浅谈发电厂继电保护装置的应用

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【摘要】文章首先介绍了继电保护装置的工作原理和基本要求，其次从三个方面具体分析了继电保护装置在发电厂的应用，最后对电力系统继电保护装置的维护措施提出了一些建议。

【关键词】继电保护装置；发电厂；应用

中图分类号： TM62文献标识码：A 文章编号：

引言

继电保护是保障电网可靠运行的重要组成部分, 继电保护装置广泛使用在变电站和断路器上,用于监测电网运行状态,记录故障类型,控制断路器工作。在电力系统中,继电保护的作用在于: 当被保护的电力系统元件发生故障时,该元件的继电保护装置迅速准确地给距离故障元件最近的断路器发出跳闸命令, 使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响, 从而满足电力系统稳定性的要求,改善继电保护装置的性能, 提高电力系统的安全运行水平。随着电力系统规模不断扩大和等级的不断提高, 系统的网络结构和运行方式日趋复杂,对继电保护的要求也越来越高。

1 继电保护装置的工作原理和基本要求

1.1 继电保护装置的工作原理

在电力系统中有时会出现因为电气设备或者线路,以及辅助系统出现故障的情况,出现故障的时候电流和电压的改变就会造成对电力系统的安全威胁,此时智能控制系统或者技术人员就可以发出报警信号后者直接向断路器发出断开指令,从而将故障隔离开来,减少波及的范围,此时用到的设备就是继电保护装置。继电保护主要的工作原理就是利用系统中的故障电流或者电压灯光参数的变化来识别故障的情况,并作出准确的动作;另外也可以按照需求引入其他参数作为动作依据,如:变压器油箱故障是瓦斯和油流速度的变化等。无论是采用何种参数,其结构都是相似的,包括测量装置、逻辑装置、执行装置。可见在发电厂中继电保护装置是较为重要的保护性装置。

1.2 继电保护装置的基本要求

根据继电保护装置在电力系统中所担负的任务，继电保护装置必须满足以下四个基本要求：选择性、快速性、灵敏性、可靠性。

选择性。当供电系统发生事故时，继电保护装置应能有选择地将事故段切除，即断开距离事故点最近的开关设备，从而保证供电系统的其他部分能正常运行。

快速性。短路时，可以快速切除故障，以缩小故障范围，减少短路电流引起的破坏，提高系统的稳定性。在有些情况下，快速动作与选择性的要求是有矛盾的。在 6-10KV 的配电装置中，如果不能同时满足以上两个要求时，则应首先满足选择性的要求。但是如果不快速地切除故障会对生产造成很大的破坏时，则应选用快速但选择性较差的保护装置。

灵敏性。继电保护装置对保护设备可能发生的故障和正常运行的情况，能够灵敏的感受和灵敏地作，保护装置的灵敏性以灵敏系数衡量。

可靠性。对各种故障和不正常的运方式，应保证可靠动作，不误动也不拒动，即有足够的可靠。

2 继电保护装置在发电厂的应用

2.1 电厂电力系统的保护

在此系统的继电保护装置的选择中,应当考虑到配合性,即在合理的减少二次电缆的情况下,增加整个电力网络的自动化水平。如:某电厂,在两台低压机组上配置了一套电厂用电监控系统,系统同时和上层的DCS相连接,同时与下层的厂用的继电保护装置装置通过通信网络相连接,利用监控系统或者DCS即可对电厂用电力系统的电度量进行采集和传输,并完成对保护动作量的遥测和通信,以此控制厂用电力系统中的电源和保护装置,除了进行简单的开关遥控外还可以进行保证定值的查询和修改,让自动化的控制和通信系统增加了系统的可控性能,以此维持整个厂用电力系统的安全和灵活性调整。

2.2 电厂直流系统的保护

直流系统的在电厂中的作用是为整个电厂的保护、自动装置、开关等进行供电。所以直流系统的可靠性和稳定性将直接关系到整个电厂的保护和自动控制系统的准确动作。厂用的直流系统的配置原则是按照电气一次系统的分区进行配置的,同时考虑到直流供电系统的远近,对每套直流系统进行冗余配置。如:某电厂,其整个升压电站的保护和自动控制系统,每台机组的主厂房内的发变电机组以及厂用保护和自动控制装置,机组的输煤系统保护和自控系统都是由同一套直流供电系统负责,而脱硫系统及其保护装置和自控系统则是利用另一套直流供电系统进行供电,这些直流系统都是采用的冗余的2套蓄电池和两套充电装置对其供电,并采用110V为供电电压。

