水電廠繼電保護(hù)裝置優(yōu)化措施分析

紀(jì)兆鋒

摘 要：水電廠運(yùn)營(yíng)過(guò)程中是將動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，然后利用發(fā)電裝置將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。繼電保護(hù)裝置作為水電供電系統(tǒng)中的重要組成部分，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，可以有效地確保水電廠穩(wěn)定的運(yùn)行，為人們提供持續(xù)、優(yōu)質(zhì)的電能。文中從繼電保護(hù)概述入手，分析了繼電保護(hù)裝置的組成，并進(jìn)一步對(duì)水電廠繼電保護(hù)裝置的優(yōu)化措施進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：水電廠 繼電保護(hù)裝置 電力系統(tǒng) 組成 優(yōu)化措施

中圖分類(lèi)號(hào)：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）11（c）-0064-02

在工業(yè)化進(jìn)程不斷加快的新形勢(shì)下，電廠供電壓不斷增加。這也導(dǎo)致電廠供電系統(tǒng)中各種隱患不斷暴露出來(lái)。繼電保護(hù)裝置作為供電系統(tǒng)中非常重要的組成部分，一旦繼電保護(hù)裝置運(yùn)行中存在異黨，則會(huì)對(duì)水電廠的發(fā)電狀態(tài)帶來(lái)較大的影響。因此在日常工作中，水電廠需要做好繼電保護(hù)裝置的優(yōu)化改進(jìn)工作，確保水電廠發(fā)電和供電系統(tǒng)穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而為人們提供持續(xù)的電能供應(yīng)。

1 繼電保護(hù)概述

隨著我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)的日益成熟，繼電保護(hù)體系也得到不斷完善。近年來(lái)社會(huì)發(fā)展過(guò)程中對(duì)電能的需求量不斷增加，這對(duì)水電廠繼電保護(hù)技術(shù)也提出了更高的要求。傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置多是根據(jù)其功能進(jìn)行劃分，即需要在每個(gè)設(shè)備上都要設(shè)置不等數(shù)量的繼電保護(hù)裝置。當(dāng)前繼電保護(hù)則根據(jù)設(shè)備來(lái)進(jìn)行劃分，即不同設(shè)備配備的保護(hù)裝置也不一樣，這樣可以有效地避免回路重復(fù)，更好地發(fā)揮各個(gè)裝置的功能，而且有效降低了維護(hù)工作的難度。當(dāng)前一些新型的繼電保護(hù)裝置不斷研發(fā)并進(jìn)行應(yīng)用，這在一定程度上提高了水電廠繼電保護(hù)的技術(shù)水平。由于繼電保護(hù)裝置在水電廠運(yùn)行中具有非常重要的作用，其主要由輸入、測(cè)量、邏輯判斷和輸出執(zhí)行4個(gè)部分共同組成，在信號(hào)輸入時(shí)，需要進(jìn)行前置處理，這樣才能確保繼電器完成對(duì)數(shù)據(jù)的檢查。同時(shí)在測(cè)量部分輸出信息過(guò)程中，要依照邏輯先重組和運(yùn)算，在執(zhí)行動(dòng)作得出后才能由輸出部分分行，以此來(lái)對(duì)最后任務(wù)的完成進(jìn)行確定。在水電廠運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)有部分元件發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置能夠自動(dòng)將故障元件進(jìn)行隔離，以此來(lái)降低故障元件帶來(lái)的不利影響，確保電力系統(tǒng)保持正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。但在繼電保護(hù)實(shí)際動(dòng)作時(shí)，由于部分元件發(fā)生意外情況時(shí)無(wú)需立即動(dòng)作，因此，水電廠可以針對(duì)具體元件危害情況來(lái)設(shè)置合理的延時(shí)。另外，繼電保護(hù)裝置還能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控水電廠的實(shí)際運(yùn)行情況，并將電流和電壓控制在合理范圍內(nèi)，以此來(lái)保證水電廠運(yùn)行的安全。

