火电厂继电保护可靠性影响因素分析安德明

发表时间:2020/6/17   来源:《中国电业》2020年2月4期   作者:安德明
[导读] 在我国各项经济获得稳步发展的同时,我国火电厂的不断发展
        摘要:在我国各项经济获得稳步发展的同时,我国火电厂的不断发展,继电保护装置是火电厂中的重要设备,保证继电保护装置的安全运行对于提高火电厂的运行稳定性具有十分重要的意义。
        关键词:火电厂;继电保护;可靠性;影响因素
        引言
        在我国综合国力不断上升的前提下,我国各层面对于电能的需求愈来愈大。因此,国内火电厂逐步创新,自动化技术应用方式也在逐步增加。而对于火电厂设备应用的可靠性探索,就成为技术优势得以发挥出来的参考理论。
        1火电厂继电保护可靠性影响因素
        1.1接触不良
        导线虚接、接触不良是火电厂中常见的故障,如果继电器的线路发生接触不良问题,将会导致继电器无法正常工作。例如电压继电器的输入端导线虚接,将会使上级电压互感器传送过来的电压无法正常输送给电压继电器,导致电压时而正常时而为0,如果电压继电器用于低电压动作,这将直接导致继电器触发,设备发生跳闸故障;如果电压继电器用于高电压动作,往往会出现故障电压较高,而继电器无法动作,不能将故障线路切除的问题,导致故障范围扩大,烧坏变电设备。
        1.2装置元件不可靠
        元件是装置基本组成部分,与整体有效运行密切相关,若元件本身出现问题,就易导致部分系统出现功能异常,引发故障问题。常见元件不可靠包括元件生锈和元件之间的插针松动,元件老化、损坏等,而导致出现这些问题的主要原因表现在三方面:一方面,装置生产、运输、调试、制造和后期检查等环节中出现失误;另一方面,装置在长时间运行中出现元件松动和绝缘老化现象,导致故障发生率提升;装置的运行环境如果太过恶劣,如高温,潮湿,灰尘积份等,使得元件的寿命大大减少。
        1.3二次回路运行环境存在干扰
        二次回路运行环境是实现稳定运行的重要因素,若二次回路附近有电磁干扰现象,便会影响到正常运行。与此同时,发电设备运行期间产生故障,继电保护装置不能快速给予保护动作,同样会导致严重的安全事故。除了以上两点原因之外,二次回路未按照规程要求进行接地与交流窜入直流系统等问题也是二次回路可靠性的影响因素,容易引发二次回路故障。
        1.4保护整定计算错误
        继电保护装置的整定计算对于发电厂和电网的安全稳定运行有着极大的影响。定值要依据发电厂与所在电网的实际情况按照相关规程和反措来整定计算。如果计算出错会使得保护拒动和误动。例如某发电厂单元接线。发电机出口有脱硫变压器,其分别对两段脱硫段供电。因脱硫段某电机故障发生相间短路,但是其电机保护及其所在脱硫段的进线开关保护未能正常动作,致使脱硫变压器差动保护动作,造成发电机全停。这就是典型的定值整定计算错误导致的事故。
        2提高火电厂继电保护可靠性措施
        2.1加强继电保护运行管理
        对火电厂继电器装置的运行管理,是提升检修效果的重要保证。但继电保护装置日常运行中,故障出现具有较大随机性。因此,应能通过提升检测力度,加快对运行过程中各个环节的控制,找出异常现象,并及时进行处理,从而消除故障对装置运行的影响。同时还应注意对继电器的日常维护,减少故障发生频率,保证运行的效果。另外,运行管理中为保证继电保护装置运行可靠性,还应通过培训提升相关检修人员的应急处理能力与综合素质,使其可在最短时间内找出故障及引发原因,并及时根据问题制定相应检修方案并做好处置。与此同时,还应健全岗位责任制和奖惩制度,提高员工工作积极性和规范性。


