浅谈火力发电厂如何提升继电保护运行可靠性

摘要：火力发电厂是我国非常重要的能源供应地，其正常运行与否直接关系到电力系统是否能够稳定运行。为了确保火力发电厂稳定、安全运行，对火力发电厂设备运行可靠性进行研究，以此提升火力发电厂安全稳定运行。文章针对火力发电厂的继电保护运行可靠性影响因素、继电保护基本概念及相关策略进行分析，为火力发电厂安全稳定运行提供保障。

关键词：继电保护；火力发电厂；电力运行；可靠性；能源供应 文献标识码：A

中图分类号：TM774 文章编号：1009-2374（2016）33-0123-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.33.060

电力系统中的继电保护装置是其安全稳定运行的可靠保障，因此必须加强对电力系统的继电保护可靠性运行。继电保护装置在实际运行过程中，极易发生继电保护装置误动、拒动等情况，造成整个电力系统发生故障引起停电。电力系统故障对于整个电网稳定运行影响巨大，对于人们的日常生活影响亦是相当大，因此必须加强对电力系统的继电保护装置的运行可靠性维护。继电保护装置的维护需在日常工作中进行日常管理维护，以此来提高其运行可靠性和稳定性，进而保障电力系统稳定运行，从而提高整个电力系统综合效益。

1 火力发电厂继电保护概述

火力发电厂继电保护装置是通过一系列的自动化装置所实现的，其主要保障电力系统安全稳定运行。其工作原理为：当电力系统中出现故障或者异常时，电气量发生相对变化，此时继电保护装置会根据正常运行状态下的电气参数进行对比，进而实现对电力系统故障范围和类别鉴定，并做出相应反馈。电力系统局部元件和系统出现运行异常，继电保护装置会发出警示信号，可以让维护工作人员及时找到故障位置，还可以借助采样板对电力系统运行的电压、相角、电流等参数进行采样和监控，然后将采集的数据传输到后台，主要用于判断被保护设施是否完好。一些综合自动化的保障功能，在电源突然中断时，继电保护装置结合其他自动装置可以快速启动备用电源，主要用于维护电力系统稳定和安全运行。

2 影响火力发电厂继电保护可靠性的因素

继电保护装置在电力系统中的作用不可忽视，影响火力发电站电力运输可靠性的因素很多，下面将对影响火力发电厂继电保护可靠性的因素进行分析：

2.1 雷电影响因素

火力发电站设备如果遭受到雷电袭击，电厂设备将会被大面积破坏，因此必须加强火力发电厂雷击防范。雷击往往具有多种不同形式，其主要分为了感应雷、球形雷以及直击雷等种类，由于不同雷击形式对于火力发电厂继电保护装置的影响程度不一样，其对于电厂的损害程度也千差万别。雷电击中电厂发电设备接触地部分，则可能会产生高频电流，进而产生高阻抗条件，而这种情况对于继电保护装置将会大大提高电力系统运行故障报错率，继电保护装置的反应灵敏性和稳定性也会受到不同程度的影响。

2.2 高频影响因素

发电厂隔离开关的动作反应相对较慢，非常可能导致高频电流和电压出现，高频作用下会在线圈周围产生磁场，进而对继电保护器产生影响。电力系统运行过程中继电保护装置受到严重影响，将会直接影响电力机器的运营质量。

2.3 电源影响因素

火力发电厂电力设备受到直流电源影响，当设备出现接地故障就会出现非常多的异常现象。由于火力发电厂的地面网络潜力电位超出国家规定的正常值，一旦出现直流回路电路故障安全，必然会导致断路问题，引起电力系统断电，进而影响用电用户利益。由于电源因素的影响，火力发电厂的继电保护装置工作稳定性无法得到有效保障，促使电力系统电力运行可靠性无法得到保障。

3 火力发电厂继电保护分类

3.1 发动机继电保护

目前，发动机的继电保护主要分为三种：第一种为差动保护；第二种为定子接地保护；第三种为失磁保护。差动保护主要分为纵连差动完全和不完全保护方式。定子接地保护主要指单相接地出现故障，而故障又会因为中性点接地方式差异而有所不同，对于这些故障处理的方式和保护继电方式也不一样。

3.2 变压器继电保护

火力发电厂变压器继电保护主要有三种保护类型：（1）差动保护。该种保护模式对于发电机组而言，继电器配备具有相对独立性，主变压器进行差动保护时，基本上是选择三侧电流差动保护；（2）中性点间隙过流保护。该保护形式又分为间隙过流保护和主变压器零序过流保护共享同一组电流互感器，间隙过流保护和主变压器零序过流保护独立拥有电流互感器，变压器出厂前采用单独CT和其他形式综合接线；（3）主变压器瓦斯保护。瓦斯保护作为变压器内部重要保护部件，其可以利用对反应气体状态进行检测，然后采取针对性措施以实现对变压器油箱保护。

