电厂继电保护的故障诊断与对策

2022-11-25江苏华电仪征热电有限公司

电力设备管理 2022年3期

江苏华电仪征热电有限公司孙冰

随着社会不断发展，我国经济水准快速提升，随之人们的生活水准也得到大幅度的提升，对于电量的需求也愈来愈大。为了保证人们正常的生产与生活，提升人们的用电安全，维持电路系统正常运行，提升电厂的电力安全是十分必要的。

若想维持我国电网的正常使用，必须要重视电厂机电保护能力。在电力系统运行的过程中，影响其稳定性的因素有很多，这些不利因素会引发电路系统故障的发生，对电力系统的正常运行产生负面影响，使其稳定性大幅度降低。电力保护装置可以有效保护电力系统正常稳定运行，减少各种不利因素对电炉正常运行的影响，如果电力系统发生故障，继电保护装置可以起到一定的保护作用，有效解决电路中所存在的各种问题，增加整个电网的的稳定性。

在电力系统中继电保护装置充当着十分重要的角色，若是电力系统发生了区域性的故障，此时该区域的继电保护装置会对其实施检测，通过观察电路原件的状态以及节点的变化来决定开关量，将故障区域与其他正常区域自行隔离，防止电力故障区域进一步扩大，降低对整个电路的影响。继电保护装置对电路系统进行保护的过程中还具备警示作用，若是某一区域的电路出现故障，此时保护装置会发出警示，相关工作者可以通过警示对电路进行排查，发现故障存在的位置，对其进行判断，降低对电路系统的影响，减少电厂的损失。可是在继电保护装置运行的过程中，会有各种各样的因素干扰继电装置的正常运行，若是没有及时对这些干扰因素进行排除，会引发其产生故障，降低其保护功能，影响整个电路系统的正常运行[1]。

1 电厂继电保护故障类型

在电厂中，继电保护装置发生故障主要为内部故障与外部故障，内部器件发生故障是导致继电装置发生内部故障的主要原因，而各种接地故障是引发继电保护装置发生外部故障的主要原因。

1.1 外部故障

首先，继电保护装置发生外部故障可以分为以下几种情况：干扰故障、接地故障以及电流互感器饱和故障，我们可以分别对其进行分析。

干扰故障。若是继电装置发生干扰故障，会大大降低其保护能力。只有保证继电保护装置能够正常触发信号，才能够发挥自身的保护功能。在其正常运行的过程中，若是有其他信号干扰到其自身触发信号的正常使用，就会干扰到继电保护装置启动保护功能，无法正常发出警报，影响电力系统的正常运行。或者说干扰信号导致继电保护装置发出不一样的错误信号，也会导致电力系统的正常运行，降低整个电力系统的稳定性。

接地故障。若是继电保护装置发生故障，其外部影响因素还有接地故障，主要从以下两个方面进行分析：首先是电机转子发生接地故障，若是转子组织在正常运行的过程中突然发生接地故障，会立马发出相应的故障信号，此时相关工作者应该立马停机，对其进行检查。因为转子电路具有一定的绝缘能力，所以在进行检查的过程中相关工作者可以直接对电阻箱进行操作，查看转子的保护继电器是否可以正常运行，通过人工测试，查看转子的绝缘水准；其次，若是发生单相接地故障，此时电路中的电气量会发生明显的变化，相关工作者可利用磁场或者零序电场来判断电路中的故障点。

电流互感器饱和故障。在电力系统运行的过程中，电路一旦发生短路的现象，会引发非循环电流的产生。此时产生的电流会导致电路中电流互感器发生饱和，降低侧电流的灵敏度，对电路中继电保护装置的正常运行产生不利影响，甚至导致电路发生故障，降低保护装置的可靠性，严重影响电厂的正常作业，甚至引发大规模停电现象[2]。

定制故障。多数电厂为了提升继电保护系统可靠性，在进行运行的过程中会定期对其进行人工调试作业，此项作业对于作业人员的专业要求较高。在进行调试的过程中如果作业人员没有采用正确的调试方式，会对整个继电保护系统的运行状况产生不利影响，造成执行情况与指令不统一的现象发生。

1.2 内部故障

因为继电保护装置是由多个电气元件形成的保护器件，内部结构十分的复杂，各个元器件之间是相互联通的，一旦一个元器件发生故障，那么各个元器件之间都会产生影响。在继电装置正常运行的过程中，随着运行时间的增加，其内部的元器件会发生老化或者损坏，导致其无法正常作业，整个装置也会失去自身的作用，无法对电路起到保护作用，一旦发生故障就会对电力设备产生损耗，引发大面积停电。

2 电厂继电保护故障的常用诊断方式

电位变化法。在继电保护系统中，其二次回路上的电流、电压等相关参数会发生一定的变化，相关工作者在对其故障进行诊断的过程中，可以根据参数的变化对故障进行判断，甚至采用实时监测的方式来观测数据的变化，判断故障发生的原因以及故障发生的点位。在电路故障实际判断过程中可以根据电位变化法来确定故障发生的范围，之后确定准确的故障点。

分析法。在对继电保护装置运行时故障产生原因进行判断时可以使用分析法进行解决，在此过程中相关工作者可以根据各个保护装置相应的输入量的变化情况与标准状况进行对比分析，判断二者之间的差异来确定故障发生的位置。根据输入量的大小来判断故障产生的原因，只有采取有效的解决措施来故障。