        2.2严格落实技术管理和技术监督
        技术管理对于提高继电保护二次回路可靠性的对策非常重要,首先是图纸、作业资料的管理。在正式开始作业之前要准备完善的图纸,与现场情况进行对比,若有需要改动之处则要向上级人员提交异动申请单。其次,技术人员进行继电保护二次回路的过程中,需要按照继电保护检验管理制度进行。一方面要定期检验,及时发现继电保护二次回路系统内部存在的故障,制定针对性的整改方案,以免后期故障影响范围扩大带来严重影响;另一方面则要了解电网重大事故解决相关规定,通过规范的继电保护检修提高二次回路运行稳定性与可靠性。
        2.3继电保护管理系统
        继电保护管理系统是变电站主要的人机交互界面系统,是火电厂管理的核心应用,通过火电厂通信网络获取全站设备管理信息,并通过信息化处理手段,向变电站管理人员提供可靠有效的参考数据同时可对设备进行操作控制及记录相关信息。管理系统具备相应的数据处理功能,可实时计算主变电各侧的有功功率和无功功率,可分析线路的有功、无功最大最小值以及平均值,实时采集线路电流,同时计算峰谷期电量;具备一定的报警功能,通过声光信息,自动推出故障设备画面,对遥测量越线、断路器故障、主变过温、各级保护及自动装置报警信息、回路断线、直流接地异常、微机保护、监控及远动设备异常进行实时监控及报警;具备站内通讯和远动通讯功能,采用屏蔽双绞线连接站内主变本体智能通讯单元、微机直流系统、智能计量系统及其他智能系统;具备后台及数据库维护功能,支持微机系统软件的故障诊断。
        2.4提高装置自身抗干扰能力
        首先要做的就是要对功能不完善的装置进行更换,确保所用继电保护装置本身就具有较高的抗干扰能力,以此来保证装置能够最大程度上适应运行环境,维持稳定可靠的运行状态,为火电厂安全运行提供保障。可以就电网建设实际需求,向继电保护装置生产厂家提出针对性要求,在原有基础上做出技术改造,增加继电保护装置的抗电磁干扰功能,并对火电厂改换高抗干扰功能的继电保护装置。在实际建设中,对于抗干扰能力不达标的设备不得引入系统,例如保护装置本体所有隔离变压器的一二次线圈屏蔽层必须要功能完好;光耦开入动作电压需要控制在额定直流电压的55~70%范围以内。另外,可以配套应用先进的数据采集系统,对模拟系统和数字系统进行科学隔离,以此来进一步提高继电保护装置的抗干扰功能。
        2.5二次系统间的相互配合
        火电厂中涉及到多种二次系统保护装置,各个保护系统之间应能实现协调运行,并且各套保护之间应相互配合。如火电厂主控室中包括多套保护装置,如主变成套继电保护装置,线路保护装置和励磁调节器等,各套保护之间应协调运行,保证火电厂的安全稳定运行。例如发电机的励磁调节器的低励限制要先于发变组保护的失磁保护动作;励磁调节器的V/Hz限制要先于发变组的过激磁保护。整个二次系统可以实现对电力一次系统的可靠保护,当电网发生故障时,也可以通过分析各套二次系统中记录的数据进行故障的综合判断,这样得到的信息也较为全面,也能够为今后处理类似的故障问题积累一定的经验。其中,继电保护装置定值的正确性直接影响保护装置动作的正确率。随着智能电网和新能源并网容量的不断增加,保护装置的整定计算面临的形势更为复杂,新能源并网将对火电厂中的传统保护装置带来较为明显的影响,故为保证保护装置的安全稳定运行,应加强对保护装置中的定值的核查力度,应每年至少安排一次继电保护定值核查工作,确保继电保护装置能够可靠运行。

图 1低励失磁保护配合曲线(X轴有功功率P,Y周无功功率Q)
   
图 2 过激磁保护配合曲线
        结语
        综上所述,为了提高继电保护二次回路可靠性,需要做好检测工作,及时发现系统中的潜在故障,将影响遏制在初期阶段,此外则需要从技术管理、做好辅助工作,以免后期火电厂运行过程中出现安全故障,影响设备正常运行以及人们的生活、工作。
        参考文献
        [1]蔡冬梅,李强.浅析电力系统继电保护配置及运行可靠性的措施[J].科技创新与应用,2017(8):184-184.
        [2]方伟.怎样提高电力继电保护运行的可靠性[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2018,554(10):156-157.
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