火电厂继电保护装置应用分析

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摘 要：电力能源是现今推动社会发展满足人民日常生活需要的主要能源，因此来说作为电力能源的提供者---电力系统的安全稳定运作关乎着社会的发展以及人们生活需要。继电保护装置是为有效保障电力系统安全稳定运作的主要方式，对于电力系统的发展具有重要的意义。本文将主要就火电厂中继电保护装置的应用现状进行分析，同时对于其在运作过程中常见的故障进行阐述，并提出相关的改善措施。

关键字：火电厂；电力系统；继电保护；发电

1 继电保护装置作用

在火电厂中，继电保护装置主要是通过对于电力系统的监视保护装置，其通过自动化的运行装置，可以在火电厂电力系统运作过程中 有效的进行全程的监控，一旦出现某个电气保护元件出现故障，那么继电保护装置将会在最短的时间内自动、准确的将此元件进行切除， 维持电力系统的正常运作，减少由于断电而出现的经济损失现象。继电保护装置是全程自动化运行监视，其相对传统的人工检测以及监视来说具有较大的进步，其避免了时间空隙中的问题出现，同时继电保护装置还能够在实际的工作中，给设备检修人员提供准确的故障发生元件，能够让维修以及监视人员第一时间发现问题的真正所在，找到问题，同时针对问题进行有效的解决.可以说继电保护装置可以有效的降低相关工作人员的工作量，同时还能避免由于相关元件的故障而出现的重大影响。通常来说，继电保护应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。可靠性是指继电保护装置在保护范围内该动作时应可靠动作，在正常运行状态时，不该动作时应可靠不动作。速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障，以减轻损坏程度，指保护装置应尽快切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用设备自动投入的效果。

2 火电厂继电装置保护方式

2.1 发电机继电保护

单机的容量大是火电厂中通常使用发电机的主要特性，而且发电机的稳定性在很大程度上直接制约了火电厂中整个电厂的稳定性能。因此对于发电机的继电保护保护相应来说具有较高的要求。就现今火电厂对于发电机的继电保护措施种类中，主要继电保护方式展现为三大种：第一种是发电机差动保护；差动保护根据接线方式以及位置的不同，还可以分为完全纵联差动和不完全纵联差动[1]。其主要是实现对于发电机内部的相间短路故障实行自动化的保护措施，相对来说纵差保护的使用历史较为悠久，随着现代数字化技术的进一步发展，数字化的纵差保护得到了有效的应用以及推广。其主要是通过运用函数法计算发动机端以及中性点侧电流向量的监测从而实现差动保护功能。第二种是发电机子接地保护；发电机子接地保护主要是由三部分组成，分别是基波电压部分；机端与中性点电压三次谐波比较部分；其通过对于发电机中性点的三次谐波电压监测作为运作的主要标准，从而针对化的对于发电机进行全方位的保护。第三种是失磁保护；失磁保护主要是针对发电机失磁故障之后，发电机段的电量变化规律作为主要标准，针对失磁现象进行有效的保护措施提供。

2.2 变压器继电保护

变压器是火电厂对外进行电力传输的主要手段，因此来说变压器在火电厂内决定了其工作成效是否能够及时的实现对外供应。变压器的继电保护措施能够有效的提升火电厂内部电能持续稳定的对外进行传输，一旦变压器出现问题，火电厂的对外电力输送便会停止运作，对外界形成巨大的影响。在对于变压器的继电保护措施中，常见的主要有两种，一种是差动电流保护，一种是瓦斯保护。差动电流保护也就是主变压器变低压侧接地保护结合发电机定子接地保护，可以用来区分发电机内部还是外部接地。发电机机端附近接地时，发电机定子接地保护和主变压器低压侧接地保护均动作，发电机定子接地保护动作将发电机解列后，如果主变压器低压侧接地保护仍然发信，则说明故障发生在发电机外[2]。瓦斯保护主要是由气体继电器构成，气体继电器通常是安装在邮箱以及储油柜之间的连接管道上。就继电器而言，所有的继电器都是两个对触点，一对是反映油面降低或是轻瓦斯的故障，一对是反映重瓦斯的故障。当变压器在运行的过程中出现绕组短线故障的时候，通常来说多数的继电保护措施都不能正常启动，而瓦斯保护则可以。

