发电厂继电保护装置的故障探讨

叶志蓉

【摘 要】发电厂是电能生产的重要基地，为社会生产及人们生活用电提供了电能，维持社会正常的供电状态。随着近年来电力事业的快速发展，发电企业对自身要求不断提高，对设备稳定性和安全性要求也不断提高，在生产过程中由于设备老化等原因，导致发电企业装置误动，或是短路等故障不断发生。在发电厂中的继电保护装置可以起到隔离保护的作用，确保发电厂运行安全，对电厂设备运行情况进行全面监督，对设备异常状况进行监控。在发电厂发展过程中，其规模不断扩大，而继电保护装置的作用也逐渐反应出来。本文就对发电厂继电保护装置的故障处理问题进行探讨与分析。

【关键词】发电厂；继电保护装置；故障处理

中图分类号： TM774；TM62 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）09-0128-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.09.059

Discussion on failure of relay protection device in power plant

YE Zhi-rong

（Sichuan Xiaojinchuan Hydropower Development Co.，Ltd.，Aba Sichuan 624299，China）

【Abstract】The power plant is an important base for the production of electricity.It provides electricity for social production and people's livelihood，and maintains normal social power supply.With the rapid development of the electric power industry in recent years，power generation companies have continuously increased their own requirements，and the requirements for equipment stability and safety have also been increasing.In the production process，due to equipment aging and other reasons，the power generating equipment has been mis-operated or short-circuited.Such failures continue to occur.The relay protection device in the power plant can play the role of isolation and protection，ensure the safety of the power plant operation，conduct comprehensive supervision on the operation of the power plant equipment，and monitor the abnormal conditions of the equipment.In the process of power plant development，its scale has continued to expand，and the role of relay protection devices has gradually reflected.This paper discusses and analyzes the fault handling of relay protection devices in power plants.

【Key words】Power plant；Relay protection device；Troubleshooting

在电力系统运行过程中，会由于不恰当操作，电气设备绝缘损坏或是在外力作用下遭到破坏等多种原因，导致运行状态异常，或引发短路故障。电厂的重大事故不仅会引发大规模停电，同时也会导致火力发电厂系统稳定性遭到破坏，从而使系统解列。因此在电力系统发生故障问题时，需要采取及时有效的措施加以解决，避免产生重大损失问题[1]。当电力系统运行中出现运行状况异常，继电保护装置可以及时发出警报信号，通知给值班人员，进行快速处理；在事故发生时，继电保护装置可以自动切除故障，限制事故发生的范围。因此，为了维持电力系统运行正常，就要定期对发电厂继电保护装置进行有效检测。

1 发电厂继电保护装置

在发电厂的日常运行中继电保护装置主要是为发电厂运行的安全性与稳定性提供保障，从某种程度上也对国家经济发展产生影响。根据我国发电厂当前情况来看，发电厂主要存在两种发电形式，即火力发电与力发电，如在发电厂中采用继电保护装置，就可以实现对电力系统的保护，在发电厂设备运转过程中一旦出现故障或是异常情况，继电保护装置可以在第一时间内接收到设备异常信号，并将发出异常信号的故障设备进行排查，通过将故障设备与总电源系统进行隔离的方式来降低故障对设备的影响和损坏，确保电力系统运行安全。

在发电厂系统运行过程中，容易受到外在多方面因素的影响，其中雷雨天氣对信号的传输带来严重的影响，同时也会对继电保护装置产生较大的影响，根据不同的雷击形式，继电保护设备也会受到不同程度影响，如在发电厂设备接地位置发生雷击，在雷击过程中的高频电流会直接导致发电厂接地网络电位快速升高，在高阻抗环境下，继电保护装置报故障错误率会明显提高，对继电保护装置准确性与稳定性带来直接的影响[2]。除了在雷雨天气下对继电保护装置带来影响，其次还会因隔离开关工作缓慢，导致在开关触点间电弧产生高频电流或电压，进而也会影响到继电保护装置的操作。如发生接地事故，则会出现大量设备运行状况异常的情况，如发生电流回路事故，引起短时间断电，对继电保护装置灵敏度与稳定性都会造成影响。

2 继电保护装置常见故障类型

在电力系统中继电保护装置具有重要的作用和影响，可以有效处理电力系统的故障问题，但在多方面因素影响下，继电保护装置的安全性与稳定性也会受到影响，在继电保护装置工作状态下也会经常出现故障问题，导致继电保护装置失效，对设备带来重大的影响和损害，在发电厂中常见的继电保护装置故障类型有多种，如装置元件故障，一旦发现装置元件故障则会直接导致保护装置失效，难以为电力系统的运行提供保障。在继电保护装置中其常见的元件故障为电流互感器故障，在继电保护装置中电流互感器作为一种重要元件，在发生故障时会使装置内部电流瞬间增加，从而对装置带来严重的电流干扰，或造成保护装置烧坏，使继电保护装置失效[3]。第二，绝缘故障，在继电保护装置中其内部与外部的绝缘设计良好，避免装置元件受到电磁干扰而导致损坏。但在继电保护装置长期使用过程中，不可避免的会受到环境侵蚀破坏，从而造成绝缘老化的问题，使装置的绝缘能力降低，使继电保护装置失效。第三，受干扰故障。由于继电保护装置工作环境较为特殊，有大量电磁波，在日常工作中装置内的电子元件会受到电磁波干扰，从而对装置正常工作带来影响，使装置失效。此外，在较强的静电干扰下也会导致装置内部电子元件损坏，使装置失效，也会对继电保护装置的保护效果带来影响。第四，系统设置故障。目前在发电厂中所使用的继电保护装置可以自动保护，在装置安装之前设计人员与技术人员已经在装置自动控制系统中设置一定程序，设备在工作中可以根据相应的程序来实现对电力系统的保护，但在实际运行中这些因程序设置错误导致装置发生故障的问题也较为常见。第五，产品质量问题[4]。在部分发电企业中因过度降低采购成本，所购买的继电保护装置的质量不合格，导致在使用中装置出现质量问题，难以实现对电力系统的保护，并对电力系统其他設备的正常使用和运行带来了一定的影响。