2 繼電保護(hù)裝置中的電力元件

2.1 發(fā)電機(jī)

發(fā)電機(jī)作為繼電保護(hù)裝置中非常重要的組成部分，發(fā)電機(jī)與通風(fēng)系統(tǒng)有效配合，雙眼皮經(jīng)來(lái)完成具體的工作任務(wù)。通風(fēng)系統(tǒng)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)輸?shù)闹饕獎(jiǎng)恿Γ枰獙?duì)其進(jìn)行改造。在具體操作過(guò)程中，可以在電壓保持不變的情況下增大勵(lì)磁電流，以此來(lái)增加水容易，提高水輪機(jī)輸水量。但在發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過(guò)程中，封閉式自循環(huán)風(fēng)扇表面會(huì)積累較多的污垢，影響通風(fēng)系統(tǒng)的散熱，從而導(dǎo)致風(fēng)扇絕緣體老化及性能下降，會(huì)對(duì)發(fā)電裝置的正常發(fā)電帶來(lái)較大的影響。因此，在具體改造過(guò)程中，要盡可能地減少通風(fēng)系統(tǒng)的裝置要素，簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)，以此來(lái)增加進(jìn)風(fēng)量，確保原件表面的清潔性。同時(shí)還要對(duì)鐵芯固有形態(tài)進(jìn)行改變，通過(guò)增加鐵芯段數(shù)及縮短鐵芯段長(zhǎng)和段間長(zhǎng)，以此來(lái)擴(kuò)大散熱面積，確保發(fā)電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中散熱的良好性，保證水電廠的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 線路

隨著當(dāng)前水電廠供電量的急劇增加，這也導(dǎo)致各種設(shè)備的需電量也隨之增長(zhǎng)，繼電保護(hù)裝置母線需要承擔(dān)越來(lái)越大的電流，這就需要增加母線的供電伏數(shù)，可以通過(guò)利用多個(gè)電源共同來(lái)進(jìn)行供電。在優(yōu)化母線的基礎(chǔ)上，還需要對(duì)母線進(jìn)行保護(hù)，利用雙母線來(lái)提高供電量，確保電路的供電安全。在對(duì)繼電保護(hù)裝置中線路進(jìn)行優(yōu)化改造過(guò)程中，需要提前進(jìn)行充分的計(jì)算和測(cè)量，確保改造的合理性和科學(xué)性。

3 水電廠繼電保護(hù)裝置的優(yōu)化措施

3.1 電力系統(tǒng)中的“除舊換新”

水電廠電力系統(tǒng)中由諸多個(gè)元件組成，在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，這些元件之間要相互配合，以此來(lái)保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。但在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行過(guò)程中，部分無(wú)件不可避免地會(huì)發(fā)生磨損、老化和故障等問(wèn)題，對(duì)于出現(xiàn)運(yùn)行異常情況的元件，如果不及時(shí)更換，則會(huì)對(duì)其他元件的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)不利影響，最終會(huì)威脅整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行正常。在對(duì)部分老化元件進(jìn)行更新的同時(shí)，還對(duì)各個(gè)部件設(shè)計(jì)的方位和數(shù)量進(jìn)行重視，確保其與當(dāng)前供電的狀況能夠有效適應(yīng)，對(duì)于無(wú)法滿足要求的現(xiàn)象要及時(shí)進(jìn)行改裝，以此來(lái)確保水電廠電力系統(tǒng)安全、可靠的運(yùn)行。

3.2 保護(hù)裝置的預(yù)警預(yù)報(bào)

繼電保護(hù)裝置主要是為了能夠最大限度地防止故障發(fā)生時(shí)短路危險(xiǎn)的發(fā)生，在故障發(fā)生時(shí)通過(guò)跳閘和自動(dòng)斷電等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的有效保護(hù)。特別是近年來(lái)自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)的快速發(fā)展，這使繼電保護(hù)在各個(gè)設(shè)備運(yùn)行中能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)和快捷的保護(hù)。特別是在當(dāng)前水電廠繼電保護(hù)裝置中，預(yù)警系統(tǒng)的運(yùn)用更具必要性。

