火電廠繼電保護(hù)可靠性影響因素分析

郝黎明

摘 ? 要：隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國居民的生活水平也在日益提高，我國的用電量也在不斷地上升，在此背景下，提高電廠運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性就顯得尤為重要。為了保證電廠設(shè)備能夠穩(wěn)定運(yùn)行，配備了繼電保護(hù)裝置，但是繼電保護(hù)裝置在實(shí)際的工作過程中，容易受到多種因素的干擾而導(dǎo)致繼電保護(hù)功能下降。因此，如何提高繼電保護(hù)可靠性成為了火力發(fā)電廠的重要難題。本文介紹了火力發(fā)電廠繼電保護(hù)工作的必要性，分析了影響繼電保護(hù)的可靠性因素，并提出相關(guān)的解決對策。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠 ?繼電保護(hù) ?可靠性 ?影響因素

中圖分類號：TM621 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）07（b）-0054-03

隨著近些年來我國綜合國力的穩(wěn)步提升，國民對社會基礎(chǔ)工程建設(shè)的要求也在日益升高，對各項(xiàng)資源的需求也在逐步提升，這其中對電力的需求更是與日俱增?；鹆Πl(fā)電廠作為我國電力企業(yè)的重要組成部分，為推動社會良好發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，在火力發(fā)電廠運(yùn)行過程中，安全事故也成為了火力發(fā)電廠必須要解決的問題。只有加強(qiáng)繼電保護(hù)工作的重視程度，完善現(xiàn)有的繼電保護(hù)體系，使得可靠性大為提升，只有這樣才能在保證火力發(fā)電廠安全的情況下，提供正常的電能供給，為我國的社會發(fā)展做貢獻(xiàn)。

1 ?火電廠繼電保護(hù)的原理分析

通常情況下，繼電保護(hù)裝置主要包括測量、邏輯判斷以及執(zhí)行三部分，工作原理是根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)生故障前后的物理量變化的特征為依據(jù)的，繼電保護(hù)的測量裝置對于一些設(shè)定的物理量進(jìn)行測定，與設(shè)置的額定值進(jìn)行比較，電力系統(tǒng)發(fā)生故障后，一般情況下，電流就會增大、電壓降低、電流與電壓之間的相位角發(fā)生改變，根據(jù)這些變化，確定是否啟動繼電保護(hù)。邏輯判斷部分是把測量裝置的輸出量和性質(zhì)進(jìn)行分析，之后傳遞給執(zhí)行元件。執(zhí)行元件就是根據(jù)上一部分的指令來執(zhí)行，起到保護(hù)裝置的作用。繼電保護(hù)裝置不同于電子設(shè)備，在實(shí)際的運(yùn)行中，也較容易出現(xiàn)故障。因此，一般情況下，繼電保護(hù)需要實(shí)時處于監(jiān)控狀態(tài)，如果電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，就要發(fā)揮繼電保護(hù)的作用，只有在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，它才會啟動，所以繼電保護(hù)的配合能力比較強(qiáng)，可以很好地確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2 ?火力發(fā)電廠繼電保護(hù)工作的作用

在火力發(fā)電廠的日常運(yùn)營與維護(hù)中，繼電保護(hù)工作起到了十分重要的作用，繼電保護(hù)工作可以有效地提高供電的效率，同時可以使火力發(fā)電廠各項(xiàng)設(shè)備每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都處于穩(wěn)定工作的狀態(tài)。如果電力系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行故障，繼電保護(hù)可以立即啟動，避免了更為嚴(yán)重的后果發(fā)生，同時還保障了火力發(fā)電廠的日常運(yùn)營穩(wěn)定進(jìn)行。

2.1 提前預(yù)警并且防護(hù)