3 发电厂继电保护装置故障维修与解决措施

3.1 发电厂继电保护装置故障维修方法

3.1.1 替换法

在继电保护装置发生故障问题时，替换法是最为直接和最常用的一种维修方法，即检修人员找出故障线路或是元器件，直接替换上新的线路或是元器件，确保壮志在最短时间内恢复正常运转。在实际操作过程中维修人员通常采用这种方式在装置故障检查中观察是否是元器件损坏所导致，也就是说，在替换新的元器件后，如发电系统运行恢复正常，则说明故障问题是由于元器件损坏所导致，从而缩短了故障解决的时间，提高检修工作效率。

3.1.2 参照法

在检修过程中如果继电保护装置检测结果与设想检测值之间存在较大的差距，并且难以通过直接替换元器件的方式来解决故障问题，维修人员就应该采用参照法来进行故障设备的排查工作[5]。在电力系统正常运行的工作状态下，结合统计的装置详细参数信息和工作状态，将其和设备实际测量结果进行比较，从而对故障区域进行大致划分，实现对故障的针对性排查。

3.1.3 线路短路

在设备的实际检修过程中，检修人员通常会采用人为短路的方式来明确故障区域是否存在短接，在故障发生时采用这种方式可以在最短时间内明确需要排查区域，从而提高故障检修效率，在装置检修过程中得到广泛使用。

3.2 发电厂继电保护装置故障解决措施

在电力系统运行中继电保护装置发挥着重要的作用，主要是对电力系统运行情况进行监视，一旦电力系统运行过程中出现异常情况或是发生故障，继电保护装置则会立即启动。在设备发生故障后，继电保护装置会根据设计程序对异常运转信号及相关数据进行分析，在短时间内切断电源，或是发布警报信号[6]。因此继电保护装置大部分的工作状态是处于静止的，并是由静止向高速运转变化的过程，因此对于继电保护装置的检修工作也提出了更高的要求，实现装置运行状态快速运转的技能。

3.2.1 加强装置质量检验工作

继电保护装置的质量与性能也会对装置保护效果有着密切的联系，因此在装置采购和制造，以及在装置的安装调试过程中都需要对装置的质量进行严格把关，并坚持质量达标与经济高效性原则来对继电保护装置及其元器件进行合理选择，加强对新装置的分级验收工作，通过检查与试验等方式从源头上加强对装置质量的保障[7]。在电磁性保护装置中，其中转动构件轴尖锥度应确保光洁、精确，其节点要求镀银，在装置确认合格并得到规范安装后，应由技术部门、运行部门与检修部门来共同对装备进行调试，以便于及时发现存在的缺陷，得到有效处理，在确认其符合质量要求后方可投入使用。

3.2.2 严格遵循操作规范执行

为了避免在继电保护装置中因人为因素对设备运行状态造成影响，导致设备运行不通畅，就应该严格遵循相关操作规范，操作人员应全面掌握电力系统继电保护工作原理，并明确二次图纸，对继电器进行复核，遵循继电保护工作制度及操作规范，不断总结以往的工作经验和教训，提高专业操作水准。如在启动连跳其他保护开关时，应退出出口压板，在利用旁路开关代替局部线路时，其保护定制应与原有线路参数保持一致，在采用母联开关来代替开关线路时，需要切换CT端子[8]。另外，在PT检修的过程中，应由继电人员对电压进行监视，来连接节点和方向元件。在替代停保时应杜绝直流电源停止，尤其是在实际工作中应向继电保护人员学习相关注意事项，通过不断积累经验与教训，减少人为因素对装置运行带来影响。

4 结语

总而言之，在发电厂的正常运行过程中继电保护装置发挥着重要的作用，是系统运行的保障，为发电系统运行安全提供基础。但在实际操作过程中，由于继电保护装置在长期使用中受到多方面因素影响，导致设备在运行中出现各种故障问题，对发电厂的安全带来影响，甚至威胁到国家经济发展。因此加强对继电保护装置的检修工作十分重要，应定期对设备进行检修，解决设备在运行中的故障问题。另外，在继电保护装置采购过程中应加强对装置的质量检验工作，确保其质量合格，在工作中要求工作人员严格遵循相关操作规范，避免因人为因素导致故障问题发生，确保电力系统运行的安全性与稳定性，满足发电厂的需求。

【参考文献】

[1]李廷军.试析火力发电厂继电保护技术改进方法与措施[J].科学技术创新，2017（21）：42-43.

[2]刘涛.浅谈电厂继电保护技术的基本原理及其应用分析[J].科技创新导报，2017，14（19）：59-60.

[3]白宇.分析电厂继电保护系统可靠性的影响因素及提升途径[J].城市建设理论研究（电子版），2017（11）：192+194.

[4]白瑞珍.电厂继电保护系统可靠性的影响因素及提升途径[J].科技创新与应用，2016（27）：195.

[5]吉洪.影响火力发电厂继电保护可靠性因素分析及改善措施[J].电子世界，2014（14）：315-316.

[6]遆国建.电厂继电保护如何提高动作率的相关问题分析[J].才智，2013（22）：220.

[7]曹健锋，苏日图.继电保护及故障信息管理系统在电厂中的应用分析[J].科技传播，2013，5（05）：110+106.

[8]王智涛.继电保护及故障信息管理系统在电厂中的应用[J].电力建设，2012，33（02）：92-95.