火力发电厂继电保护设备的检修方案研究

摘要：继电保护设备对电力系统的维护和发展有着重要的作用。文章在对火力发电厂继电保护进行概述的基础上，分析了影响火力发电厂继电保护设备的主要因素及火力发电厂继电保护存在的不足，并为继电保护设备的检修方案提供了指导，旨在实现我国火力发电厂电力系统的健康、稳定、安全发展。

关键词：火力发电厂；继电保护设备；检修方案；电力系统；自动装置 文献标识码：A

中图分类号：TM77 文章编号：1009-2374（2016）05-0123-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.05.062

1 火力发电厂继电保护概述

1.1 火力发电厂继电保护含义

继电保护是电力系统正常运行的保障，主要是依靠一系列的自动装置实现的。火力发电厂继电保护的工作原理是：当电力系统运行出现异常、故障时，电气量就会发生明显的变化，这个时候继电保护系统装置会将变化的电气量和正常运行下的电气参数进行对比，从而发现故障的类型，据此做出操作。比如当电力系统的局部元器件出现异常或者系统运行出现异常时，继电保护系统的装置会发出一种预警信号，督促有关人员加以处理。继电保护系统装置会自动切除故障元件，直接缩小故障的范围，保障其他系统的安全运行，同时还能够运用采样板对正在运行的系统电压、电流等参数进行监控。除此之外，继电保护装置还有综合自动化保护的功能，当电源突然中断，继电保护装置联合其他自动装置会立即启动备用电源，从而保障电力系统的稳定、安全运行。

1.2 火力发电厂继电保护的意义和特点

1.2.1 火力发电厂继电保护的意义。继电保护装置是火力发电厂正常运行的保障，对国家的经济发展有着重要的意义。现阶段，我国主要发电方式是火力发电、风力发电，运用了多种继电保护设备，对其电力系统设备的安全维护具有重要意义。一旦发电厂设备运行出现异常或者故障，继电保护设备能够在故障发生时及时检测到异常的信号，并在最短时间内排除故障，减轻设备的损坏，将故障元件和电源系统进行隔离，从而保证设备不受伤害，维护电力系统的安全运行，促进我国经济的稳定发展以及人们生活的稳定。

1.2.2 火力发电厂继电保护的特点。火力发电厂继电保护的特点主要体现在以下四个方面：第一，灵敏性。当火力发电厂系统在保护的范围内出现故障时，继电保护装置会对其进行快速的反应，具有很强的灵敏度，能够对故障的位置以及类型进行及时、准确的判断；第二，高效速动性。继电保护系统的高效速动性能够及时切除继电保护装置安全范围内的各种短路故障，并能发出信号及时通知有关人员进行故障处理，从而提升系统的安全性、稳定性，减少故障的损害；第三，智能选择。当故障本身设备或者线路出现故障时，继电保护装置能够利用与之相邻的设备对其进行保护处理；第四，可靠安全性。继电保护装置的安全性能够保证系统不发生误动、可靠性能够保证系统不发生拒动，从而实现对电网的多重保护。

1.3 火力发电厂继电保护的影响因素

现阶段存在一些因素制约继电保护的可靠性和安全性，使其不能够完全发挥保护作用，主要包含以下三个方面的因素。

1.3.1 雷电因素。不同形式的雷击会对火力发电厂的继电保护系统功能产生不同程度的破坏，当发电厂的接地部位被雷击时，会产生高频电流，从而造成电厂的接地网的电位迅速升高。在这种高阻抗的条件下，会提高继电保护装置的报故障错误率，在很大程度上降低继电保护装置的灵敏度和稳定性。

1.3.2 高频因素。一旦发电厂的隔离开关工作缓慢，需要较长的操作时间，开关的触点之间会产生电弧闪络，从而导致高频的电压或者电流，继而造成继电保护系统的异常操作，对其正常运行产生影响。

1.3.3 电源因素。直流电源对干扰火力发电厂的设备功能，一旦发生接地故障，会产生很多异常状况，比如当发生直流回路电路故障时，会产生短时断电，从而对继电保护的稳定性产生制约。

2 继电保护设备装置的检测和维修

继电保护的构成主要分为测量单元、逻辑单元和执行单元。其中，测量单元主要对火力发电厂的电力设备参数和运行状况进行测量，并与标准值进行比较，从而判断运行系统是否正常。逻辑单元主要是通过对逻辑关系的分析和判断来对故障类型进行确定，进而执行相应的继电保护操作。执行单元主要是执行元件在收到继电保护信号后对设备进行的跳闸切断等动作。

2.1 继电保护设备装置的检测

继电保护检测包括安装后检测、定期检测和出现故障时的检测三种。在具体的检测工作之后要将检测结果告知给运行人员，并要做好配电盘的记录工作，及时处理发现和处理继电保护设备装置中存在的问题。继电保护设备装置的检测内容主要体现在以下两个方面：

