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电厂继电保护的故障诊断与对策杨日升

发表时间：2020/4/9 来源：《电力设备》2019年第23期作者：杨日升

[导读] 摘要：电能是国民经济发展中必不可少的能源之一，在人们日常生活中发挥着越来越重要的作用。

        （山西兴能发电有限责任公司山西太原古交 030200）
        摘要：电能是国民经济发展中必不可少的能源之一，在人们日常生活中发挥着越来越重要的作用。电厂作为电力生产的场所，其安全与稳定运行的重要性也日益凸显出来。在电厂运行过程中，一旦某一区域出现故障，继电保护系统可以迅速地对故障区进行隔离，不仅可以有效避免故障进一步扩大，而且可以尽可能地将故障产生的影响降至最低。
        关键词：电厂继电保护；故障诊断；对策
        引言
        当前，随着人们经济水平的逐步提升，越来越关注到电力系统的安全平稳运行问题，在此过程中，正确对于继电保护故障进行诊断，并提出有针对性的措施则具有明显的意义。如果电厂不加以重视这方面的问题，就不会实现预期的电力系统的高效运行目标，自然就降低了电厂的安全运行的可靠性。
        1电厂继电保护故障诊断的重要意义
        在当前我国各个电厂运作中，继电保护故障问题非常多，很多故障发生后会造成非常显著的负面影响。因此，做好电厂继电保护体系中的故障诊断工作就显得非常有意义。结合当前我国大部分电厂的具体运作现状来看，继电保护体系容易发生的故障分为多个方面，如干扰故障、定制故障、高频收发信故障、ＣＴ饱和故障等。而不同故障发生的原因也有一定的不同，因此想要处理好各个故障内容，需要电厂相关技术人员能够充分重视，并做好继电保护故障类型的整合与分析，明确各类故障的原因与处理措施。这样，当电厂继电保护体系发生各类故障时，相关技术人员就能够在第一时间进行定位分析，快速解决故障内容，保证电厂继电保护体系能够正常运行，使得整个电厂的线路体系处于稳定安全的运行状态，具有较为显著的综合收益。从这些角度来看，电厂继电保护体系故障诊断工作有着非常显著的意义，必须要在后续发展中构建一套完善的故障诊断工作体系。
        2电厂继电保护故障诊断方法
        2.1分析电位变化法
        在具体的继电保护工作进行阶段，二次回路上电位以及电压等的变化具有较强的繁琐性。因此，为了更好地解决这类问题，一定要对继电保护系统进行实时监测，确保可以在最短的时间内明确故障的位置。而采用这种原理发现故障点的方法就是电位变化法。电位变化法适用于两方面情况。一方面，指示灯无法正常亮起；另一方面，通过对保护传动试验方式的有效应用，有效分析电路开路。当系统设备处于稳定运行时，需要检查主变保护，而保护回路的出口如图1所示。其中，KT为主变继电节点；XB为出口压板；33为跳闸出口回路节点。

