浅析水力发电厂机组中继电保护的配置及运行维护

郑仁钊

摘要：本文将对继电保护的基本原理与保护装置进行分析，并在此基础上就水力发电厂机组中继电保护的配置及运行维护，谈一下自己的观点和认识，以供参考。

关键词：水力发电厂；机组；继电保护；配置；运维

电力企业的发展为人们生产生活带来益处的同时，也对水力发电厂机组运行过程中的继电保护配置、运维，提出了更高的要求，这是确保水力发电厂机组运行安全可靠性的关键。因此，在当前的形势下，加强对水力发电厂机组继电保护配置与运维问题的研究，具有非常重大的现实意义。

1、继电保护原理及构成装置

在电力系统运行过程中，各一个组件都必须在安全参数范围内，比如电压、电流以及功率等，不能超过额定值；一旦系统出现故障问题，则很容易会导致运行值超出允许范围，进而对机组、电路的运行造成严重的威胁。继电保护优化配置能够对整个机组、电路系统起到自动保护作用，因此继续保护配置应当能够有效区分系统、设备的正常与非正常状态，同时这也是继电保护功能的体现。在电路运行过程中，其中一个较为显著的故障问题就是造成电流剧增、电压锐减，而继电保护的设计初衷在于针对线路运行故障问题，对电力系统进行有效的保护，比如过电流保护、变压器低电压保护以及母线保护等设置。

对于继电保护装置而言，其构成主要有參数测量、逻辑以及额定值调整和命令执行等几个主要部分，如下图所示。

就上图而言，参数测量部分主要是将整定值额定用以比对参数值，并以此来判定设备的运行状态；逻辑部分，主要是基于测量部分输出的信息数据进行逻辑判断，比如输出量性质、大小、出现的状态顺序等，任何以此为基础进行逻辑关系动作；对于执行部分而言，主要是根据上述顺序判定结果，对断路器跳闸执行、发警报信号等，以此来实现继电保护作用。在当前国内水力发电厂机组运行过程中，继电保护起到了非常重要的作用，因此应当做好继电保护配置、运行维护工作。

2、水力发电厂机组中的继电保护配置

对于新建的发电机组而言，较之于传统的发电机组虽然其运行方式更加的灵活多变，但是也导致机组设备运行工况更加的复杂，因此必须增设合理的配套设施，做好继电保护配置工作。同时，对水力发电厂机组中的继电保护要求更，技术人员必须结合实际情况进行分析研究，保证继电保护配置的科学性、合理性。

第一，保护好水力发电厂机组以及主变压器。基于对当前新建水力发电厂机组特点的分析和考虑，为确保切机组运行的安全可靠性，必须对继电保护设施进行全面的对比分析，立足实际，对其进行合理的配置。在发电机轴电流保护过程中，建议选择ABB产品；在机组以及主变压器保护过程中，应当选用质量好、高效率的微机保护设备，其中还包含定子过负荷、低频以及过电压和失磁的有效保护装置；以此来构建继电保护系统，保障机组、主变器的安全可靠性。

第二，水力发电厂机组对继电保护产生一定的影响。水力发电厂机组运行过程中，其运行工况和方式呈现出多样性和多元化的特点，同时也对继电保护工作提出了更高要求，技术人员必须加强重视。同时，还要进行试验、对比分析，一般而言，继电保护设备受两个方面因素的影响，具体分析如下：（1）水力发电厂机组包括水泵、发电等工况，在其运维管理实践中，必须通过换相开关来实现相序的改变，完成上述不同工况的相互切换。基于此，在继电保护配置过程中，一定要充分考虑相序变动问题及其影响因素；（2）水泵工况启动过程中，机组在任何一种运行方式下均需施加一定的励磁电流，只有这样才能保证定子绕组的幅值、电流频率等，随发电厂机组转速统一变化，并保障发电厂机组的运行安全可靠性。在实际启动时，电压、电流的频率都会发生一定的变化，此时会对继电保护设备的功能产生一定的影响，甚至会造成设备拒动、误动。基于此，应当全面考虑电压、电流的频率变化情况。

第三，微机型继电保护配置。水力发电厂中的微机型继电保护应用，较之于普通继电保护设备而言，主要有如下几个方面的突出优势。（1）有利于及时、准确的调试和管理。微机型继电保护配置，可利用现代数字信号技术，对发电机系统参数优化和调试，可有效降低继电保护设备发生故障的机率。（2）微机型继电保护配置，灵活性非常的好。实践中，基于不同的需求，可选用合适的处理软件，这使得保继电保护设备的灵活性、适应性更强。（3）微机型继电保护可靠性非常的高。微机型继电保护配置，采用的是计算机管理模式，能够及时准确地对系统中的故障问题实现自动识别与高效处理，同时还可以有效减少误动、拒动发生的机率，对于全面提高发电厂机组继电保护的可靠性，应用效果非常的显著。

3、水力发电厂机组继电保护运维

当继电保护设备应用到水力发电厂机组之后，其运行较为稳定，一般情况下不会出现较大的故障问题。然而，在实际运行过程中，管理人员不能掉以轻心，仍需加大对继电保护设备运行和维护的管理力度，只有这样才能防患于未然。在此过程中，应当安排专人对其进行管护，对继电保护设备的运行状况进行巡查，尤其是容易出现故障问题的部位，更要加大巡检力度；同时，针对水力发电厂继电保护中的安全隐患问题，一定要及时采取有效的措施予以防范和解决，确保继电保护设备的运行安全可靠性。

在水力发电厂机组中的继电保护运维过程中，应当依托于先进的技术手段。在电力系统中，通常情况下继电保护设备处于静态，一旦系统出现故障问题，电器参数才会表现出异常现象，此时继电保护设备即可检测出异常故障和具体位置，然后采取针对性的处理措施。对于技术人员而言，他们对机组中的继电保护设备运行状态了解，通常只是对静态模式有所了解，运维的关键在于继电保护设备是否处于良好状态。比如，水力发电厂机组继电保护装置初始数据：不仅要确保装置原始状态时处于良好的工作状态，有效避免投入应用前的先天不足；而且还包括装置及其部件的类型、铭牌和试验数据等。在水力发电厂机组中的继电保护运维过程中，应当进行合理的规划，切忌急功近利；同时还要结合水力发电厂的实际情况，先推行一些试点工程，再根据试点工程建设和运行经验进行优化和改进，在此基础上才能扩大实施。

结语：水力发电厂机组中的继电保护目的在于系统发生故障问题时，能够在较短的时间内将故障问题排除掉，或者切除故障设备，并且第一时间发出警报信号，以此来降低故障造成的危害。因此，在继电保护配置与运维过程中，应当将加强重视，不断创新和改进技术手段，只有这样才能确保系统运行的安全稳定性。

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