发电厂继电保护可靠性影响因素研究

2019-01-16王建忠

中国设备工程 2019年21期

王建忠

（神华国华寿光发电有限责任公司，山东潍坊 262714）

电力系统是一个复杂且危险性极大的系统，是直接面向用电客户和广大社会的，其中任何一个环节出现问题都有可能影响电厂的运行和用户的正常用电，严重的还会威胁到工作人员的人身安全。所以，相关工作人员要及时发现发电厂中存在的问题，并及时处理，将电厂的潜在安全隐患扼杀在摇篮中。继电保护系统是电力系统中一项比较重要的系统，它为整个电力系统中的设备提供基本安全保障，本文就是就继电保护可靠性影响因素展开了一定的研究。

1 发电厂继电保护

（1）继电保护的概念。发电厂的继电保护系统是一种应用于电力系统，能够及时发现电力系统中因为雷电或者人为因素而发生故障或者影响到系统的正常运行的一种保护机制，这种保护机制能够及时发现故障，并且能够做出断路器跳闸或者给出工作人员信号，让整个电力系统能够正常运行。继电保护系统对于整个电力系统安全保护有着重大意义。

（2）发电厂继电保护的目标。当电力系统发生短路时，会产生异常强大的电流，与此同时，系统中的电压会急剧下降，从而对电气设备、绝缘设备以及机械性能造成很大的损坏，最终影响整个供电系统的寿命，情节严重的还会影响到居民的正常用电。而发电厂继电保护的目的，就是为了防止这些情况的出现，最大程度上降低因为设备损坏而造成的发电厂经济损失，提高电厂的整体收益。

（3）发电厂继电保护的基本前提。继电保护的基本要求包括三种，选择性、高速性以及敏感性，现在分别对三种要求进行详细阐述。

①选择性。当继电保护机制启动时，相关的故障设备就会自动地切除到系统之外，这样就能够很大程度上缩小当故障出现时的停电范围，保证其他的设备能够正常运行。

②高速性。高速性要求继电保护系统能够迅速启动并且其发挥作用的速度要极高，只有快速的启动系统才能最大程度上发挥其作用，才能及时地保证电力系统的稳定，减少企业的损失以及提升重合闸成功的概率。一般而言，消耗切除的总时间要和保护系统做出反应的时间和断路器动作时间之和相等，所以，继电保护系统要保证整个切除消耗的总时间在一定范围之内。

③敏感性。敏感性不仅要求继电保护系统在电力系统发生故障时迅速启动并且高效做出反应，还要准确、精确地找出发生故障的位置和做出准确的反应，这点而言，继电保护系统对于电力系统的维护具有相当大的意义。

2 发电厂继电保护可靠性影响因素研究

继电保护系统是作用在电力系统中的保护机制，对于研究它在可靠性方面受到影响的因素进行分析对于继电保护系统实现安全、可靠、有效的保护有着重大意义，而能够让继电保护系统受到影响的因素总体可以分为两种：一种是意外因素，一种是人为因素，以下对两种影响因素进行详细分析。

（1）意外因素的影响。电力系统中发生意外是不可避免的，根据这些年来电力系统中各项意外事故发生的频率主要分为五大类：

①雷击。自然界发生的雷击主要包括直击雷和球形雷等多种形式，因为发电厂的内部配置了高阻抗地网，这种抗地网会短暂的提升因为雷电而产生的高频电流，从而让继电保护装置对于事故的发生情况难以判断，大大提升其错误率。另外，继电保护系统也会因为高频电流的出现变得很不稳定，反应更加迟钝。

②辐射。电能的相关设备的配置是为了满足生产调度，而要实现调度，就需要信息时间的互通，所以电厂会在电厂内设置一些通讯装置，而通讯装置的出现，会产生一定的辐射，这种发射出的强辐射和磁场很有可能会对继电保护设备造成一定的影响，传输出假的信号源，让继电保护系统无法正常工作。