3 常见继电保护故障

随着现代继电保护装置的进一步推广以及应用，继电保护技术得到了有效的推动；前文已经描述，继电保护装置在使用的过程中能够对于故障进行准确的诊断以及隔离以防止故障的威胁最大化。但我们知道继电保护装置只是在诊断的基础上对于故障的位置进行的明确的指出，而在维修的过程中，还需要相关的维修工作人员进行故障的诊断以及维修，以保障故障能够在第一时间回复正常的运作，提升火电厂设备运作效率。在维修的过程中，继电保护装置只是一个良好的前提辅助条件，而相关的工作经验以及技术能力是维修人员进行故障维修过程中的主要因素。本文主要进行阐述的继电保护故障主要就日常工作中常见的故障选取较为具有代表性的进行分析，分别是电压互感器二次电压回路故障以及断路器保护的拒动说引起的变压器后备保护越级跳闸故障现象。在继电保护装置中，电压互感器二次电压回路是一个骑士电，其故障出现之后会导致严重的保护误动或是拒动，都严重的影响了继电保护的最佳性能展现。因此来说，当出现继电保护的拒动或是误动故障之时，检修人员应当首先对于二次电压回路进行检查，从而找出问题出现的最直接导致因素。在对于故障的分析过程中，技术人员应当对于当前电流与之前的电流统计记录进行对比以及分析，如果二次电流过小或是0，那么可以基本上肯定故障的原因是由于铁中心有剩磁，且剩磁的方向与励磁电流的方向形成了一致性的统一，从而形成了短路电流直流分量以及剩磁作用下的铁心过度饱和。由于电流互感器的饱和现象过快，其传遍特性输出展现为0，同时也导致了断路器保护的拒动现象出现。在对于继电保护故障分析的过程中，要必须充分的拥有足够的专业经验以及技术才能有效的对于问题产生的原因进行有效的查找，同时对于问题原因的发现也为下步的故障解决提供了有效的参考。

4 故障排除

前文中笔者对于继电保护的常见故障进行了详尽的分析，而在实际的运作过程中对于不同问题的故障排除方法也不尽相同，常见的故障排除措施主要有：替换法、参照法、短接法、直观法、逐项拆除法等。不同的故障排除措施具体有不同的展现特点，在实际的应用过程中也应当根据情况的需求而针对化的选择故障排除措施进行着手改善。那么在实际的故障排除过程中，相关技术人员应第一时间对于故障进行原因的查找，然后在选择合适的故障分析方法进行着手改善。替换法通常是通过技术人员对于怀疑故障的元件进行替换，从而查看元件是否正常，同时替换法也是进行继电保护故障排除过程中的常见措施。而参照法这更多的是将已使用的设备与正常设备的技术参数进行对比，从而进行分析其中参数的差异，通过对于差异的分析，找出故障的主要原因。通常来说此类故障排除方法主要用于接线措施。在进行回路改造和设备更换后二次接线不能正确恢复时，可参照同类设备接线。在继电器定值校验时，如发现某一只继电器测试值与其整定值相差甚远，此时不可轻易判断此继电器特性不好，或马上去调整继电器上的刻度值，可用同只表计去测量其他相同回路的同类继电器进行比较。短接法主要是为了通过将范围进行缩小，从而有效提升故障查找效率，准确的找出故障的发生元件；通常来说短接法主要用于电流回路开路、判断控制开关是否接好等问题。直观法主要是处理无法使用仪器进行故障排除或是无法通过备用元件通过替换进行故障查找的情况。通常来说直观法主要是通过以检修工作人员的工作经验作为主要的参考，对于设备内部的现象进行观察，从而进行评估，找出故障的发生之处进行元件的替换。逐项拆除法主要是通过将并联在一起的二次回路顺序脱开，然后在通过一次性的放回，查看故障在放回的哪个阶段内出现，那么也就说明了故障发生在该阶段内。此故障排除方法主要是应用于直流接地以及交流电源熔丝放不上等故障。

5 结论

随着现代社会经济的发展，以及现代工业以及人们对于用电的高度依赖，电力的持续供应以及稳定是影响社会经济发展，地区繁荣与稳定的重要因素。继电保护措施作为保障火电厂在发电输电过程中的强力保障措施，其能够有效的维持火电厂发电以及输电的稳定性以及持续性。

参考文献

[1] 陶，荀堂生，张盛智.电气设备及系统[M].北京：中国电力出版社，2006.

[2] 陈晓俊.关于火电厂继电保护的分析[J].黑龙江科技信息，2010，（4）.

[3] 孙猛. 火电厂继电保护系统相关问题的思考[J]. 硅谷，2009（22） ：174-175.

作者简介

王增健（1981—），男，汉族，籍贯河北省深州市，大学本科学士学位，电气工程及其自动化专业，助理工程师。