水电厂继电保护技术的研究

卓建章

【摘 要】随着社会的不断进步，人们对电力的需求量逐渐增加，并且对电力系统的运行提出了更高的要求。水电厂作为电力系统中重要的一部分，其对电力系统的稳定有着非常重要的影响，而继电保护在保证电力系统稳定方面发挥着重要作用。本文主要针对水电厂继电保护的作用、水电厂继电保护应用以及水电厂继电保护的发展方向做了具体介绍，以供参考。

【关键词】水电厂;继电保护;发展研究

【中图分类号】C964    【文献标识码】A

一、引言

近年来，我国不断增加的用电需求给电力企业带来了巨大的发展空间，但是就目前来看，我国电力系统在运行中依旧存在一定的安全隐患。采取继电保护技术可以有效提高电力系统的稳定性与安全性。

二、水电厂继电保护的作用

继电保护一般是由输入部分、测量部分、逻辑判断部分和输出执行部分组成。在现场进行信号输入时要有必要的前置处理，才能使继电器有效地检查各种现场数据，例如在进行隔离、电平转换和低通滤波时只有在进行前置处理后才能够检查出具体数据。测量部分输出的各种信息，按照一定的逻辑关系进行重组和运算后得出执行动作，再由输出部分负责执行，最终完成任务。

对于水电厂来说，运用继电保护技术能够有效提高电力系统运行的稳定性和安全性[1]。如果电力系统的某些元件在运行过程中出现了问题与故障，继电保护系统可以及时发现并对其进行隔离，能够有效避免电力系统的其他元件受到影响，降低了元件的受损概率。另外，电力系统还可以及时发出跳闸等指令，对保证电力系统的安全有着重要作用。但是并不是所有电力故障都需要迅速动作，因此在应用继电保护技术时，水电厂应根据实际情况对继电保护系统设置相应的延长时间。继电保护不仅可以对电力系统进行保护，还能够起到一定的监控作用，可以对水电厂的电压与电流等进行实时监控，确保水电厂的正常运转。

三、水电厂继电保护技术

（一）线路的继电保护

水电厂是电力系统的重要组成部分。水电厂的运行需要各种各样的线路，如果线路出现故障，电力系统的正常运行就会受到影响，严重的话还会引起电力系统瘫痪，对水电厂的发电造成很大的影响。基于此，可以采取继电保护技术，通过将继电保护装置安装到线路中来提高系统运行的安全性，当线路出现故障时，继电保护装置可以跳过故障线路，进而确保系统的正常运行。再者，在电力系统出现故障时，继电保护装置会自动启动，并根据系统最大负荷电流来整定电流值，不但能够保护线路全长，也能保护相邻线路全长，起到后备保护的作用。水电厂的线路较多，并且比较复杂，一旦线路管理或者安装不当，就会出现单相接地问题，很容易使电压与电流变得不稳定，从而引发安全事故，针对此问题，可以通过继电保护装置解决，继电保护装置在对电压与电流进行适当调整之后，能够在短时间内保证电力系统的正常运行。

（二）继电保护系统的调试

在水电厂运行过程中，继电保护装置对整个供电系统有着至关重要的作用，而继电保护系统的安全性也需要得到相应的保障。继电保护装置是电力系统安全运行的保障，随着科学技术的发展，为了极大地提高系统工作运行的可靠性、安全性，选择合适的继电保护装置，对系统进行保护。继电保护装置可以在当电力系统中的电力元件（如发电机、变压器、断路器）或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，从而保障二次系统供电的持续性[2]。

（三）故障的诊断

在水电厂运行过程中，受多种因素的影响，很容易造成设备故障，而设备一旦出现故障，就会造成整个系统瘫痪。利用继电保护装置，将继电保护装置连入到设备运行系统中，在系统出现故障时，一方面继电保护装置可以通过自动装置的迅速动作切除故障，隔离故障点，维持系统的正常运行;另一方面，当设备出现故障后，继电保护系统还能够及时发出警报，相关人员在接收到警报信号后能够及时明确故障点，在很大程度上减少了工作人员故障排查的时间，从而有利于降低时间与经济成本。又由于继电保护装置可以进行实时监控，因此，与传统的定期电力维修相比，其可以实现动态检修。

（四）机组的保护

将继电保护技术应用到发电厂能够实现对机组的保护，举例来看，某一大型水电厂的系统出现了故障，在事故前系统主要是单母运行方式：II母带1F、2F、4F、6F共五台发电机，带G31、G32、G33、G34、G35、G36、G38六条线路及联络开关G46运行，3F、7F、G42检修，一母停电检修。事故发生时，220KV开关站发生II母A相母线接地故障，故障点是041刀闸对地短路，母插保护I母差动保护误动，II母差动保护拒动，导致事故范围扩大，04DL、804DL、805DL、806DL跳闸，4F、5F、6F停机。由于应用了继电保护技术，因此5F进行了保护动作，励磁变过流保护定值为1.3A，0.2S，实际动作电流为1.328A，因母差保护拒动，而后备保护中励磁变过流保护动作时间最短，因此保护动作为正确动作。5号机励磁变过流动作报告如表1所示。

6F励磁变过流保护定值为：1.3A，0.2S，实际动作电流为：1.363A。保护动作动作正确，原因与上相同。

（五）发电机变压器的继电保护

在水电厂中，变压器发挥着重要作用，其能够有效维持电力系统的稳定运行，对变压器进行继电保护可以在短时间内切除系统故障，确保电力系统更加安全、灵敏。最常用的变压器主要有两种，一种是主变压器，对该变压器实行继电保护的措施主要是由低压侧接地、低压过流、轻瓦斯等组成。如果水电厂需要，还可以增加间隙零序过流与差动速断保护，以此来实现对变压器的保护。另外一种是厂用变压器，对此变压器进行继电保护的措施是将高压开关柜上的保护装置拆掉，然后将保护屏安装在变压器保护屏的侧边，保护屏与变压器保护屏共同使用同一台管理机，这样不仅可以完成继电保护目的，还可以达到节省成本的效果。

四、结语

综上所述，为了保证电力系统的稳定，很多水电厂都采取了继电保护技术，通过对电力元件故障进行及时发现与调整，同时对电力系统进行实时监控，从而能够有效保证电力系统的安全性，有利于提高水电厂的发电效率，为水電厂带来更多的经济效益，促进水电厂的健康发展。

【参考文献】

[1]陈杰.有关水电厂继电保护的几点思考[J].技术与市场，2016，23（04）：80+82.

[2]邓礼彬.水电厂继电保护隐藏故障诊断方法[J].通讯世界，2017（16）：198-199.