對于火力發(fā)電廠來講，繼電保護(hù)設(shè)施的工作狀態(tài)直接影響到了火力發(fā)電廠的日常工作，是保證火力發(fā)電廠穩(wěn)定運(yùn)行的重要基礎(chǔ)?；鹆Πl(fā)電廠因?yàn)槠渥陨淼奶厥庠蛏a(chǎn)效率并不能保證穩(wěn)定，嚴(yán)峻的工作條件使得各項(xiàng)生產(chǎn)設(shè)備時常出現(xiàn)各種故障，可能某些故障對于其設(shè)備本身來講并不存在著嚴(yán)重后果，但是很容易造成設(shè)備的癱瘓，對火力發(fā)電廠本身的生產(chǎn)和相關(guān)工作人員的人身安全造成巨大的威脅，一旦電力系統(tǒng)發(fā)生故障，繼電保護(hù)裝置就能第一時做出反應(yīng)。例如火力發(fā)電廠中焚燒爐出現(xiàn)溫度過高導(dǎo)致高溫爐破裂，繼電保護(hù)裝置會第一時間拉響警報，并且跳閘，強(qiáng)迫整個環(huán)節(jié)停止，檢修人員也可以根據(jù)繼電保護(hù)的預(yù)警機(jī)制，快速的發(fā)現(xiàn)故障所在的區(qū)域，排查故障出現(xiàn)的原因，并且針對出現(xiàn)的原因做好解決措施。同時繼電保護(hù)裝置也是保障檢修人員安全的一道防護(hù)體系，一旦發(fā)生了故障，整個故障區(qū)域任何環(huán)節(jié)工作都會被強(qiáng)迫停止，在一定程度上來說，防止了更多的危害發(fā)生，同時消減了不穩(wěn)定因素，保障了檢修人員的生命財產(chǎn)安全。

2.2 隔離作用

繼電保護(hù)裝置是整個電力供應(yīng)系統(tǒng)的一道屏障，一旦發(fā)生了安全故障，繼電保護(hù)裝置就會將故障發(fā)生的區(qū)域劃為危險區(qū)域，并且將之隔離。這樣不僅使得故障的危險系數(shù)大幅度下降，同時也為后續(xù)的維修提供了一定的安全基礎(chǔ)。繼電保護(hù)機(jī)制的一大特點(diǎn)就是其針對性，故障發(fā)生時，繼電保護(hù)機(jī)制隔離的區(qū)域只有發(fā)生故障的區(qū)域，而不影響其它區(qū)域的工作。繼電保護(hù)裝置在穩(wěn)定發(fā)電廠電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上，還提高了電力系統(tǒng)的工作性能，同時保護(hù)其不受安全問題的損害。繼電保護(hù)裝置在火力發(fā)電廠的日常運(yùn)營中起到的作用是不可忽視的。

3 ?影響火電廠繼電保護(hù)的可靠性因素

繼電保護(hù)裝置保障了電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，同時還能為檢修工作鎖定故障區(qū)域，隔離故障區(qū)域，降低危險系數(shù)。但是在火力發(fā)電廠的日常運(yùn)行中還存在著諸多因素，可以影響到繼電保護(hù)裝置的工作性能，一旦繼電保護(hù)裝置無法發(fā)揮其實(shí)際作用，那么對于整個火力發(fā)電廠的工作會帶來不可預(yù)計的嚴(yán)重后果。在火力發(fā)電廠日常工作中可能影響繼電保護(hù)裝置使用性能的因素主要有以下幾個方面。

3.1 雷電因素

火力發(fā)電廠的日常運(yùn)行中，難免會出現(xiàn)陰雨或是雷電交加的天氣。在這其中，雷電對火力發(fā)電廠中繼電保護(hù)設(shè)施的使用性能有著較大影響。火力發(fā)電廠為了防止雷電對火力發(fā)電設(shè)備造成破壞，通常會施加高阻抗地網(wǎng)，但是一旦出現(xiàn)雷雨天氣，雷電會在避雷針的作用下直接導(dǎo)入，地下的高阻抗地網(wǎng)相關(guān)電流的流入會使得高阻抗電網(wǎng)中的電流電位急劇升高，這樣一來，本就屬于精密儀器的繼電保護(hù)裝置靈敏性和科學(xué)性就會受到影響，電壓過高時還會造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞從而失靈，直接導(dǎo)致火力發(fā)電廠電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行受到影響。

3.2 電源影響

繼電保護(hù)裝置由于內(nèi)部精密構(gòu)件的使用材料還屬于導(dǎo)電體，對直流電源沒有抗性，這就使得直流電源可以對其使用性能造成巨大的破壞。但是火力發(fā)電廠的工作性能決定了直流電源接地故障時有發(fā)生，雖然相關(guān)單位針對這一情況布置了抗干擾電容和分布電容，極大地緩解了直流接地故障對繼電保護(hù)裝置的影響，但這僅僅是暫時地幫助繼電保護(hù)裝置恢復(fù)正常工作。哪怕發(fā)生故障的時間很短暫，都會導(dǎo)致發(fā)電中斷，對繼電保護(hù)裝置穩(wěn)定性造成的損失也是不可避免的。

