增强火力发电厂继电保护运行可靠性路径探析

(山西国金电力有限公司，吕梁 033000)

0 引 言

加强继电保护装置可靠运行，不仅是电力企业日常维护管理的根本要求，同时也是降低企业生产成本、提高企业经济效益的有效途径，应当引起相关人员的重视。

1 继电保护概述

(1)在电力系统正常运转的过程中，出现故障或其它不正常运转状态的情况是非常常见的，其中，各种原因引起的短路是最常见但也是最危险的一种故障。当电力系统出现故障后极有可能引发下列后果：

①故障点通过较大的电流以及所燃起电弧，导致故障点的元件造成损坏。

②非故障元件中通过短路电流时，由于电动力以及发热的作用，导致元件损坏或缩短使用寿命。

③降低电力系统中的个别地区电压，影响电力系统的稳定性以及电力企业发电质量。

④电力系统的稳定性受到影响，进而引起整个系统出现振荡瓦解的可能性。

此外，若是因为负荷超过电力系统额定值进而导致的电流突然升高、功率没有达到额定值标准而导致的频率下降、系统发生振荡等情况下，电气元件的正常工作遭到破坏但没有发生故障，这种情况属于不正常运行状态。

对于电力系统可能发生的故障而言，除了有针对性的采取积极措施降低故障发生的可能性外，当故障出现必须要快速判断并切除相应的故障元件，这个操作是快速降低元件故障对整个电力系统影响性的关键途径。

(2)继电保护装置指的是当电气元件出现故障或进入不正常的运行状态后，能够自动作用于断路器的一种装置。

①自动、有选择性的从电力系统中切除故障元件，避免故障元件进一步遭到更大的破坏，以保障其它没有故障的部分继续正常工作。

②反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件，而动作于发出信号、减负荷或跳闸。此时一般不要求保护动作迅速，而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作[1]。

(3)电力系统中电力设备和线路，应装设短路故障和异常运行的保护装置，应有主保护和后备保护，必要时可增设辅助保护。对继电保护性能的要求是可靠性、选择性、灵敏性、速动性。

2 火力发电厂继电保护的分类

以双机300 MW(350 MW)机组为例，升压站主接线是双母带母联，配启备变，发变组(发电机-发电机中性点接地变-励磁变-励磁系统-高厂变-主变)，不设发电机出口断路器。

2.1 发电机保护

有反应定子绕组相间短路的差动保护，定子绕组接地的定子接地保护，励磁回路接地的转子一点接地保护，定子绕组过电压保护，失磁、失步、误上电、起停机等保护。动作出口有停机、解列灭磁、解列、减出力、程序跳闸、减励磁、切厂用电等。励磁变考虑到容量小、谐波含量高，不参与差动(大差)计算。励磁变保护动作，发电单元应全停，但是要避开强励。现场验证CT极性，要用负荷电流，对于大变比CT的极性，有条件要做短路试验，或负载特别大时；若高厂变高压侧大变比CT极性不明时，若极性接反了，还不如不接，极性反了，厂变外部故障时，电流一大，主变差动就跳闸，接反了流通的电流乘以2倍形成差流；大变比CT传过来是不明显的，就是说一次侧的电流变化大，反应到二次侧变化不明显。

2.2 变压器保护

变压器的保护主要包括：瓦斯保护、差动保护、过电流保护以及过负荷保护等。其中，瓦斯保护是很重要的一个保护，主要是反应变压器工作时的油的情况，以判断油箱或内部是否存在故障。主要表现在，如果变压器出现故障比较小的话，使绝缘油产生轻微的气体，轻瓦斯动作于发信。如果重大故障出现，气体会大量产生，这叫重瓦斯，动作于跳闸，这时，变压器会从系统中切除隔离出来，实现了对其的保护。差动保护应躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流，在变压器过励磁时不误动作，在正常情况下，其保护范围应包括变压器出线套管和引出线，如不能包括引出线时，应采取快速切除故障的辅助措施[2]。

2.3 线路保护

220 kV线路一般配置距离保护，差动保护，3相不一致保护，过流过负荷保护，重合闸等。以南瑞PCS-931A-G-PL为例，其差动保护的差流元件有4套，是或的关系，哪个够条件了哪个动。分别是稳态1段差动继电器，稳态2段差动继电器，工频变化量差动继电器，零序差动继电器。3相不一致保护动作时间应为0.5-4s可调，以躲开单相重合闸动作周期。《国网公司电网重大反事故措施(2005年)》指出：断路器3相位置不一致保护应采用断路器本体3相位置不一致保护。

3 增强继电保护运行可靠性的策略

3.1 增强整体质量

如果火力发电厂继电保护装置本身产生了不同程度的故障，那么会给整个电力系统的运行产生不利的影响，究其原因主要是因为继电保护装置及配套设备在质量方面不符合国家检验规定[3]。要想有效防止这类现象的出现，相关工作人员要从源头对故障进行有效的控制，加强继电保护装置自身的质量，通过对技术管理手段的创新，对采购流程进行严格的管控，正确认识到继电保护装置所具备的敏感性和重要性，使其作用能够得到充分的发挥。

3.2 开展精细化管理

继电保护直接决定着电力系统的稳定运行，故而相关工作人员应当严格执行既定的规程标准，按照规范的流程来开展定期校验、出口传动等相关工作，明确操作流程，对各类操作技术及手段要熟练掌握，进而最大化地降低继电保护工作由于人为失误产生的问题。同时高水准的继电保护管理也有着至关重要的作用，相关工作人员要防止非自然因素所产生的影响，避免对继电保护装置的保护不到位，比如鼠害虫害、温湿度，辐射、振动、配电室保护间的冬季三防、雨季三防。要在最初阶段做好设备的单体调试和整体联调工作，运行中发现有需要完善的地方，及早制定好计划和三措两案，选取合适时机进行完善。让隐患能够被控制在最小的范围之内，这样一来才能够让继电保护运行性能有一个新的提升。

3.3 加强技术人才建设

工作人员的专业技术水平产生直接的作用，因此火力发电厂应当认识到技术人才培养建设的重要性，加强专业技术方面的培训工作，让技术管理能够在继电保护体系之中充分发挥出所具备的价值。应当定期组织相关工作人员进行培训，同时邀请行业的专家学者到厂，通过专题讲座、经验分享等形式来最大化地增强工作人员的专业水平。同时也应当积极吸纳专业人才，不断优化技术人才队伍，奠定专业上坚实的人才基础。

3.4 完善监督管理体系

要想让继电保护系统能够安全且稳定的运行，除了要让科学技术所具备的作用充分发挥之外，还应当对监督管理体系进行完善，从而让整个流程能够在控制之中，避免各类漏洞的出现，防止在管理技术中暴露出越来越多的安全隐患。在监督管理体系之中，应当根据自身的实际情况来合理分配监管职能，确保有关人员能够积极参与，一旦发现问题要及时进行解决，将隐患扼杀于摇篮之中。同时对上级进行的技术检查要认真迎检，对提出来的确实存在的问题要制定计划，整改完善，自身解决不了的可以向上级申请技术力量。通过这样的方式才能够有效提升继电保护整体的运转可靠性。

4 结束语

综上所述，火力发电是电力系统的一个重要组成，提升火力发电厂继电保护的安全可靠性能成为近年来人们广泛关注并讨论的问题。一旦电力系统的安全性出现问题，则很有可能引起大面积供电瘫痪，为人们的生活和生产带来不便。因此，加强火力发电厂的继电保护可靠运行对促进电力事业稳健、长远发展都有着至关重要的意义。