经验判断法。在诊断继电系统发生故障原因时可以利用故障诊断法进行判断，此种方式主要是根据相关工作者的专业能力以及工作经验来进行判断的。所以说，相关工作者要提升自身的工作能力，积累自身的工作经验，准确无误的了解继电保护系统的工作原理。在实际进行故障判断的过程中，要全面考虑各个继电设备的运行状况，以此来判断故障产生的原因，以及故障发生的位置。有的工作者在进行故障判断的过程中过分注重自身的主观意识，所以会存在一定的偏差。由此可以看出，相关工作者在判断故障的过程中一定要依据科学依据进行判断，提升自身的判断能力，减少判断失误的发生。

替换法。若是因为电器元件发生故障导致电路发生故障，可以直接将故障的元件替换下来，经过更换之后若是继电保护装置正常运行，则说明故障产生的原因一定在于替换下来的元件中。若是故障没有得到有效的解决，则需要继续更换元件，此时可以使用替换法，缩短排除故障的时间，提升解决成效。

对比法。在电厂的电路系统中，继电保护装置的数量较多，所有可以将故障设备与正常工作的设备进行对比，之后去测量电路中的各种数据，找出故障发生的位置。使用此种方式可以快速的找出故障点，之后相关工作者通过采取一系列有效措施解决电路中存在的故障，提升工作成效。

短接法。相关工作者在排查故障发生点时，可以利用短接法来进行排查。此种方式时将继电保护装置的回路视作为多个功能去，各个功能区之间通过组合的方式正常运行，相关工作者可以根据短路的原理对每一个回路进行检查。若想要提升检测的速度，可以加大每一节段回路的长度，之后可以快速找到故障发生的大概位置，在利用短接法去找到故障发生的准确位置，提升工作成效[3]。

3 电厂继电保护的故障诊断与解决措施

3.1 提升作业人员的综合素质

提升继电保护制度的科学性，提升相关工作者的综合素养是保障电厂正常运行的重要条件之一，所以电厂应该加大人才的培养力度，提升相关工作者的工作能力，定时进行技能培训，采用多种方式提升相关工作者的业务能力。对于新员工，除了要定时进行培训之外，还要增加新老员工技能交流机会，以老带新的方式帮助新员工快速适应工作岗位。此外，电厂也要注重引进人才，提升该工作岗位的福利待遇，完善自身的培训制度，最后，完善人才考评制度，完善晋级制度，对每一位工作者的工作技能以及工作成效进行考核，对于工作能力较强以及工作成效较高的员工进行表扬与奖励，对于工作不积极、工作成效较低的员工给予一定的惩罚，甚至淘汰。

3.2 对于发电机轴电流故障解决措施

在发电设备正常运行时，最常见的故障问题就是轴电流保护跳闸的问题。在正常情况下，因为磁场的原因发电机存在不平衡的现象，此时电压主要聚集在轴的两端。此时的大轴上均匀分布着轴电流互感器，对轴电流进行保护。若是发生保护动作，那么发电机的轴承就会成为电流的连接点，油池中油挡环发生脱落，引发关闭故障。

3.3 注重低压线路的保护

我国的电压等级一般为10kV，无论是城市的输配电网还是农村的输配电网都严格执行此标准，可是该等级标准存在一大问题就是一致性较低，因为在不同状况下相关工作者无法科学的判断线路所承受的最大电压值，所以无法对其进行电压配置工作。所以说要加强低电压线问题的研究力度，使用科学的方式判断电路的电压值，之后满足电路所需的电压配置。

3.4 发动机继电保护

若想要对发动机进行继电保护作业，相关工作者可以从以下几点入手：首先，要明确保护要点是什么，在保护发动机装置时，一定要注重定子组匝的保护工作，若是此部位发生故障，导致该部位的温度急剧上升，严重情况下还会破坏发动机的绝缘层，影响发动机的正常运行。所以说要格外注重定子绕组问题；其次发电机在接地时，若是发现电流值高于规定值，那么要对其安装保护装置，对发电机进行一定保护作用，提升发电机运行的稳定性。

4 完善电厂继电保护故障处理制度

为了保证继电保护装置故障诊断以及解决工作的有序进行，一定要明确提出相应的管理制度，保证各项工作有序进行。提升相关工作者的工作素质也是十分重要的，因为时代在进步，继电保护装置的技术也在提高，相关工作者的专业技能也要得到提升，要了解最先进的技术以及对各种故障的解决方式，提升自身的工作成效。

另外，还要对相关技术人员进行技术监督工作，让相关技术工作者明白在日常工作中自己的不足之处，提升自身的专业技能，面对各种故障要采取有效的措施，积极进行解决。在电厂运行的过程中，工作人员一定要选择科学的检测方式，有效判断继电保护装置中存在的故障并对其进行处理，提升作业成效。

定期做好检查工作有效保证电厂的安全运行。在日常保护工作中，工作人员一定要充分考虑各个影响设备正常运行的问题，并采取一定的继电保护措施，根据保障系统的实际情况输入相关的数据，结合继电保护装置的特点检测出存在的隐蔽故障，提升电力系统运行的稳定性以及连接性。在输入相关数据信息以及设定一定程序时，一定要结合实际情况来设定相关程序，只有做好一定的防护措施以及应对措施，一旦发生故障，电路系统可以自行检测故障并对其进行处理，避免出现大规模停电的现象。所以说，在电厂运行的过程中一定要制定一定的事故处理制度，并且定期进行检查作业，满足继电保护系统的作业要求。