发电厂继电保护的故障诊断与对策分析

王卓然

（河北大唐国际张家口热电有限责任公司，河北 张家口 075000）

安全是电力行业生存发展的首要原则，继电保护系统就是发电厂最为重要的安全保障，是确保发电厂电能供应效率与质量的关键设备，直接关系着企业经济效益的提升。经过实践证明，继电保护系统应用在发电厂之中，取得了不错的成效，能够提升发电厂整体运行的安全性能，确保电能安全生产、安全供应，被广泛应用于发电厂之中。但在实际中，继电保护系统会受到多种因素的干扰，直接导致继电保护系统不能正常运行，故障频繁出现。因此，需要针对干扰因素，做好预防，降低继电保护系统出现故障的频率，充分发挥继电保护系统的性能，推动我国电力行业实现稳步、可持续的发展，实现电厂经济效益与社会效益的同步提升，满足人们生产生活日益提升的对电力的需求。

1.发电厂继电保护的重要现实价值

在发电厂运行中，安全是头等大事，一旦发生安全事故，不仅造成重大经济损失，更会造成人员伤亡。继电保护系统的建设是发电厂安全运行的强有力保障，为发电厂正常运行提供了良好的环境条件，主要体现在以下方面：继电保护系统与现代化信息技术相结合，能够对电力设备进行实时的智能监控，以获取电力设备运行的各种数据，始终掌握发电厂的运行状态；能够及时发现发电厂运行中的安全隐患，及时规避，及时止损，减少安全事故的出现，降低对施工人员安全威胁，减少企业损失，能够有效避免发电厂出现大规模的电力设备损坏等集体性问题。综上所述，继电保护系统维护发电厂有序运行的重要支撑，需要引起企业高度重视。

2.继电保护系统的作用

继电保护技术应用在发电厂之中具有十分重要的作用，主要体现在以下方面：（1）继电保护装置能够实现长时间的运行，减少了人工投入，降低企业成本，具有较强的稳定性与安全性，能够及时发现电力设备中存在故障，准确确定故障位置，能够在短时间内解决问题，避免影响发电厂整体运行安全性，也能够保护电气其他设备运行性能的良好，不受故障设备的影响；（2）报警功能是继电保护系统的重要优势，一旦设备运行存在问题，继电保护系统会及时发出预警，就算工作人员当时没有在现场，继电保护装置也能够对问题进行智能处理，避免造成重大安全问题；（3）继电保护装置能够对发电厂的运行情况实施实时监管，始终掌握发电厂的实际运行状态，有利于提升发电厂的工作效率与质量。因此，提高对继电保护装置的管理，对于发电厂安全运行具有十分重要现实性意义。

3.继电保护装置工作流程

继电保护装置工作流程规范且科学，主要可以概括为三个方面，即测量、逻辑与执行。继电保护装置的安装不仅能够确保电力系统的高效运行，也能实现电力系统内部各个电力设备之间的协调、高效配合，能够最大限度地降低安全事故出现的几率，帮助企业有效规避、预防安全风险。继电保护装置在实际的运行中，通过传感器，能够将获取的电力设备数据信息与标准值相对比，进行逻辑分析，将数据对比的最终数据传送到执行部分，实现数据输出，以实现掌握电力系统运行状态的目的。

4.发电厂继电保护的干扰因素

高频因素：在实际中，高频因素是影响发电厂继电保护装置安全运行的重要因素，主要是由于隔离开关操作速度太慢，导致电击不正常输出，在执行电压操作时，产生高频电流。一旦出现高频电流，将会严重降低继电保护装置性能，导致继电保护装置出现故障。当高频电流通过总线时，产生强烈的磁场，对继电保护装置是一种强烈的干扰因素，导致继电保护装置设备出现流程错误，不能按照原有的逻辑顺序正常工作，甚至造成继电保护系统的瘫痪，严重影响整个发电厂的安全运行，造成企业经济损失。

天气因素：影响继电保护系统的因素极多，天气因素就是其中之一。寻常的天气不会对继电系统造成影响，电气设备能够安全而稳定地运行，但是暴雨、雷电等情况，会对电气系统结构造成严重影响。变电站为了减少对人们造成安全威胁，大多数都选择建立在较为偏僻、人员稀少的地方，但同时却极易受到恶劣天气因素的影响。为了有效应对雷电问题对电气系统产生的不良影响，一般都利用接地线的高阻抗特性，进行布线的调整。但是当面临雷雨天气时，变电站的电流将瞬间达到顶峰，受到高频因素的影响，一旦技术人员无法及时找到故障点，继电保护装置将会彻底丧失安全保护作用，无法保障发电厂电力系统的正常运行，甚至造成电力系统内部结构、设备的严重损坏。