3.3 高頻因素

在火力發(fā)電廠的電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，發(fā)電設(shè)備的開關(guān)效率也會影響繼電保護(hù)裝置的穩(wěn)定性。因?yàn)榘l(fā)電設(shè)備的隔離開關(guān)，如果開關(guān)的動作過慢，開關(guān)的時間過長，會導(dǎo)致其觸頭之間發(fā)生電弧閃落的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象會使得電力設(shè)備周圍形成一圈巨大的磁場而繼電保護(hù)設(shè)施內(nèi)部有大量精密的金屬構(gòu)件，一旦磁場的強(qiáng)度過強(qiáng)，就會導(dǎo)致其內(nèi)部構(gòu)架的損壞，很有可能會導(dǎo)致線路短路或者是設(shè)備二次故障。如果磁場的強(qiáng)度大于元件可以承受的最大承受值，受到的承載力大于構(gòu)件的剛度，那么這種超過材料本身的承載力會導(dǎo)致裝置內(nèi)部的運(yùn)行受到影響，哪怕是裝置內(nèi)部一個齒輪的變形都會為電力系統(tǒng)的日常運(yùn)行埋下巨大的安全隱患。

3.4 靜電因素

火力發(fā)電廠的工作性能以及工作特點(diǎn)直接決定了火力發(fā)電廠內(nèi)部出現(xiàn)靜電現(xiàn)象是十分正常的，內(nèi)部工作人員長期處在高壓電的環(huán)境里，衣服表層積累了大量的靜電。無論是衣服之間的摩擦還是衣服與設(shè)備之間的觸碰，都會導(dǎo)致靜電現(xiàn)象的發(fā)生。而這些靜電雖然并不具備十分強(qiáng)的破壞性，但是對繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行造成了嚴(yán)重的影響。繼電保護(hù)裝置類型的不同，靜電的影響程度也不盡相同，但是不可避免的會造成干擾，一旦繼電保護(hù)裝置發(fā)揮作用的期間，靜電對其進(jìn)行了干擾，那么繼電保護(hù)裝置做出的反應(yīng)可能出現(xiàn)嚴(yán)重偏差，直接導(dǎo)致電力系統(tǒng)的運(yùn)行出現(xiàn)故障。

3.5 人為因素

火力發(fā)電廠的任何一個環(huán)節(jié)都離不開工作人員的實(shí)際操作，因此人力對繼電保護(hù)工作的工作效率也有著巨大影響。繼電保護(hù)裝置的工作性能要求實(shí)際操作人員具有深厚的知識儲備，如果工作人員缺乏相關(guān)的專業(yè)技能，就會直接導(dǎo)致繼電保護(hù)工作出現(xiàn)大量的紕漏，那么發(fā)生失誤的幾率就會上升。據(jù)不完全統(tǒng)計，70%的火力發(fā)電廠故障都是由人為因素造成的。

4 ?火力發(fā)電廠繼電保護(hù)中存在的不足

火力發(fā)電廠在實(shí)際的運(yùn)行中出現(xiàn)一些故障，而造成這些故障的原因也是多種多樣的，為火力發(fā)電廠繼電保護(hù)工作增加了許多困難，對于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定也埋下了諸多的安全隱患，繼電保護(hù)中存在的問題主要有以下幾個方面。

4.1 繼電保護(hù)設(shè)施存在質(zhì)量不過關(guān)現(xiàn)象

繼電保護(hù)設(shè)施是保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，但某些火力發(fā)電廠所使用的繼電保護(hù)設(shè)施不符合相關(guān)部門發(fā)布的行業(yè)規(guī)定。首先在相關(guān)設(shè)備的采購過程中，沒有執(zhí)行采購標(biāo)準(zhǔn)，購買回來的設(shè)備存在質(zhì)量問題，不符合使用規(guī)范。另外，火力發(fā)電廠較為惡劣的工作環(huán)境使得設(shè)備的損耗率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其它設(shè)備，而相關(guān)的工作人員沒有對其進(jìn)行良好的養(yǎng)護(hù)，沒有安排定期的檢查使得繼電保護(hù)設(shè)施質(zhì)量下降。

4.2 設(shè)計方案不合理

火力發(fā)電廠的電力系統(tǒng)需要完善的設(shè)計方案，以保證整個供電系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定，但是現(xiàn)有的設(shè)計方案還遵循著傳統(tǒng)的方法，既無法滿足我國公民對電力的需求，也無法解決隨時代出現(xiàn)的新型技術(shù)問題。因此在進(jìn)行方案設(shè)計時，要嚴(yán)格參照相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但發(fā)電廠對相關(guān)的參數(shù)核對流于形式，降低了繼電保護(hù)設(shè)施的性能，導(dǎo)致了繼電保護(hù)設(shè)施保護(hù)水平的下降。

