电厂继电保护常见故障诊断及现场处理措施探讨

发表时间:2021/8/9   来源:《中国电业》2021年第11期   作者:杨爱群
[导读] 电力系统安全运行是电厂正常生产的关键
        杨爱群
        中石化巴陵石油化工有限公司电气中心  湖南岳阳 414000
        摘要:电力系统安全运行是电厂正常生产的关键,而电力系统安全运行需要继电保护装置的支持,通过继电保护装置的正常使用可以自动切断故障,避免对其它设备运行造成影响。继电保护装置自身也容易出现故障,不及时发现和排除故障将对电厂安全生产构成威胁。基于此,本文从电厂继电保护常见故障类型入手,讨论电厂继电保护常见故障诊断方式,最后提出电厂继电保护常见故障处理措施,希望对有关研究带来帮助。
        关键词:电厂 继电保护故 障诊断 现场处理

        继电保护装置与电厂的生产存在密切关系,也是维持设备正常运转的关键,如果继电保护装置存在故障会出现设备故障误动等非正常操作,所以要求维修人员对继电保护装置定期检查,发现问题后及时排除。
1??电厂继电保护常见故障类型
1.1装置质量故障
        受材料自身质量和人为因素的影响,继电保护装置自身可能存在质量问题,主要在于:其一,生产商未能做好产品质量管理导致存在问题的产品进入市场;其二,电厂在设备采购环节未能从正规厂家采购;其三,安装时对综保及二次回路试验、检测工作不到位,由此导致继电保护装置安装投运后出现误动、拒动等非正常反应,无法起到保护电气设备及系统的作用。
1.2干扰问题
        一方面是雷电干扰。由于变电站的设备运行携带电荷,在雷雨季节大气中高浓度电离子会与变电站运行设备携带电荷产生放电反应,所以在雷雨天气下空气中的电荷会进入电网设备,导致高频电流瞬间注入继电保护装置的二次设备电缆,形成电缆当中无序流动干扰电流,在雷击严重情况下会对继电保护二次设备产生破坏,影响变电站的正常运行;另一方面是接地故障形成的干扰。变电站运行期间产生大量电流,在设备运行期间容易受外界干扰,因此变电站的户外设备普遍安装接地线,而接地故障也是继电保护干扰的一大因素。一旦接地设备运行期间出现故障会导致电流传输到变电站中心点和故障发生地点,造成接地网的压差增加,影响变电站继电保护功能。
1.3定值问题
        导致定值问题出现的主要因素在于继电保护整定计算人员对各保护的动作原理、定值表中各定值的配合、逻辑关系不熟悉,对电气系统上、下保护配合的知识掌握不全面,导致定值整定过程中整定方法不正确,整定参数不全面,因而继电器出现错误动作,系统的指令和执行出现偏差。
1.4 CT饱和问题
        CT饱和故障,这种情况主要出现在设备更新过程中。当电气一次系统接线方式发生较大改变时,没对系统的短路电流、已投用设备的CT参数进行校核。在运行中,当电气系统出现严重短路故障时,短路电流增大,超过CT的过负荷倍数,导致CT饱和,二次值不随一次值的增加而增加,进而出现继电保护拒动、误动的现象。
1.5隐性故障
        继电保护装置的隐性故障通常不容易发现,并且一般故障问题影响不大,不过这种故障类型长期存在并累积后会突然爆发,严重影响电厂正常运行,这就要求电厂维修人员充分意识隐性故障的破坏性,通过定期巡查以及不定期检查相结合的形式及时排除故障中存在的安全隐患,这一过程中必须全面了解元器件的运行状态和使用情况[1]。
2?电厂继电保护常见故障诊断措施
2.1?电位变化诊断
        在继电保护过程中,二次回路上的电压和电位等变化存在复杂性特点,为了有效解决现场故障问题,需要做好对继电保护系统的监测工作,以此在短时间确定故障位置,这一过程中需要利用电位变化法。具体说来:一方面,由于存在二次回路,导致电压和电位出现了复杂的变化,需要技术人员及时找出故障和确定故障位置。