③静电。一般而言，工作人员的衣服等物品上都会带有一些静电。工作人员在进入发电站工作时，会在很长时间内处在一种高压的环境中，所以在其衣服等部位会因为触碰而残留一部分高压电荷，一旦工作人员接触到这些电荷，有极有可能出现静电现象，从而对相关的电子元件造成损坏，最终影响到继电保护系统的正常运行。静电事故一般很难处理，工作人员在进行工作区间时一定要进行静电消除处理或者穿戴静电服。

④直流电流。直流电流对于发电厂的干扰是比较隐性和不易察觉的，但是一旦这种事故发生，就会让继电保护处在一场工作状态，让地网的电位拔高超出正常的使用值。另外，当直流回路故障出现时，分布电容会很大的缩短直流电流的恢复时间，造成电流中断或者干扰情况的时间较短，从而对继电保护系统的稳定性造成很大的影响。电子设备的逻辑回路出现问题，让继电保护系统出现电位差，最终使其损坏。

⑤高频。如果设备内部在进行开关隔断的时间过长或者速度过慢，都很有可能出现“电弧闪络”，然后就会出现高压和高频电流，然而这还不是最严重的，最严重时，在母线周围会出现异常强大的电场和磁场，让相关的配置元件超出所最大的承受范围，进而对继电保护装置的运行和工作造成极大的影响。

（2）人为因素的影响。人为因素也是影响继电保护装置安全造成较大影响的因素之一，也主要表现在三个方面。

①人员。相关的工作人员由于专业知识和工作经验不足使得继电保护装置不能准确使用，最终导致继电保护系统出现故障。比如，不能确切地找到相应的元件或者看不懂图纸，在实际操作出现失误，造成系统损坏。另外，某些工作人员的素质也有待提高，现在的大多数工作人员责任感不足，常常在工作工程中敷衍了事、行事马虎，这些都会使继电系统的可靠性大大降低。

②硬件。继电系统中的设备硬件出现故障，而由于企业的资金不足或者不够重视而对出现损坏的硬件没有及时修复，最终造成继电系统不能正常使用，对发电厂的安全产电造成巨大的安全隐患。另外，电力系统中的各个装置通常是相互联系的，当其中一个硬件出现问题，很有可能造成极大的连锁反应，让其他部分的电力系统也不能够正常运行。

③软件。这里所说的软件并不是继电保护装置中的控制软件，而是指的是一些规章制度以及人们对于继电保护装置的观念认知。具体来讲，就是电厂的部分领导不重视电厂中出现的故障，且对于某些规章制度的执行力度不足。比如，当某些工作人员出现了错误操作时，领导人员对其的处理过于宽容，这就会使得该工作人员产生一种该环节“不甚重要”的心理，从而在心理上产生松懈，埋下安全隐患，并如此循环下去。

3 提升继电保护系统可靠性的措施

提升继电保护系统的可靠性可以从加强对工作人员的专业培训、完善相关管理制度等方面进行。

首先，企业在人才的选拔上要选择出具备过硬专业知识的、并持有专业水平资格证书的人才，并建立相关的规章制度对这些人员的操作进行评定和考核，让工作人员能够很快就明白自己的职责和电力系统安全的重要性，提升他们的安全意识。

其次，就是在规章制度的建设过程中要对其不断完善和维护，尤其要注意规章制度中存在的缺陷，还有就是要对员工的处理故障的水平进行培训，让他们能够及时发现系统中存在的故障并且做出正确的应对措施，提升故障的抢修速率。在这些制度建立完成之后，领导要加强制度的实施力度，严格按照制定办事，不能让规章制度沦为一纸空文，流于形式。然后就是可以通过计算机和现代信息技术对电力系统的各个环节进行实时监控，保证电路的正常运行，一旦有问题出现，相关人员就能通过监控设备及时地做出应对，实现高效抢修。最后，供电企业可以引进一些先进的技术来帮助继电保护系统安全、正常的运行，如人工智能、信息技术等，都可以应用于继电保护系统中。