发电厂继电保护干扰因素及防范对策

杜伟

摘 要：发电厂继电保护的主要功能是首先检测电力系统的运行信号，并针对异常信号发送告警，以保护设备和人员，实现隔离保护，减少损失，维护电气设备安全运行。发电厂继电保护至关重要。当前，人们要积极分析影响发电厂继电保护的干扰因素，从系统改进和日常管理的角度来控制相关干扰因素，促进发电厂继电保护装置的智能升级，以保障发电厂的正常运转。

关键词：发电厂;继电保护;干扰因素;对策

中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）20-0104-03

Abstract： The main function of power plant relay protection is to first detect the operating signals of the power system and send alarms to abnormal signals to protect equipment and personnel， achieve isolation protection， reduce losses， and maintain safe operation of electrical equipment. Power plant relay protection is essential. At present， people should actively analyze the interference factors that affect the power plant relay protection， control related interference factors from the perspective of system improvement and daily management， and promote the intelligent upgrade of the power plant relay protection device to ensure the normal operation of the power plant.

Keywords： power plant;relay protection;interference factors;countermeasures

安全生产是电力工业发展的重要基础，而继电保护装置是确保发电厂安全稳定运行的核心设备[1-3]。当前，继电保护技术被广泛用于发电厂的安全生产中，它是保障发电厂安全生产的重要技术。但是，发电厂继电器的保护会受到许多因素的影响，尤其是雷电、高频等因素，它们可能会导致继电器保护装置发生故障[4-5]。因此，要加强对继电器抗干扰因素的科学预防，最大限度地提高继电保护的有效性。本文重点分析了继电器保护装置的干扰因素，然后探讨了相关防范对策。

1 继电保护装置的作用

為了保障电源系统正常工作，人们要采用继电保护技术。该技术可以在电力系统发生故障时定位故障点，检测相关问题并及时做出响应。继电保护装置长期运行安全，可以在控制范围内有效地执行工作，稳定性和安全性好，速度快，警惕性强[6-8]。它在电路维护中起着非常重要的作用，在出现问题后可以快速解决并提供保护。继电保护装置可以防止损坏其他部件并保持整体安全。此外，继电保护装置具有报警功能，如果电路出现问题，它可以迅速提醒相关人员，即使人员不在现场也可以进行提前处理。对于发电厂来说，继电保护技术主要用于监视操作，如监视设备的正常运行。为了使这项技术发挥最大作用，人们要提高继电保护装置的运行效率。

2 继电保护的流程与目的

2.1 继电保护流程

当前，继电保护装置的工作流程主要包括测量、逻辑和执行三部分，如图1所示。继电保护流程能够有效保护电力系统的安全运行，系统各部分有效协作，有效降低事故风险和危害。在实际操作中，由于传感器的作用，人们可以将输出信号与预设值进行比较，以确定测量精度。比较完成后，信号将从传感器传输发送到电能辅助部分。逻辑部分对信号的内容进行逻辑分析，然后确定解并将其发送到执行部分，最终输出信号解决方案。

2.2 继电保护目的

一旦发电厂的电气系统发生短路，会产生很大的短路电流，系统电压会大大降低。短路电流会大大降低设备电压，影响电力生产和电源质量，造成电力事故，威胁人民的生命财产安全;短路电流可能会烧毁系统设备，影响发电厂的正常生产运行;短路电流通过无缺陷设备时会燃烧绝缘零件，缩短设备使用寿命;短路电流导致电压减小，降低了发电系统的稳定性，发电设备可能出现振动，导致整个发电系统崩溃，损坏发电设备并造成经济损失。因此，发电厂要安装继电保护装置，控制、减小和避免损害。

3 发电厂继电保护的干扰因素

3.1 高频因素

如果隔离开关操作速度太慢，电气系统的电击会导致电弧旁路，执行电压操作时会产生高频电流。高频因素可能造成继电保护装置出现故障，严重影响其安全运行。高频电流通过总线时会产生强电场和磁场，干扰继电保护装置，导致操作逻辑和设备输出出现故障，影响整个系统的稳定性。

3.2 天气因素的干扰

许多因素会干扰电网系统的正常运行。轻微干扰不会影响电气系统的安全性和可靠性，但是严重干扰会直接破坏电气系统的结构。许多变电站位于相对偏僻的地理位置，可以避开人群，降低人身安全威胁，但是容易遭受闪电等自然灾害的破坏。在变电站的布局中，技术人员经常利用接地线的高阻抗特性来调整布线，以提高变电站的抗雷击能力。但是，当雷暴袭击变电站时，电流将达到设计值，在高频情况下，如果技术人员无法及时找到故障点，继电保护将失去直接保护作用。如果变电站的瞬变电势异常增加，则继电保护装置将会错误运行，电路将无法有效地控制回路，最终会损坏设备。

