發(fā)電廠繼電保護(hù)裝置的常見(jiàn)故障和改進(jìn)對(duì)策

廣州東方電力有限公司 王賜來(lái)

在發(fā)電廠中，繼電保護(hù)裝置主要起到監(jiān)測(cè)和保護(hù)作用，可對(duì)發(fā)電廠運(yùn)行電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并在監(jiān)測(cè)過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，實(shí)現(xiàn)警報(bào)反饋；與此同時(shí)，對(duì)故障電氣設(shè)備進(jìn)行切除隔離，最大限度地保障發(fā)電廠安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行[1]。

1 繼電保護(hù)裝置在發(fā)電廠中的具體運(yùn)用

1.1 繼電保護(hù)裝置的作用

繼電保護(hù)裝置能保障發(fā)電廠安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行，在發(fā)電廠運(yùn)行設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置可直接實(shí)現(xiàn)故障位置的定位，且及時(shí)將故障設(shè)備進(jìn)行切除隔離，將故障造成的影響最大限度的降至最低，減少發(fā)電廠的損失；另外繼電保護(hù)裝置能將故障點(diǎn)予以反饋，發(fā)電廠運(yùn)行和檢修人員可根據(jù)反饋及時(shí)準(zhǔn)確做好故障設(shè)備的隔離安全措施和檢修工作，降低故障設(shè)備所造成的影響程度，確保發(fā)電廠安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行。繼電保護(hù)裝置可在控制范圍內(nèi)進(jìn)行有效的工作，穩(wěn)定性和安全性均可得到保障，繼電保護(hù)裝置也可實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行電氣系統(tǒng)的保護(hù)，使發(fā)電廠運(yùn)行電氣系統(tǒng)整體安全得到保障。繼電保護(hù)裝置在發(fā)電廠運(yùn)行中，同時(shí)也起到監(jiān)控的作用，其可實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠運(yùn)行設(shè)備的有效監(jiān)控，最大限度保障發(fā)電廠安全運(yùn)行，因此要重視發(fā)電廠繼電保護(hù)裝置的監(jiān)控作用，促使繼電保護(hù)裝置將監(jiān)控作用發(fā)揮到最大[2]。

1.2 保護(hù)發(fā)電機(jī)變壓器組

發(fā)電機(jī)變壓器組是發(fā)電廠的核心部件，所以監(jiān)測(cè)和保護(hù)好發(fā)電機(jī)變壓器組是繼電保護(hù)裝置的一個(gè)十分重要的任務(wù)，使用繼電保護(hù)裝置保護(hù)發(fā)電機(jī)變壓器時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)發(fā)電機(jī)變壓器的型號(hào)選擇與之相匹配的繼電保護(hù)裝置；其次在安裝前，結(jié)合發(fā)電廠實(shí)際情況選擇好繼電保護(hù)裝置并配置好與之相適應(yīng)的保護(hù)配置方案，確保發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)的速動(dòng)性、靈敏性、選擇性、可靠性。在實(shí)現(xiàn)上述特性的同時(shí)，應(yīng)充分考慮繼電器保護(hù)裝置的經(jīng)濟(jì)性。

1.3 保護(hù)發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)

發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)是發(fā)電廠的一個(gè)血液中樞，它給發(fā)電廠其他設(shè)備提供源源不斷的血液，廠用電系統(tǒng)一旦出問(wèn)題整個(gè)發(fā)電廠就得趴窩，所以繼電保護(hù)裝置為廠用電系統(tǒng)保駕護(hù)航是它矢志不渝的責(zé)任。繼電保護(hù)裝置對(duì)發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)具體作用如下：