在开启和关闭的过程中,如果出现指示灯无法正常亮起或者电路开路,需要对电位变化监测,以此快速发现故障。在主变保护的监测过程中,主变保护的出口回路有节点KT,和出口压板XB,在设备运行期间,需要分析万用表的运行状态,推出压板后对不同节点进行电位的测量。
2.2?故障分析法
        继电保护出现故障后维修人员需要对故障类型具体分析,短时间内确定故障位置和发生原因并及时解决。由于继电保护存在故障因素较多,要想掌握每一种故障成因较为困难,要求在工作之余加强相关理论分析,并且在故障分析时结合分析结果生成故障报告,进而直观展示故障发生实际情况。比如继电保护出现重合闸故障时,对于放电闭锁问题要求全面分析输入量,然后与正常输入量对比,以此发现输入量异常原因,进一步制定处理方案[2]。
2.3?经验法
        结合电厂运行现状,为了开展好继电保护故障处理工作,需要维修人员不断学习提升自身专业能力,并总结经验。在日常工作中也要保持良好状态,全面客观分析不同故障表现下的处理方法,充分结合理论与实践,以此快速处理故障,避免造成严重后果。比如分闸开关红绿灯失灵现象通常是由于开关机构操作辅助节点滞后,由此造成机构分合变化,再如设备开关表现拒合或者拒分现象是可以通过观察加以判断,继电器内部存在故障的部位一般颜色异常,或者出现异常气味。不过采取个人经验处理也可能出现失误情况,为此电厂需要在故障诊断和处理期间积极利用信息化技术,借助专家经验系统可以为现场维修人员提供有力帮助,进一步提升处理效果[3]。
3?电厂继电保护常见故障现场处理措施
3.1?发电机轴电故障
        电厂机组在运行过程中可能出现轴电流保护跳闸情况,处于正常运行条件下,发电机由于磁场不均衡导致大轴两侧出现感应电压,大轴接地刷接地可以起到对地电位保护作用,起到绝缘效果。不过不同生产厂家的发电机质量也存在差异,要求检修人员定期开展发电机检修工作,判定电路故障,避免由于跳闸导致设备骤停。此外,实际运行期间上导轴承容易受破坏,进而出现漏电、温度升高等情况,为了保护对轴电流需要合理设置电流CT,形成保护动作时开始连接接地点。此外,上导轴承油盆挡油圈出现脱落情况后容易导致机组跳闸,所以检修人员需要对挡油圈重新焊接,要求严格遵守操作规范。而电厂也要制定完善的检修方案,以此避免设备开焊保证机组的安全运行。
3.2?主电路触头放电故障
        由于从外部无法分析开关故障痕迹,电厂维修人员通常需要现场解体检查,受主变电器高压侧运行期间接地影响,存在故障电流,启动开关保护动作失灵,所以做好定期检查工作十分关键,建议电场与外方专家配合,对全部开关解体检查,重点分析绝缘气体,避免类似故障出现[4]。
3.3?发电机转子接地故障
        在电厂设备正常运行时,转子接地后突然发出警报,之后接地保护措施发生问题,这一过程中需要对电阻箱进行接地保护检查。继电器在手动干预条件下,转子空转过程中不产生电流,绝缘电阻值为零。在处理过程中可以使用电桥法对转子回路检查,分析磁极软铜片是否开焊,在机组停止运行时打开磁极盖板检查,然后分析继电保护问题,比如在离心力影响下铜片和转子接地部位可能分离,无法密切结合,由此出现电子接地故障,之后需要检查电磁及外部连接情况,如果出现松动需要按照规程处理,避免机组运行期间发生故障。
结束语:
        综上所述,继电保护发生故障将严重威胁电厂运行安全,所以检修人员需要做好现场检查和故障处理工作,严格遵守相关规范,在实际工作中也要总结经验,完善故障维修机制,以此为电厂的正常运转提供支持。
参考文献:
[1]菅光盛.电厂继电保护系统常见的故障分析与诊断[J].数码设计(下),2020,9(12):76-77.
[2]王成业,陈杰,宣松领.水力发电厂继电保护隐性故障诊断方法探究[J].中国科技纵横,2020,12(1):152-153.
[3]周希伦.继电保护故障应对策略及新型继电保护技术的研究分析[J].电子测试,2020,21(20):106-107,103.
[4]岳峰,史志伟,董金才.智能电网继电保护控制设备硬件可靠性设计及测试[J].华电技术,2020,42(2):50-57.
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