5 ?提高火電廠繼電保護(hù)可靠性的措施

為了保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，只有提高繼電保護(hù)體系的可靠性，為電力系統(tǒng)的運(yùn)行打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。提高火力發(fā)電廠繼電保護(hù)可靠性的措施主要從以下幾個方面入手。

5.1 提高設(shè)備安全質(zhì)量

針對繼電保護(hù)設(shè)備安全質(zhì)量問題分析，提高相關(guān)設(shè)施安全質(zhì)量應(yīng)從以下兩個方面入手，首先在進(jìn)行設(shè)備采購的過程中，要嚴(yán)格遵守國家相關(guān)部門出臺的質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)，核對自身火力發(fā)電廠的數(shù)據(jù)規(guī)模，采購質(zhì)量過關(guān)、數(shù)值相符的電力設(shè)施，要求購買的設(shè)備必須具有出廠證明和質(zhì)量檢測證明，以此來保證電力設(shè)備的質(zhì)量。其次，在后期的使用過程中要建立起完善的養(yǎng)護(hù)體系和定期檢查制度。日常養(yǎng)護(hù)能夠解決隨使用時間而導(dǎo)致內(nèi)部損耗的情況，而定期檢查維修體制可以保證設(shè)備自身不存在安全隱患，一旦發(fā)現(xiàn)了安全問題，第一時間進(jìn)行排查解決，以此來保證繼電保護(hù)設(shè)備的使用壽命和相關(guān)性能的完善與穩(wěn)定。

5.2 提高工作人員專業(yè)技術(shù)

具有深厚理論知識和過硬技能的工作人員，可以降低在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中故障發(fā)生的幾率。如果工作人員的專業(yè)素養(yǎng)過高，無論是設(shè)備的養(yǎng)護(hù)與維修還是日常的使用，工作效率和維護(hù)效率都會大幅度上升。專業(yè)的技術(shù)人員在系統(tǒng)的安裝、操作以及維護(hù)等方面，可以很好地按照操作規(guī)范進(jìn)行，為繼電保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供基礎(chǔ)。

5.3 提高設(shè)計方案的性能

設(shè)計方案的科學(xué)與規(guī)范直接影響到電力廠的穩(wěn)定工作，因此火力發(fā)電廠應(yīng)該針對自身情況以及社會剛需改善自身系統(tǒng)的設(shè)計方案。應(yīng)該依據(jù)最新的系統(tǒng)設(shè)計引進(jìn)新型設(shè)備，并且完善相應(yīng)的管理體制?？梢越⒛M體系，對新的設(shè)計系統(tǒng)進(jìn)行模擬，聘請專門的機(jī)構(gòu)對系統(tǒng)的設(shè)計進(jìn)行審核，以此來提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，確保其符合國家規(guī)范。

5.4 加強(qiáng)二次回路的巡查

通過定期的檢查可以發(fā)現(xiàn)存在的問題，及時對這些問題進(jìn)行處理，可以確保繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行，有效降低了運(yùn)行故障發(fā)生率。在對繼電保護(hù)裝置巡查過程中，需要查看繼電器的外殼是否有破損的現(xiàn)象以及額定值的指示位置有沒有發(fā)生變化;有沒有出現(xiàn)觸點(diǎn)燒壞或者卡住的情況;有沒有存在電阻發(fā)熱現(xiàn)象;壓板或轉(zhuǎn)換開關(guān)是不是在規(guī)定的位置;指示燈的指示是不是正常;相關(guān)的參數(shù)是不是符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn);有沒有存在設(shè)備發(fā)熱或者是冒煙的情況等等。通過加強(qiáng)巡查，可以及時發(fā)現(xiàn)存在的問題，防患于未然。

5.5 做好設(shè)備的維修和更換

設(shè)備的質(zhì)量是影響火力發(fā)電機(jī)組繼電保護(hù)可靠性的決定因素，因此，要做好相關(guān)設(shè)備的維修和更換工作。在日常的巡查檢修過程中，要對設(shè)備存在的問題進(jìn)行及時的修理，確保設(shè)備能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。對于損壞嚴(yán)重或者是過于陳舊的設(shè)備，要做好相應(yīng)的更換，確?；鹆Πl(fā)電廠繼電保護(hù)裝置可以正常地工作，提高繼電保護(hù)的可靠性。

6 ?結(jié)語

綜上所述，繼電保護(hù)系統(tǒng)對于火力發(fā)電廠電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行而言具有著十分重要的作用，所以提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性是火力發(fā)電廠工作中的重中之重。必須提高對繼電保護(hù)系統(tǒng)的重視程度，以此來保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，滿足社會對電力的需求。

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