3.3 发电机-变压器继电保护

火力发电厂中发电机-变压器保护也进行了分类，其主要有闪络保护、纵差保护以及励磁保护三个方面。变压器端口出现闪络，很可能会引发断路器损坏，对于电力系统的安全造成非常巨大的影响。闪络保护对于断路器的安全稳定运行非常重要，关系到是否可以及时有效排除端口的闪络故障。纵差保护往往不需要再配备一套专门的差动保护，而是通过发电机-变压器共同组成联动差动保护方案，通过这种方式，可以实现保护流程简化。发电站-变压器通过励磁保护会引起变压器发动机铁心损坏。铁心修复又需要耗费巨大成本，发电机-变压器又必须通过励磁安装来避免。

4 提高火力发电厂继电保护运行可靠性策略

4.1 做好继电保护验收工作

当调试完毕继电保护装置之后，必须经过严格自检和专业验收工作，然后将检验单提交给相应部门进行实验。试验中测试开关合跳闸实验、接线、元件、压板以及标志等是否全部正常，将现场测试完成之后需在验收单上签字确认。如果保护定值或者二次回路变更就应该进行相关事项校对，在更改薄上记录保护装置变更具体情况。

4.2 巡视检查设备排除安全隐患

对继电保护装置进行回路巡检，找出回路中安全隐患，巡检工作除了要交接班检查还需要进行全面详细检查。继电保护装置巡检检查的主要内容包括自动装置是否按照计划进行调度、保护压板安装是否符合要求、接线回路是否正常、熔断器接触良好、继电器接点完好、线圈和附加电阻是否有过热问题。CT、PT回路没有开路、短路问题。警铃、光字牌、事故音响情况是否完好；微机保护打印动作之后，必须检查报告的参数和时间。如果发现报告出现异常，必须及时通知继电保护人员进行处理。

4.3 提高继电保护运行操作的准确性

继电保护装置运行操作人员完成相关原理学习之后，必须熟悉现场二次回路端子、继电器、压板以及信号牌等情况。操作中应严格按照“两票”执行，并采取必要安全措施，对设备进行范围调度划分。为了确保继电保护装置的投退准确性，装置运行编入各套保护名称、时限、压板以及保护跳开关使用说明书。

特殊情况下必须要对继电保护装置进行保护操作，按照其相应规程进行操作，需要继电保护人员拥有过硬的操作技术。进行PT检修时必须通知相关的继电保护人员进行实时监视，观察3YJ接点短接和方向元件短接。采用旁路开关代替线路时，需将保护定值调到与带线路定值相同。继电保护运行中出现异常，必须在加强监视的同时，对引起误动的出口压板进行处理。若出现紧急异常情况，应立即进行退出处理：（1）母差保护出现“母差交流断线”“母差直流电压消失”等问题时立即退出；（2）高频保护直流电源消失时，应定期对参数进行检测，不符合要求时进行紧急处理；（3）微机保护总显示警灯闪亮，4个保护警告灯有亮，则需退出相应保护。若CPU出现故障，应退出该装置的所有保护，警告插件的所有信号灯不亮，若电源指示灯熄灭，则说明直流消失。

4.4 做好保护分析

火力发电厂继电保护设备出现跳闸现象时，继电保护技术人员应对信号复归操作，需对保护动作的相关情况进行详细分析，寻找出跳闸故障原因之后将其记录下来。所有的掉牌信号复归时机选择，应在即将送电恢复操作实现之后，相关技术人员需在复归之后进行快速电气设备运转恢复。设备恢复正常工作之后，技术人员必须对整个修复流程进行详细记录，为后续设备异常再次检查和分析提供资料支持，寻找出设备故障的具体原因，采取针对性措施以避免此类事件再次发生。

4.5 提高技术人员的专业素质和维修能力

继电保护设备维护人员必须要熟悉相关的原理和设备故障处理图纸，对于二次回路端子、压板、继电器、信号掉牌等进行核对，落实设备安全保护措施，依照继电保护装置规章制度进行操作。每次投入和退出操纵时，必须要征求调度人员的同意之后方可进行后续操作。在操作过程中必须要谨遵相关设备使用说明和相关时限，以此来避免操作过程中出现任何疏漏。继电保护装置设备操作人员在进行保护操作时，如线路过功率切断保护、重瓦联跳主机、主变零序一段跳母联以及母线失灵跳主变等操作需要按照规章制度进行操作的同时，还应进行灵活处理，根据故障发生实际情况做出应变操作。

5 结语

火力发电作为我国目前一种非常重要的能源供应形式，其承担着为居民生产和生活提供基本保障的任务。而继电保护装置作为火力发电厂线路设备中必不可少的重要组成部分，其直接影响电力运输是否能够稳定和安全。目前针对火力发电厂的继电保护装置的要求越来越高，对于其故障处理要求更加迅速，具体实践中应尽可能预防故障，做到确保电力系统稳定运行。

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作者简介：唐彪（1986-），土家族，广东珠海人，供职于珠海深能洪湾电力有限公司，研究方向：发电厂及电力系统。

（责任编辑：小 燕）