首先，繼電保護(hù)裝置給發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)不同電壓等級(jí)的母線提供保護(hù)和監(jiān)測(cè)，當(dāng)母線出現(xiàn)異?；蚬收蠒r(shí)，繼電保護(hù)裝置可及時(shí)給出報(bào)警反饋或?qū)⒐收夏妇€切除隔離；其次就是對(duì)廠用電系統(tǒng)各母線電源開(kāi)關(guān)進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)測(cè)。廠用電系統(tǒng)母線的安全穩(wěn)定運(yùn)行很大程度上取決于電源開(kāi)關(guān)供電的可靠性，所以對(duì)電源開(kāi)關(guān)的保護(hù)和監(jiān)測(cè)十分重要；最后就是對(duì)廠用電系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，如果廠用電系統(tǒng)采用“2低壓設(shè)備配置+1用電監(jiān)控系統(tǒng)”監(jiān)測(cè)模式，需要將上級(jí)DCS連接到電監(jiān)視系統(tǒng)，然后通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)連接下級(jí)繼電保護(hù)裝置，還可以使用DCS或監(jiān)視系統(tǒng)來(lái)收集和傳輸輔助電源系統(tǒng)的電氣測(cè)量結(jié)果。廠用系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)配置合理不僅可大量減少二次電纜的數(shù)量，且還可大大提高廠用電系統(tǒng)自動(dòng)化的整體水平[3]。

1.4 保護(hù)發(fā)電廠各種負(fù)荷電源

發(fā)電廠中各種各樣的負(fù)荷電源成百上千，其中比較重要的負(fù)荷電源有引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、電動(dòng)給水泵、循環(huán)水泵等，對(duì)這些負(fù)荷電源的保護(hù)同樣離不開(kāi)繼電保護(hù)裝置，各種微機(jī)保護(hù)裝置基本都是它們的標(biāo)配，如微機(jī)綜合保護(hù)測(cè)控裝置WDZ-430、WDZ-5323配置有電流速斷保護(hù)、負(fù)序過(guò)流Ⅰ段保護(hù)、負(fù)序過(guò)流Ⅱ段保護(hù)、接地保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、過(guò)熱禁止再啟動(dòng)保護(hù)、長(zhǎng)啟動(dòng)保護(hù)、正序過(guò)流保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)等。

2 繼電保護(hù)裝置常見(jiàn)內(nèi)外故障分析及處理對(duì)策

2.1 內(nèi)部故障

繼電保護(hù)裝置插件故障。該故障的出現(xiàn)會(huì)使繼電保護(hù)裝置所具備的保護(hù)功能部分或全部失效。繼電保護(hù)裝置插件出現(xiàn)故障的原因有許多，其中一些常見(jiàn)的原因有元件老化、元件受大電流或大電壓沖擊、元件本身質(zhì)量不合格等；繼電保護(hù)裝置I/O板接點(diǎn)故障。其主要表現(xiàn)為接點(diǎn)接觸不良、異響、消耗異常等。導(dǎo)致該故障發(fā)生的原因在于繼電保護(hù)裝置內(nèi)接點(diǎn)被二氧化硫和其他硫化物的接觸腐蝕，促使繼電保護(hù)裝置接點(diǎn)部位發(fā)生位移情況，進(jìn)而導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)故障，影響保護(hù)裝置的正常運(yùn)行，出現(xiàn)誤動(dòng)或拒動(dòng)現(xiàn)象。

繼電保護(hù)裝置裝置液晶顯示不正常。出現(xiàn)此現(xiàn)象原因主要是液晶板損壞或顯示芯片損壞；繼電保護(hù)裝置電壓頻率轉(zhuǎn)換器（VFC）板損壞。當(dāng)VFC板損壞時(shí)，保護(hù)裝置面板會(huì)顯示DAC-ERR或保護(hù)裝置信號(hào)插件告警燈亮。引起電壓頻率轉(zhuǎn)換器（VFC）板損壞的原因主要有電源芯片損壞或VFC插件芯片損壞，以及采樣回路電容損壞等。