水電廠從機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，其中任一個(gè)環(huán)節(jié)的失誤都會(huì)影響整個(gè)發(fā)電裝置的運(yùn)行。在每個(gè)環(huán)節(jié)的每個(gè)細(xì)節(jié)處均安置預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)，便會(huì)避免發(fā)電裝置癱瘓的局面。如在某個(gè)通風(fēng)冷凝器上安置預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)，當(dāng)冷凝器受到某些原因而發(fā)熱的情況，預(yù)警系統(tǒng)便會(huì)通過(guò)聲音預(yù)警或光報(bào)警來(lái)告知此處有異情。在監(jiān)控中心，工作人員能夠很快得知具體的異情點(diǎn)，并前去檢查維修，該裝置具有及時(shí)精準(zhǔn)的特性，保障了系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，避免了跳閘后再去定位和檢測(cè)問(wèn)題。

3.3 在繼電保護(hù)裝置中運(yùn)用通訊數(shù)據(jù)分析

通訊技術(shù)是現(xiàn)代化進(jìn)步的標(biāo)志之一，水電廠對(duì)其的應(yīng)用也將越來(lái)越明顯。通訊技術(shù)分為通訊數(shù)據(jù)的收集和分析，放在繼電保護(hù)裝置中，則可具體體現(xiàn)為發(fā)電速度、發(fā)電量的檢測(cè)，發(fā)電系統(tǒng)中水量傳輸和電力傳輸?shù)母黝?lèi)別數(shù)據(jù)收集整理。對(duì)各個(gè)細(xì)節(jié)的數(shù)據(jù)都進(jìn)行檢測(cè)、歸納、整理，自動(dòng)地計(jì)算出各個(gè)部件工作的數(shù)據(jù)。技術(shù)人員可以據(jù)此來(lái)得知電力系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)是否在安全標(biāo)準(zhǔn)之下，從而能及時(shí)精準(zhǔn)地查看整個(gè)系統(tǒng)中哪個(gè)環(huán)節(jié)正處于不正常工作之中，并及時(shí)進(jìn)行維護(hù)。

在數(shù)據(jù)收集整理的同時(shí)，計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也能與其配合，從而對(duì)整個(gè)繼電保護(hù)裝置系統(tǒng)進(jìn)行安全性檢測(cè)。

3.4 重視專(zhuān)業(yè)人員的培訓(xùn)

水電廠在運(yùn)行過(guò)程中需要較多的專(zhuān)業(yè)性技術(shù)人才，特別是繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行更離不開(kāi)高素質(zhì)的專(zhuān)業(yè)人才來(lái)完成具體的監(jiān)測(cè)和改造工作。因此，水電廠需要做好專(zhuān)業(yè)人員的培訓(xùn)工作，采取多種形式的培訓(xùn)方式，全面提高技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)水平。由于水電廠部分較多，而且技術(shù)人員工種不同，因此，在具體培訓(xùn)過(guò)程中要做到分批分類(lèi)進(jìn)行。另外，作為繼電保護(hù)技術(shù)人員還要在日常工作中注意經(jīng)驗(yàn)的積累，刻苦鉆研，并在實(shí)際操作中靈活運(yùn)用各種研究結(jié)果，從而保證繼電保護(hù)裝置的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，水電廠的建設(shè)規(guī)模和數(shù)量不斷增長(zhǎng)，水電廠是對(duì)生態(tài)能源的充分利用，為了確保水電廠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需要重視繼電保護(hù)裝置優(yōu)化工作。在水電廠運(yùn)行過(guò)程中，繼電保護(hù)裝置發(fā)揮著非常重要的作用，因此，需要不斷更新和優(yōu)化繼電保護(hù)裝置的各個(gè)部件，以便于更好地發(fā)揮其重要作用，為水電廠的正常運(yùn)行保駕護(hù)航。

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