火力发电厂继电保护安全措施及其过程管理研究

发表时间:2021/5/20   来源:《中国电业》2021年第5期   作者:王枭
[导读] 随着社会的不断前进与发展,电力在人们的日常生活中发挥着越来越重要的作用
        王枭
        国家能源集团荆门发电有限公司   448000

        摘要:随着社会的不断前进与发展,电力在人们的日常生活中发挥着越来越重要的作用,已经成为人们日常生活中不可缺少的一部分。在这样的发展趋势下,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。分析电厂继电保护系统常见的故障,电厂继电保护系统故障的诊断方法。结合具体的实例,探讨电厂继电保护系统故障的现场处理方法。
        关键词:发电厂;继电保护;故障诊断;现场处理。
        在电厂的继电保护系统中,常见的故障问题有:干扰问题、定值问题、高频收发信问题、CT饱和问题、插件绝缘问题等。一旦电厂继电保护(电流互感器)系统发生故障,就会使得其重要的保护功能得不到有效的发挥,甚至会导致整个供电系统的瘫痪,不仅会给人们的正常用电带来严重的影响,而且还会损害到电厂的经济利益。因此,及时、有效地对电厂继电保护故障进行诊断与现场处理尤为重要。
        1电厂继电保护系统常见的故障
        1.1干扰问题
        电厂的继电保护系统主要有硬件系统与软件系统两部分组成,其中软件部分直接控制着机电保护系统的硬件动作。但是,如果电厂的机电保护系统在运行过程中,存在有其他通信设备处于保护屏的位置,就会给继电保护系统逻辑元件的动作造成一定的干扰,从而产生错误动作的现象。
        1.2定值问题
        为确保电厂继电保护系统运行的可靠性,需要定期对其进行人工整地与调试,这对工作人员的专业能力要求也较高。如果在对电厂机电保护系统进行人工整定与调试的过程中,由于方法使用的不恰当或者调试的不合理,就会影响到继电保护系统运行的执行状况,从而导致实际执行情况与指令存在一定的偏差。
        1.3高频收发信问题
        检测模块与收发信模块是电厂继电保护系统的重要硬件。其中检测模块的作用是电力系统运行中的各项参数进行检测,包括电流、电压、频率等。而收发器模块主要功能是将检测装置所检测到的数据传输到后台程序,后台程序在对数据进行分析后,将指令传输给断路器,控制断路器的动作执行。但是,如果高频收发信机的质量存在问题,就会严重影响到数据与指令的传输,从而影响到电厂继电保护系统运行的可靠性。
        1.4CT饱和问题
        如果电厂的供电系统在运行过程中,由于短路等问题出现故障时,会产生导致电流的急剧增大,同时,也会使得电流互感器产生饱和现象。而电流互感器是电厂机电保护系统获取电流数据的重要部件,一旦电流互感器出现饱和现象,就会使得整个继电保护系统的正常运行受到严重的影响。
        1.5插件绝缘问题
        电厂继电保护系统的结构复杂,而且具有较高集成度。电厂继电保护系统在运行过程中,空气中的尘埃会漂浮落在插件的接口与接线位置,如果长期得不到有效的清理与维护,这些尘埃会越积越多,导致产生插件绝缘问题,甚至会由于焊点的通路而使得整个继电保护系统的正常运行受到威胁。
        2电厂继电保护系统故障的诊断方法
        2.1分析法
        分析法是电厂继电保护系统出现重合闸故障时常用到的一种诊断方法。在分析法的实际应用过程中,需要对继电保护系统各个部分的输入量进行分析,并将其与正常的输入量进行对比,通过对比分析能够准确地发现异常的输入量,并在此基础上寻找产生输入量异常的原因,同时,制定有效的故障处理方案。
        2.2电位变化法
        电位变化法是电厂继电保护系统故障诊断中最为常用的一种方法。通常情况下,电厂继电保护系统中的电位变化情况十分的复杂,尤其是二次回路。

电位变化法在电厂继电保护系统故障诊断中通过对各个部分的电位进行实时监测,能够及时发现电厂继电保护系统中故障的发生,并对故障位置进行准确的判断。
        2.3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。
        3电厂继电保护系统故障现场处理实例
        3.1案例概述
        某厂“2号升压变差动保护RCS9671CS起动CPU启动,随之报出2号升压变差动保护RCS9671CS跳闸信号”,工作人员及时检查运行情况后发现,2号主变110kV开关1106、6kVIIA段工作电源开关6203A、6kVIIB段工作电源开关6202B跳闸,6kVII段A、B分支快切装置正确动作,6kVIIA段备用电源开关6202A、6kVIIB段备用电源开关6203B合闸成功,6kVII段母线设备运行正常,对3号炉运行未造成影响。另经过检查,2号主变9671保护装置出“2号主变比率差动动作”,快切装置屏出“切换动作”,复归正常;
        3.2原因分析
        事故发生后立即停止施工人员现场作业,相关人员到现场后检查故障录播信息,发现2号主变差动保护动作发电机CT侧C相存在间歇式电流,同时1号联络变110kV侧的电压电流无突变现象、厂用电切换前电压没有降低,其他保护装置都没有启动信号,同时对110kV电缆及变压器绝缘测试也正常,因此判断差动保护装置的差动电流不是真实的一次故障电流。询问现场监护、巡检人员,中午施工人员对2号发电机机端三相CT进行了更换,有拆线和机械焊接支架工作。根据录波信息进一步发现,差动保护装置跳闸后,发电机C相还存在电流(这一侧本身不应该有电流);现场检查2号发电机机端CT二次线拆线后未做包扎处理,并发现与穿管处有灼伤点,从这几方面初步判断本次主变保护动作与焊接作业有关。进一步分析发现差动保护9671装置的发电机C相电流成间歇式出现,电流较均匀,与电焊机工作原理相近,推测电焊机地线与拆卸下来的二次线搭接造成电流流入差动保护装置发电机侧C相电流通道内,造成保护跳闸。
(1)直接原因分析
电焊施工人员在焊接2号发电机机端三相CT支架过程中将电焊机地线与拆卸下来的二次线搭接造成电流流入差动保护装置发电机侧C相电流通道内,造成保护跳闸。
(2)间接原因分析
1、施工单位缺乏工作常识在更换CT拆线后,未将与运行有关的电流端子进行绝缘包扎处理。
2、施工、调试单位在2号主变调试、接线完毕后对与投运设备相关的2号主变差动保护9671装置发电机侧的电流回路端子没有做三相短接预防处理。
3、热电中心电气专业技术人员对发电机CT回路对主变保护回路的影响风险认识不足,没有安排采取前期专业要求的相关防范措施。
4、电气运行班组对关系到已投运二次回路上的工作没有要求施工单位编制施工方案,也没有要求保护班人员现场监护,执行专业要求不到位。
        4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
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        [2]卜群杰.发电厂继电保护可靠性的影响因素探析[J].山东工业技术,2019(10):180.
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        [4]金世荣.关于电厂继电保护装置检修与管理的探讨[J].科技与企业,2015(09):235.
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