǎo)致有潮濕積水問(wèn)題出現(xiàn)于室外端子箱、機(jī)構(gòu)箱中，這樣將會(huì)顯著降低直流二次回路的正電源或負(fù)電源對(duì)地絕緣電阻，甚至電阻數(shù)值為0;由于沒(méi)有將絕緣隔離措施應(yīng)用于部分型號(hào)手車(chē)開(kāi)關(guān)可動(dòng)部分與固定部分的地接插頭或插座中，在移動(dòng)手車(chē)的過(guò)程中，損壞到導(dǎo)線，這樣直流回路就容易接觸到開(kāi)關(guān)的金屬部分。部分二次設(shè)備的絕緣出現(xiàn)嚴(yán)重破損、老化問(wèn)題，或者不具備過(guò)關(guān)的施工工藝，這樣將容易有裸線、線頭接觸柜體等問(wèn)題出現(xiàn)于直流回路中。

2.2.2 信號(hào)回路缺陷

本種缺陷的直觀性較強(qiáng)，一般指示燈、繼電器等設(shè)備中具有較高的發(fā)生率。設(shè)備經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期帶電運(yùn)行，再加上沖擊帶電的影響，出現(xiàn)不同程度的損壞問(wèn)題。針對(duì)本類缺陷，需及時(shí)更換新元件。

2.2.3 控制回路缺陷

一般在斷路器的操作回路中出現(xiàn)本類缺陷，其二次接線具備較多的元件和地點(diǎn)，包括指示燈、操作箱、控制把手等。這樣，在保護(hù)動(dòng)作、重合閘動(dòng)作等過(guò)程中，就容易出現(xiàn)控制回路缺陷。

3 主要維護(hù)方法

電氣一次設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)離不開(kāi)二次設(shè)備的可靠運(yùn)行。維保工作對(duì)繼電保護(hù)裝置的穩(wěn)定運(yùn)行起到至關(guān)重要的作用，在日常維保工作過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)針對(duì)常見(jiàn)故障，適配相應(yīng)的維護(hù)技術(shù)方法，快速解決日常缺陷及問(wèn)題。

3.1 繼電保護(hù)裝置的故障

根據(jù)繼電保護(hù)和電網(wǎng)安全自動(dòng)檢驗(yàn)規(guī)程的要求，對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行定期的全部檢驗(yàn)及部分檢驗(yàn)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障缺陷。在日常管理中，對(duì)重要設(shè)備繼電保護(hù)裝置的備品備件（電源板、交流輸入板、開(kāi)關(guān)量輸入板、開(kāi)出量輸出板、通訊板件），應(yīng)盡量準(zhǔn)備一套。由于電磁干擾及靜電干擾容易造成板件上元器件的損壞，所以有些故障可以通過(guò)裝置自檢程序報(bào)出，根據(jù)對(duì)應(yīng)的報(bào)文更換相應(yīng)的板件，減少停電帶來(lái)的損失。當(dāng)繼電保護(hù)插件發(fā)生故障時(shí)，對(duì)內(nèi)部回路比較復(fù)雜的繼電器，可以用相應(yīng)插件替代。如果故障消失，則說(shuō)明換下的插件是故障點(diǎn)。同時(shí)要注意，對(duì)運(yùn)行的插件或繼電器進(jìn)行替代時(shí)，應(yīng)采取一定的描施，確認(rèn)替換插件內(nèi)的程序、跳線、定值芯片是否一致。此方法需要準(zhǔn)確核對(duì)所替換裝置的出產(chǎn)廠家和型號(hào)，維保人員應(yīng)當(dāng)反復(fù)比對(duì)兩個(gè)裝置的各項(xiàng)參數(shù)是否一致[2]。

3.2 工作回路的故障

3.2.1 二次電纜接地

對(duì)于直流系統(tǒng)的絕緣狀況，電廠都配備了直流絕緣監(jiān)察裝置。當(dāng)接地故障發(fā)生時(shí)，直流母線絕緣監(jiān)察裝置都會(huì)發(fā)出報(bào)警。按照主機(jī)及分機(jī)提供的直路編號(hào)仔細(xì)檢查相應(yīng)設(shè)備。直流接地查找過(guò)程中，一旦將直流電源斷開(kāi)，將會(huì)嚴(yán)重影響到保護(hù)裝置與二次回路的正常運(yùn)行。因此，需要將針對(duì)性的安全措施貫徹下去，甚至可將跳閘壓板打開(kāi)，或者讓設(shè)備停運(yùn)。當(dāng)不停電時(shí)，應(yīng)做好響應(yīng)的安全措施，防止設(shè)備誤動(dòng)。查找故障時(shí)，接地支路的接地點(diǎn)查找的基本原則是先室外、后室內(nèi)，先電纜、后裝置，先老化設(shè)備、后新設(shè)備[3]。