        图1 主变保护出口位置回路情况
        在具体试验工作进行过程中，当万用表正处于稳定运行的状态时，将压板推出，同时，对节点1对地电位进行测量。启动主变保护，KT会做出出口动作，并且XB会对正电位进行接收。此时，电压表正电位会存在翻转现象。如果在试验阶段，翻转的情况不存在，说明继电保护运行稳定以及可靠。此外，在对XB节点2展开具体的测量工作时，如果是非负电位，那么就表示故障问题不存在。因此，在对故障进行判定时，应该仔细的检查下级电路。
        2.2经验判断法
        经验判断法在电厂继电保护系统故障诊断中的应用对工作人员的专业能力要求较高。需要相关的工作人员，能够对整个继电保护系统的工作原理有一个清晰而又明确的了解，且需要具有足够的电厂机电保护系统故障诊断经验。在实际的故障诊断过程中，工作人员需要对各个相关设备的运行状况进行全面的考虑，在此基础上对故障类型与位置进行判断。但是，采用经验判断法对电厂继电保护系统故障的诊断是依靠工作人员的主观意识来进行的，因此，诊断结果不正确的现象也有可能发生。
        2.3分析法
        继电保护故障类型为重合闸故障时，如放电闭锁问题，工作人员应立即针对输入量进行全方位的分析，准确分析放电原因，并且通过分析输入量，制定全面的故障分析报告。
        3电厂继电保护故障处理对策
        3.1继电保护误动故障处理
        一座35kV变电站中的624线路触发保护动作而出现跳闸，运维人员对线路开关、断路器、保护装置等各个构件进行全面检查后，发现各个构件处于正常状态。技术人员继续进行现场巡查后，发现本次故障原因主要是线路落鸟而引发了相间短路。在找到故障点并进行排查后对线路进行送电，但送电并没有成功。624线路的电流互感器使用了两相星形接法，同时整个线路的继电保护具有失压保护、三相一次自动重合闸等各类功能。通过对本次624线路相间短路进行深度分析，并使用电流接地选线装置等设备进行检测后，判定本次故障为单相接地故障。而后续进行送电没有成功的主要原因就是过流一端的保护定值设置过小，使得继电保护出现的误动。而解决这个故障也需要相关技术人员对继电保护定值进行适当的修改，或者可以考虑减少变压器同时送电启动的台数。但第二种方法在线路送电的过程中比较繁琐，因此技术人员应该尽可能选择调整继电保护定值。
        3.2发电机转子出现接地故障处理
        发电机转子接地时存在问题。一号机组正在正常运行，但是当转子接地时却出现了警报的情况。发电机转子的接地保护所采用的手段是重叠15V方波甲流电压，在此基础上对其接地绝缘水平展开了测量工作。当存在接地故障问题时，及时进行了停机检查工作，发现转子回路具有非常强的绝缘能力。此外，还需要对电阻箱进行应用，同时采用人为的手段将接地保护回路开展接地动作，然后对转子接地保护继电器工作运行情况进行合理的检查。针对机组，需要应用手动的方式进行开机，如果处于空转状态，那么一定不要加励磁电流，需要对摇表进行应用，有效的对转子绝缘进行测量，转子对地绝缘电阻显示为零。对于这一问题，在实际的处理过程中，可以合理的对电桥法进行应用，有效检查转子回路接地点，同时让机组立即做出停止运行的动作，打开磁极盖板，发现组成磁极盖板的软铜片存在了非常明显的开焊情况，而这种现象的出现，就使得运行期间，铜片会与转子接地部分直接接触，最终影响了继电保护作用以及价值的有效发挥。针对这类情况，相关人员应该对所有转子磁极外接情况进行及时检查，在得知原因的背景下，电厂应该对其进行及时的处理，同时制定合理的预防对策，确保可以从根本上降低电厂在运行期间该类型故障出现的概率。
        3.3发电机轴电流故障处理
        某发电机组运行的过程中，常见轴电流保护跳闸问题。正常运行的情况下，发电机由于磁场的存在，有着不平衡问题，使得大轴两端产生感应电压。在大轴上合理布设轴电流CT，实现轴电流保护。若出现保护动作，则在发电机导轴承上会形成接地点。将导轴承拆开进行检查，发现油盆内设置的挡油圈，存在着开焊脱落问题，因为接触发电机大轴，进而产生轴电流，最终出现保护动作，引发跳闸停机故障。
        结语
        电厂继电保护系统的故障的诊断与处理不仅直接关系着电厂供电系统的安全与稳定运行，而且还与人们的社会生活与生产活动的用电也有着密不可分的关系。在对电厂继电保护系统进行故障诊断与处理过程中，要充分利用各种故障诊断方法，准确地对故障类型与位置进行判断，并及时采取一些有效的处理措施，将电厂继电保护系统故障所造成的影响尽可能降到最低，为电厂的安全与可靠运行创造良好的环境。
        参考文献：
        [1]郭庆，任蓓蓓.电厂继电保护故障诊断及处理对策[J].电子技术与软件工程，2018，18（23）：218-219.
        [2]栗彦楠.简述电厂继电保护系统可靠性的影响因素及提升途径[J].南方农机，2018，49（16）：106-107.
        [3]马琳，梁明明，李海洋.电厂继电保护故障诊断与现场处理方案探究[J].电工技术，2018，22（16）：193-194.