2.2 外部故障

繼電保護(hù)裝置的直流電源故障。直流電源故障有電壓偏低、充電模塊故障、逆變器故障等，其中最常見(jiàn)的就是直流系統(tǒng)接地故障，其對(duì)繼電保護(hù)裝置的影響非常大，輕則引起繼電保護(hù)裝置不能正常工作出現(xiàn)閉鎖，重則有可能引起拒動(dòng)或誤動(dòng)；繼電保護(hù)裝置外部接線松動(dòng)。接線松動(dòng)是最常見(jiàn)的一種故障，接線松動(dòng)的原因有多，如檢修工藝、裝置長(zhǎng)期處于高頻振動(dòng)環(huán)境、接頭氧化等。

繼電保護(hù)裝置外部二次接線電纜絕緣降的降低和老化。由于發(fā)電廠到處都有高溫高壓的管道和設(shè)備，二次電纜所經(jīng)之處環(huán)境相對(duì)比較惡劣，所以發(fā)電廠二次電纜發(fā)生絕緣降低和老化的現(xiàn)象相對(duì)較多；繼電保護(hù)裝置外部二次回路中繼電器故障。繼電器故障是二次回路中出現(xiàn)故障頻率最高的設(shè)備，繼電器出現(xiàn)故障的原因一般有兩個(gè)：一是繼電器線圈故障，如線圈燒糊；二是繼電器觸點(diǎn)故障，觸點(diǎn)故障又是其兩個(gè)原因中出現(xiàn)故障頻率相對(duì)較高的，繼電器觸點(diǎn)的材料，觸點(diǎn)上所加的電壓、電流大小等都對(duì)觸點(diǎn)使用壽命有著很大的影響。

2.3 干擾故障

主要由電磁波輻射、靜電干擾等因素所引起，繼電保護(hù)保護(hù)裝置檢修工作人員和運(yùn)行人員在實(shí)際工作中所使用的通訊設(shè)備會(huì)產(chǎn)生電磁波輻射，而繼電保護(hù)裝置對(duì)電磁輻射的敏感度較高，繼電保護(hù)裝置若長(zhǎng)期處于電磁輻射中其運(yùn)行情況會(huì)受到干擾，如果在干擾的狀態(tài)下長(zhǎng)期運(yùn)行，勢(shì)必影響到裝置的工作質(zhì)量，從而影響到發(fā)電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行。工作人員身上所帶有的靜電也會(huì)對(duì)繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生干擾現(xiàn)象，工作人員接觸裝置時(shí)會(huì)進(jìn)行放電，有可能使繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)擾動(dòng)[3]。

3 繼電保護(hù)裝置故障處理對(duì)策

落實(shí)二次回路巡檢制度：二次回路巡檢制度是實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置故障排查與檢修的重要機(jī)制，其可實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置工作質(zhì)量的提升，使得繼電保護(hù)裝置處于持續(xù)正常穩(wěn)定的工作狀態(tài)。因此發(fā)電廠要重視二次回路巡檢制度的有效落實(shí)，就能夠?qū)崿F(xiàn)繼電保護(hù)裝置的有效維護(hù)。積極的采取抗干擾措施：繼電保護(hù)裝置對(duì)于干擾因素的敏感性較高，繼電保護(hù)裝置受到電磁波輻射干擾后，可能在錯(cuò)誤信號(hào)的引導(dǎo)下進(jìn)行保護(hù)工作，造成較大的影響，因此要重視軟件抗干擾、硬件抗干擾和制定相關(guān)無(wú)線電管理制度等措施的落實(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電保護(hù)裝置的保護(hù)，進(jìn)而保障發(fā)電廠運(yùn)行安全[3]。

嚴(yán)格按規(guī)定對(duì)繼電保護(hù)裝置及其二次回路執(zhí)行定檢，持續(xù)提升檢修工藝水平，對(duì)相關(guān)設(shè)備的采購(gòu)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)；發(fā)電廠運(yùn)行人員嚴(yán)格按規(guī)定對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行巡查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)通知檢修處理，操作相關(guān)設(shè)備后及時(shí)對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行檢查、復(fù)位及核對(duì)保護(hù)裝置是否與運(yùn)行方式相匹配等。