3.3 辐射干扰

随着智能化和联网电场建设的推进，移动通信设备被广泛用于发电厂，造成特定的辐射干扰。通信设备工作环境不可避免地会形成磁场，影响继电保护装置的正常工作，造成继电保护装置故障，导致很大的经济损失。在辐射干扰的影响下，动态变化的磁场连接到继电器。在电气保护装置的电路中，继电保护动作失败，继电保护装置失败。因此，在发电厂安装移动通信设备时，建议采取科学措施降低辐射干扰的强度。

3.4 人为因素

人员方面，如果操作人员缺乏扎实的专业知识，不能熟练地阅读图纸，会导致继电保护设备发生故障或破坏;设备方面，由于经济拮据，当某些电力设备需要维修和更换时，工具和附件不足，导致继电器保护问题而无法解决，电力系统存在安全风险;软件方面，继电保护装置的相关系统相对落后，可操作性差，潜存安全隐患。

4 发电厂继电保护干扰因素的防范对策

4.1 优化继电保护管理环境，建立继电保护制度

为了使继电保护装置更好地工作，发电厂必须不断改进继电保护系统，优化管理环境，不断提高运行效率。首先，必须不断完善管理体系，提升管理效率，明确继电保护装置各个环节的负责人，使每个人做好本职工作。其次，要注意整个系统的质量，协同推进，保证继电保护装置的运行质量。最后，要加强员工教育和培训，做好继电保护防干扰因素的防范工作。

4.2 完善直流回路，降低设备干扰

如果继电保护装置工作期间断开直流电路的电感器，则可以将续流电路重新安装在原始设备中。在电感器被阻塞后，电磁场释放得更快，衰减率加快。其间要在电感器周围连接相关数据环路，即使在电感器被阻塞时，也可以通过发射电流来避免干扰。另外，根据电势增加和地面网络不同而产生的干扰，可以使用密集网络，在地面网络中安装一些接地棒，改变地面网络结构。人们要采用合理的设备进行接地，降低接地阻抗，最大程度地减少干扰。

4.3 降低接地电阻，完善接地措施

为了减少瞬态电势差对供电系统的影响，技术人员有必要在供电系统工作时减小主设备的电阻，以提高继电保护装置的灵敏度。避雷器、电流和电压互感器等设备可以连接在一起，形成低电阻的接地网，有效地控制电流，减小电位差。在电力系统的运行中，接地网络始终确保电势相同，以便在电流变化时及时调整继电器的传输设备和保护装置。具体的补救措施包括：将滤波器用于次级接地，将铜屏蔽接地棒用于高频电缆的屏蔽层。二者可以显著提高继电保护装置的性能。

4.4 实现智能网络管理

人工智能技术在许多领域都取得优异的应用效果，为工业生产提供极为实用的管理模式，有必要积极研究和推广智能电网管理方法和继电保护方法。目前，继电保护只能在安装位置提供电气保护，建议使用智能电网连接散布在周围的继电保护设备，及早发现并隔离故障组件，以最大程度地减少故障的影响范围。智能网络可以解决数据传输问题，限制繼电保护的有效性，形成智能控制网络。

4.5 强化人员技术水平，合理配置继电保护系统

继电保护系统的合理配置对技术人员的能力提出很高的要求。因此，发电厂要大力提升人才素质，以合理配置继电保护系统。一是加强教育和培训，提高继电保护技术人员的专业防护水平，更好地适应工作环境，提升继电保护装置的运行效率;二是大力引进人才，特别是高素质人才，为了继电保护系统优化提供扎实的人才支撑。三是建立完善的考核体系，提升员工福利和待遇，将考核结果直接与工作晋升相联系。

4.6 对二次设备进行检测

随着计算机技术的革新，我国微型计算机设备发展迅速，为二次设备检测提供有效的设备支持。在辅助设备的测试过程中，有必要仔细分析继电保护设备的特性，增加自动微机检测程序，有效地安装各种部件和设备。在设备管理过程中，设备的运行状态必须与微型计算机的在线监视和诊断设备的运行状态紧密集成。此外，要不断改进技术检测方法，加强设备检查。

4.7 注重低压线路保护

目前，中国一般采用10 kV作为电压等级标准。该标准适用于农村输配电网和城市输配电网，但是缺乏一致性。一线员工难以合理确定同一线路在不同情况下可以承受的最大电压值，难以根据最大电压值进行配置，保证配电网的正常运行。因此，应加强对发电厂继电保护中低压线路的研究，科学配置输出电压值，以尽可能满足电力保护系统的电压配置要求。

5 结语

继电保护系统的合理配置是确保发电厂安全可靠运行的重要手段。继电保护操作受到许多因素的影响，易出现故障。发电厂要不断优化内部和外部环境条件，合理配置继电保护系统，同时加强电气设备运行管理，提升继电保护技术人员的技术水平，最终保证继电保护装置实现稳定运行。

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