3.2.2 信號(hào)、控制回路等元器件故障

信號(hào)、控制回路缺陷，主要發(fā)生在斷路器的操作及監(jiān)視回路，其二次接線涉及的元件和地點(diǎn)較多，主要有控制把手、指示燈、繼電器、斷路器機(jī)構(gòu)的跳合閘線圈及輔助接點(diǎn)等。對(duì)于單個(gè)電氣元件的損壞，可以進(jìn)行元件更換。對(duì)日常缺陷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，查找原因，查明是由老化造成的元器件損壞，還是由于設(shè)計(jì)缺陷造成的元器件損壞。根據(jù)分析結(jié)果，對(duì)同類元器件進(jìn)行隱患排查，減小缺陷發(fā)生率。

綜上所述，繼電保護(hù)裝置用材復(fù)雜，材料的好壞關(guān)系到工作壽命的長(zhǎng)短，甚至整個(gè)用電系統(tǒng)的安全。因此，在維護(hù)繼電保護(hù)裝置及外圍接觸器、繼電器等時(shí)，應(yīng)仔細(xì)檢測(cè)裝置各個(gè)部分的材料狀況，要確保各個(gè)裝置都處于完好狀態(tài)。一旦發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，應(yīng)立即更換，以確保繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)維保人員而言，要嚴(yán)格按照相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，并書(shū)面記錄檢測(cè)結(jié)果，確保掌握繼電保護(hù)裝置的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。為了準(zhǔn)確評(píng)估繼電保護(hù)裝置的質(zhì)量，在購(gòu)置新型繼電保護(hù)設(shè)施的過(guò)程中，應(yīng)確定裝置實(shí)際運(yùn)行期間的安全系數(shù)是否能夠滿足電廠的需求。當(dāng)然，完善繼電保護(hù)準(zhǔn)入機(jī)制，同樣也是日常維保工作的重點(diǎn)內(nèi)容之一，維保人員應(yīng)根據(jù)電氣設(shè)備選配繼電保護(hù)裝置，在安裝之前，應(yīng)對(duì)裝置進(jìn)行必要的質(zhì)量鑒定。

3.2.3 切實(shí)提高工作人員業(yè)務(wù)能力

繼電保護(hù)裝置的檢修工作，對(duì)專業(yè)知識(shí)的要求較高。所以，對(duì)于繼電保護(hù)裝置的檢修崗位，要求持證上崗，對(duì)專業(yè)知識(shí)要有較好地掌握，尤其是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)。維保人員應(yīng)當(dāng)掌握一、二次系統(tǒng)運(yùn)行的原理，以及可能會(huì)導(dǎo)致故障的線路節(jié)點(diǎn)。在另一方面，本崗位還需要有較強(qiáng)的識(shí)圖與讀圖能力。對(duì)維保人員而言，需要充分掌握相關(guān)電氣圖紙，并結(jié)合系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行操作。維保人員要積極觀察故障類型，并結(jié)合圖紙進(jìn)行深入分析，及時(shí)進(jìn)行總結(jié)。根據(jù)不同類型的故障，總結(jié)出一套能夠有效監(jiān)測(cè)故障的方法?；痣姀S需結(jié)合實(shí)際運(yùn)維需求，構(gòu)建完善的人員培養(yǎng)機(jī)制，將業(yè)務(wù)培訓(xùn)活動(dòng)定期組織下去，融合理論講解、實(shí)踐操作等培訓(xùn)手段，促使工作人員的業(yè)務(wù)能力得到持續(xù)提高，適應(yīng)崗位的工作要求。同時(shí)，積極開(kāi)展評(píng)先爭(zhēng)優(yōu)等活動(dòng)，將工作人員的主動(dòng)性、積極性等充分調(diào)動(dòng)起來(lái)，增強(qiáng)工作人員的責(zé)任意識(shí)。要注重先進(jìn)人物激勵(lì)作用的發(fā)揮，帶動(dòng)其他工作人員努力鉆研業(yè)務(wù)知識(shí)，提高個(gè)人技能水平。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于火電企業(yè)一次設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，繼電保護(hù)裝置發(fā)揮著舉足輕重的作用。綜上所述，繼電保護(hù)裝置的日常維護(hù)與定期檢修，各個(gè)電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)引起重視。對(duì)電廠而言，需要深入研究各型號(hào)繼電保護(hù)裝置的優(yōu)缺點(diǎn)，根據(jù)調(diào)研結(jié)果確定保護(hù)裝置的型號(hào)，優(yōu)化繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行環(huán)境，最大限度消除裝置周?chē)母蓴_信號(hào)。因外圍電路引起的故障，要提高日常檢修管理。降低設(shè)備的故障率，保證設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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[3] 王元遼.電氣繼電保護(hù)的常見(jiàn)故障及維護(hù)技術(shù)探討[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2017（27）：20.