火电厂继电保护装置的应用安全浅析

于海涛

摘 要：随着电力系统的高速发展，继电保护向着计算机化、网络化，保护、测量、控制、数据通信一体化和人工智能化方向进一步快速发展。与此同时越来越多的新技术、新理论将应用于火电厂继电保护领域，这要求我们继电保护工作者不断求学、探索和进取，达到提高供电可靠性的目的，保障电网安全稳定运行。该文重点对火电厂继电保护装置进行了详细的分析，目的是提高火电厂继电保护装置的应用安全。

关键词：火电厂 继电保护 装置 应用

中图分类号：TM774 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（b）-0048-01

继电保护是高压保护中非常重要的组成成分，对于火力电厂而言，由于日常发电量较大，且电力存在不稳定的现象，因此继电保护是对火力电厂设备装置保护最为重要的工程，该文重点对该问题进行了详细的探讨。

1 火电厂继电保护的重要性

现代继电保护在火电厂安全运行中主要担负着安全性保障、不正常工作提示及电力系统运行监控的作用。因此，火电厂继电保护必须能够在被保护的电力系统元件发生故障时，由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，降低对电力系统安全供电的影响。同时能够反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同发出信号，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。了解了继电保护的基本作用与要求，对于更好的分析与排除继电保护故障有着重要的意义。

2 火电厂中的继电保护

2.1 发电机继电保护

（1）差动保护。

由于连续方式和位置有所不同，发电机差动保护也分为以下两种：完全纵联差动保护、不完全纵联差动保护。

（2）定子接地保护。

根据中性点接地的方式不同，发电机单相接地鼓掌电流也有所不同，定子接地保护的方式也不尽相同，可以分为基波零序电压定子接地保护、100%定子接地保护以及零序电流定子接地保护三种保护方式。

（3）失磁保护。

一旦发生失磁保护，机端各部分电量有一定变化规律。根据这些变化规律，结合失磁电动机安全运行时电力系统的要求，以此来选择相对应的处理方式和原理建立失磁保护。

2.2 变压器继电保护

（1）差动保护。

主变压器差动保护一般使用三侧电流差动，火电厂发电机组都必须装置差动保护。

（2）中性点间隙过流保护。

变压器中性点间隙过流保护包括以下三种：①出厂时，主变压器中性点CT就已装设完成，此时间隙过流保护使用单独的CT；②主变压器零序过流和间隙过流保护使用同一组电流互感器；③独立开主变压器零序过流保护电流互感器和间隙过流保护的电流互感器，将他们各自分开接在正确的位置上。

（3）瓦斯保护。

瓦斯继电器通过反应气体状态保护变压器油箱内部的故障的行为称为瓦斯保护，其在变压器继电保护中十分重要。

2.3 发电机-变压器继电保护

（1）断路器断口闪络保护。

断口闪络不仅会对断路器造成损害，甚至会对电力系统的整体安全运行造成严重的影响。断口闪络保护能够在最短的时间内解决断口闪络的故障，保护断路器以及电力系统的安全。

（2）纵联差动保护。

发电机和变压器的单独差动保护一般都只装设一套，第二套基本上都是使用发电机-变压器纵联差动保护，这种保护方式既简化了程序，又能快速保护发电机和变压器。

（3）过励磁保护。

过励磁对变压器和发电机的铁心会造成非常大的损害，且一旦造成损害后，所需要的修复成本也非常大，装设发电机-变压器过励磁保护可以有效的避免这样的损失。

3 继电保护故障分析

继电保护系统是电力系统的安全卫士，但继电保护系统的主要作用只能是反应问题，不能做到解决问题，有效解决继电保护故障才能促进发电厂的安全运行。

3.1 继电保护常见故障

首先要明确的是随着科学技术的不断发展，当前的电力技术已经非常的先进，包括继电保护技术，已经实现了智能操作，然而在继电保护系统的元件发生故障时极易容易出现故障报错的问题。常见的继电保护故障主要有以下几点。

（1）电压互感器二次电压回路故障。

这一类别的故障出现率非常高，二次回路故障主要有两种：一是电压互感器二次回路中存在中性线多点接地现象，故障产生的电流流过中性线从而造成互感器二次回路中的中性点产生与地位的电位偏移，就会造成继电保护系统的误判，作出不正确报警动作；二是中性点没有接地或者是接地的接点不实，这也容易造成继电保护系统测量到错误电压，作出不正确报警动作。

（2）断路器保护的拒动故障。

由于电流互感器严重饱和，使其传变特性变差甚至输出为O，才导致了断路器保护的拒动，引起主变压器后备保护越级跳闸。如二次电流过小或为0时可以判定，故障原因铁心中有剩磁，且剩磁方向与励磁电流中直流分量产生的磁通方向相同，在短路电流直流分量和剩磁的共同作用下，铁心在短路后不到半个周期就饱和了。于是，一次电流全部变为励磁电流，二次电流几乎为0。

3.2 故障排除的方法

继电保护故障的处理方法主要包括参照法、替换法、直观法、短接法、逐项拆除法五种方法。

（1）参照法。

所谓参照法就是将完好设备与问题设备作比照，通过多种技术参数的有效核对来确定故障的原因所在，比较适用于操作失误的情况，比如接线有问题等。

（2）替换法。

替换法原理十分简单，就是用正常的设备替换下故障处的设备，如果替换后运行正常则问题产生在被替换下的设备中，若故障仍然存在，则确定故障产生的原因很大程度上是在别处，需要进一步检查故障原因所在。

（3）直观法。

直观法比较影响于人为判断，通过观察故障位置的表征，来判断故障产生的原因，例如故障处有着较农的焦味，很大程度上是元件烧损。

（4）短接法。

短接法的操作时对回路中的可疑部分采用短接方式接入，从而确定是否是故障产生位置，以此缩减故障寻找范围。比较适用于转换开关接点、继电器拒动等故障查询。

（5）逐项拆除法。

逐项拆除法是将全部的并联电路断开，然后以此接入，当接入某一电路出现故障时，迅速判断该电路即为故障电路，从而确定故障范围。

这五种处理方法有各自的特点和局限，在实际应用中应先根据实际情况进行选择，由于实际情况的复杂多变，很多情况下需要使用多种检测方法才能达到目的。

4 结语

综上所述，该文重点对火电厂常见的继电保护装置进行了详细的分析，在此基础上解析了常见的继电保护设备的故障和解决办法，目的是为相应的工作人员提供一些思路用于继电保护设备的日常维护。

参考文献

[1] 易玉平.继电保护和自动装置抗干扰对策分析应用棗以三板溪水电厂为例[J].中国科技博览，2012（3）：303.