辐射干扰：移动设备随处可见，但是出现在发电厂周围，会对发电厂造成严重的不良影响，也就是辐射问题，将会为企业带来经济损失。一旦发电厂受到辐射干扰，产生的磁场会对继电保护装置发生不良作用，阻断继电保护装置的正常指令，导致继电保护装置故障的出现。所以，在建设发电厂时，尽量远离移动设备信号处，并且需要积极引入先进的科学技术，降低辐射对发电厂继电保护装置的不良影响。

人为因素：发电厂继电保护装置的操作是一项专业且复杂的作业，对操作人员的专业水平要求极高。但在实际中，多数的操作人员缺少专业的理论知识作为基础，实践操作水平低下，不规范的操作直接导致继电保护设备故障的出现；未能定期对继电保护设备进行检测与维护也是导致设备故障的重要因素之一，由于企业没有对设备维护投入足够的资金，导致电气设备出现故障后，没有进行及时的维修与部件更换，继电保护设备问题没有得到及时的解决，为发电厂埋下安全隐患。

5.电厂继电保护系统存在主要问题

各种不稳定因素：社会发展带动我国各个行业的快速发展，人们对于电能的需求不断上升，对发电厂来说是良好的发展机遇，但同时也增加了发电厂的负荷，发电厂需要不断提高发电量。继电保护装置能够实现数据信息的自动传输，但是在数据传输过程中，常出现信号不稳定问题，主要是由于中间接口的增加，继电保护装置出现故障离散性大，直接导致自动控制系统出现指令错误、逻辑分析错误等问题，严重降低发电厂继电保护系统运行的稳定性与安全性，此时需要技术人员及时对继电保护装置进行调试与维护，以确保设备的稳定与安全运行，为发电厂正常运行提供安全保障、技术保障。

设备更新速度慢：继电保护系统虽然提升发电厂安全运行上充分发挥了重要价值，但是继电保护系统的普及程度不够，多数的发电厂依然采取传统的操作方式与管理模式，不能满足人们生产生活，社会发展对电能日益增加的局面。同时传统的管理模式需要投入大量的人力、物力、财力，但是电力设备运行的效率仍然较低，设备运行稳定性与安全性较差，不仅造成企业资源浪费，成本增加，不利于企业经济效益最大化。电力设备的更新速度满足，无法满足当前的需求，严重降低发电厂运行效率，不利于实现企业经济效益与社会效益的同步提升。

6.有效应对发电厂继电保护干扰因素的措施

6.1 创设良好的继电保护环境，制定继电保护制度

为了确保继电保护装置安全、有序运行，需要为继电保护系统运行创设良好的环境，不断完善继电保护系统，提升系统运行效率与质量。首先，需要制定科学完善的继电保护制度，明确各个环节的目标，将责任明确划分给各个工作人员，将人员管理与责任制度相结合，确保工作人员各司其职，能够高效地完成自身的本职工作；其次，需要对继电保护系统进行定期的检测与维护，一旦发生故障，需要及时对设备予以更换，始终确保继电保护系统的安全运行；最后，需要重视提升操作人员的专业技术水平，定期对人员进行培训，能够灵活应对实际中继电保护中的各种干扰因素。

6.2 降低接地电阻，完善接地措施

瞬态电位差对电力系统的运行会产生严重不良影响，所以技术人员需要针对此类情况，减小主设备的电阻，始终保持继电保护装置的高效运行，保持装置的灵敏程度。电阻接地网络能够实现对电流的有效控制，并且能够减少电位差，网络构成主要是由避雷针、传感器以及电流构成。

图 1 为某发电厂室外 110-/220 kV 开关设备接地系统的物理模型。该方案提升了继电保护技术的可靠性。

图1 户外开关设备接地系统的物理模型

6.3 开展智能网络管理

智能技术已经被广泛应用在了人们的生产生活之中，并且取得了不错的成果，能够实现工业管理的技术化。发电厂继电保护应积极与智能化技术相结合，开展智能化的网络管理模式，能够极大地提升继电保护效率与质量。在实际中，继电保护只局限于安装装置，应用智能技术，能够扩大继电保护的范围，对整个电力系统形成保护，构成系统的继电保护体系，能够在最短的时间内检测出设备故障，并且精准地确定设备故障位置，能够有效避免造成企业经济损失。监控系统也是智能管理的重要优势之一，能够将实时监控融入到继电保护系统之中，能够让电厂工作人员实时地掌控电厂实际运行情况，及时发现电厂运行中的问题，及时采取有效措施解决问题，为发电厂提供良好运行环境，始终确保发电厂稳定、有序、安全运行。

7.结语

继电保护装置是发电厂运行的重要安全保障，但继电保护装置在实际的运行中，受到多种干扰因素的影响，引发设备故障，不能为发电厂正常运行提供保障。因此，需要制定科学完善的继电保护系统管理制度，加强对电气设备的管理，不断提升技术人员的专业水平，确保操作人员规范操作，始终确保继电保护装置有良好的运行状态，提升发电厂运行的安全性。