2.1.1 对继电器以及辅助设备机械性能的检测。对继电器以及辅助设备机械性能的检测按照继电器以及其保护装置操作流程进行检测，对其外观是否有损伤、是否清洁、元件接触部分是否有灰尘；运行零件是否可靠、灵活，动作是否正常；触点接触和返回是否在正常可靠的状态进行；端子排连线之间是否接触牢靠，检修人员是否定期对外部情况进行检查等方面进行监测。

2.1.2 继电保护系统出现故障时的检测。继电保护系统装置在正常情况下并无动作，而是处于休眠状态，只有在系统出现异常运行或者出现故障时才会做出具体的反应动作。在做出反应动作之后根据自身的设计特点对动作进行识别，并及时做出切断或者报警的动作。由于继电保护系统装置在大多数情况下是静止的，因此其一旦做出动作也是迅速的，会在短时间内完成一系列的动作。可见，继电保护系统的特点是常静态和快速动作。这就要求继电保护系统的状态检修工作主要是掌握能够实现快速正确的动作技能。首先，在实际操作过程中，继电保护装置依赖人工提供触发信号，并在信号提示下完成检修工作。一般情况下能够对供电系统发生的各类故障问题进行模拟，调整系统运行状态；其次，继电保护系统的常态检测由静态转为动态时具有一定的局限，因此在具体的继电保护检测中，可以人为地添加一些扰动，根据系统呈现的异常反应来对继电保护系统进行检测。比如可以按照逻辑功能进行保护性检验，也被称作是试验性的检测。在大多数的操作情况下，通常是利用切入点来改变系统参数，例如在对模拟火力发电厂系统异常和故障的检测，可以在继电保护系统状况下做出动作，从而检测其逻辑设计和动作的精准，及时把握实际状况，更好地进行检测；最后，可以引入在线检测技术。通过对状态监测信息的搜集和对现阶段运行情况的把握，来形成对设备常态化监控形成的初步预测。在线检测技术是对动态信息分析的综合性计算机系统，能够依托计算机数据分析功能实现对常态数据的分析。在信息技术的支持下，继电保护系统根据检测，获得系统在工作期间存在的物理等渐变特征的参数信息，进而将分析的数据进行总结，为继电保护装置的完整和安全提供保证。另外，这种检测具有及时发现故障前兆的优势，结合有关检测技术能够保证继电保护系统检测的准确性。

2.2 继电保护设备装置的维修

继电保护设备装置的维修主要按照替换法、参照法以及线路短路法等检修方法进行维修。具体体现如下：

2.2.1 替换法。当线路和元器件出现故障时，检修人员可以利用同种正常的元件来替代出现故障或者可能出现故障的元件，从而在最短的时间内恢复设备故障，实现设备功能，保证设备的稳定运行。当发现继电保护装置中某分线路发生故障，有关人员要及时将故障电路进行隔离，并可以利用备用元件对其进行修理。通过观察系统是否能够恢复常态，一旦能恢复常态可以判断元件是一切故障的产生源头，从而利于有关人员在短时间内解决内部故障问题，保障系统的运行，提升检修的工作效率。

2.2.2 参照法。参照法是指在系统正常运行下根据已有的继电保护装置参数信息和工作状态，在和实际测量结果对照的基础上，对故障范围进行指明，并在指明后进行有针对的排查检修。继电保护设备装置的参照法维修一般是用于进行定值检测。当设备的测量结果和预想测试值之间存在较大差距，则无法通过替换元件的方法来解决故障问题，恢复工作常态。因此需要利用参照法来检测仪表排查以及其接线盒元件，多次测量相同的线路，在反复对比之后保证继电保护系统的正常工作。

2.2.3 线路短路。检修人员将某段线路进行人工短路处理，经过检查判断故障是否存在短接区域来排查故障问题。线路短接的方法能够在继电保护装置故障排查中缩小排查范围，从而在短时间内解决故障。这种方法被广泛地应用在电力系统中，也能够用于电流回路开路以及电磁锁装置失灵等方面。

3 结语

综上所述，火力发电厂的继电保护装置是其最基本的基础设施之一，能够充分保障电厂的安全。但在具体的继电保护装置使用中会出现各种问题，对火力发电厂的安全产生影响，甚至会危害人们的健康。因此，有关人员要加强对继电保护装置的故障检测和维修，通过科学、规律的检修方法来保护继电保护装置的安全

运行。

参考文献

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作者简介：夏伟元（1988-），男，湖南常德人，中国能源建设集团湖南火电建设有限公司助理工程师。

（责任编辑：蒋建华）