2.3 发电变压组的保护

在实现对发电和变压其组保护的时候,应当从分考虑到机组的型号,例如:某电厂的大型机组,设备造价高、维修复杂、停机的损失大等情况。这就要求继电保护装置装置的配置一定要符合前面的配置要求,可靠、灵敏、可选择、速度快。该电厂的发电机和变压器的保护考虑到此机组的实际情况选用的是美国进口产品,主要包括了G60、T60等保护设备,高压厂用变压器和励磁变压器则采用的是T35非电量的保护则为C30。这些综合数字式保护装置,功能全面而且技术成熟,突出的特点是硬件中含有可以实现数字控制的芯片和处理器,数据的处理可以有DSP进行,而处理器进行判断,所以正保护装置系统的效率得到了提高。在保护装置的实际应用中,可以根据实际的情况进行保护装置的选择,主要的依据是发变机组的型号和控制系统的特点,以此达到保护与运行、控制相配合的要求。同时也应当从经济性和便于维护等方面考虑,达到保护装置的设计的方案的优化。

3 电力系统继电保护装置的维护措施

3.1 注意继电保护装置检验

在继电保护装置检验过程中必须要注意到,将整组试验和电流回路升流试验放在试验检测的最后进行,这两项工作完成后,严禁再拔插件,改定值,改定值区以及改变二次回路接线等工作。电压回路升压试验, 也必须在其它试验项目完成后进行。在定期检验中,经常在检验完成后设备投入运行而暂时没负荷的情况下不能测量负荷向量和打印负荷采样值的。

3.2进行一般性检查

不论任何保护,进行一般性检查是很重要的。而且对于现场检查也应当重视,认真去做。一般性检查大致包括两个方面: 首先清点连接件是否紧固、焊接点是否虚焊和机械特性等。现在保护屏后的端子排端子螺丝比较多, 特别是新安装的保护屏经过运输搬运,大部分螺丝已经松动,在现场就位以后,必须认真一个不漏的紧固一遍,否则就给保护拒动、误动留下隐患。其次是应该将装置所有的插件拔下来认真检查一遍, 将所有的芯片按紧,螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中,必须将各元件保护屏、控制屏、端子箱的螺丝紧固作为一项日常工作去落实。

3.3 要注意对继电保护装置及二次线巡视检查

变、配电所的值班人员应定期对继电保护装置及其二次线进行巡视检查，具体内容包括：各类继电器外壳有无破损，整定值的位置是否变动；查看继电器有无接点卡住、变位倾斜、烧伤、脱轴、脱焊等情况；感应型继电器的圆盘转动是否正常，经常带电的继电器接点有无大的抖动及磨损线圈及附加电阻有无过热现象；压板及转换开关的位置是否与运行要求一致。各种信号指示是否正常；有无异常声响、发热冒烟以及烧焦等异常气味。

3.4 要注意继电保护装置的运行维护

在继电保护装置的运行过程中，发现异常现象时，应加强监视并立即向主管部门报告；继电保护动作开关跳闸后，应检查保护动作情况并查明原因，恢复送电前，应将所有的掉牌信号全部复归，并记入值班记录及继电保护动作记录中；检修工作中，如涉及供电部门定期校验的进线保护装置时，应与供电部门进行联系；值班人员对保护装置的操作，一般注意继电保护接地允许接通或断开压板，切换转换开关及卸装保险等工作；在二次回路上的一切工作，均应遵守《电气安全工作规程》的有关规定，并有与现场设备符合的图纸作依据。

继电保护工作中的接地问题是非常突出的,首先保护屏的各种装置机箱屏等的接地问题,必须接在屏内的铜排上, 一般生产厂家已做得较好,只需认真检查。其次是保护屏的铜排是否能可靠的接入地网,这是最重要的,应该用较大截面的铜排或导线可靠紧固在接地网上, 并且用绝缘表测接地电阻是否符合规程要求。

结束语

许多实例说明, 继电保护装置一旦不能正确动作, 往往会扩大事故,酿成严重后果。所以, 加强继电保护技术监督, 实行全过程管理, 不断提高继电保护人员素质, 不断提高继电保护技术及其装置运行管理水平,应当成为电力企业的重要工作。。

参考文献

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[3]赵凯,康成华,雷兆江.电力系统的继电保护装置状态检修探析[J].中国科技信息,2008(4).