火力發電廠繼電保護可靠性影響因素分析

摘要：近年來，社會經濟發展的速度越來越快，對電力企業的要求也變得越來越高，而火電廠在日常的運行過程中，如何切實提高繼電保護可靠性成為了當下社會所關注的熱點。文章對影響繼電保護可靠性的主要因素及提高繼電保護可靠性的措施進行了闡述，以供相關行業參考使用。

關鍵詞：火力發電廠；繼電保護；可靠性；影響因素；電力企業 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM774 文章編號：1009-2374（2016）22-0136-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.22.067

火電廠在我國社會生產發展中扮演著十分重要的角色。而最近幾年，火電廠生產安全事故的頻發為繼電保護安全工作敲響了警鐘。繼電保護工作的水平與火電廠電能生產的效率之間具有十分密切的關系，因此科學合理的繼電保護設置方案將會極大地提高火電廠的供電能力，同時也在一定程度上保障生產安全。

1 火電廠繼電保護工作的必要性

繼電保護工作對于任何一種電力系統的運營都有著十分重要的影響，對于火電廠而言更是重要的電力設備之一。尤其在供電穩定方面，繼電保護裝置在其中發揮著重要的作用。對于火電廠的日常運行來說，繼電保護裝置可以在一定程度上保障運行的正常進行，一旦某處發生故障，繼電保護裝置可以在短時間內對其做出反應，以免對電力設備造成不必要的損害，影響它的正常工作，因此繼電保護工作對火電廠來說具有十分重要的意義，具體表現在以下兩個方面：

1.1 預警、跳閘

火電廠的繼電保護設備在火電廠的日常運行中處于核心地位，對火電廠發電的正常進行有著十分重要的影響，它的應用在一定程度上保證了電廠供電的穩定性。火電廠在日常的生產過程中，不可避免地會發生各種各樣的設備故障。這些故障的存在無論是對電廠本身的生產，還是對相關的工作人員都會造成一定的威脅。而繼電保護裝置的使用則將這種威脅程度降至到了最低水平，因為繼電保護裝置在故障發生時，能夠在短時間內對發生的故障做出反應，同時會根據故障發生的實際情況進行綜合分析，進而發出相應的故障預警、跳閘等保護措施。檢測維護人員通過一定的故障檢測可以快速發現故障點，找到故障原因，并制定相應的解決措施，保障供電的正常進行。另外繼電保護裝置的設置可以為維修檢測人員提供一定的安全保障，當電力系統發生故障時，繼電保護裝置動作跳閘，電力系統就會停止供電，避免發生更大范圍的故障損害，同時對工作人員也形成了一定的保護。

1.2 隔離

隔離作為繼電保護裝置最基本的功能對保障整個電力系統的正常運行具有十分重要的影響。電力故障發生時，通過隔離作用可以將危險區域的系數降至最低，這樣一來將會為檢修人員的工作提供一定的便捷，為故障的快速解決提供了一定的基礎。一般來說，隔離功能的應用具有較強的針對性，也就是說隔離功能主要就是供電系統中的應用。一旦發生電力故障，供電系統就會處于一種隔離的狀態，而發生故障的區域就會在短時間內被隔離孤立，而其他區域的供電仍舊處于正常的狀態，這樣做的目的是為了避免因一部分故障而導致整個供電系統的癱瘓，影響社會的正常用電。

總的來說，繼電保護裝置在火電廠電力系統的正常運行中具有十分重要的作用。一方面提高了電力系統的使用性能；另一方面也對電力系統形成了一個有效的保護，避免由電力故障而帶來不必要的損害，因此繼電保護裝置對于火電廠而言是相當重要的，它所起到的作用是其他任何裝置所無法比擬的，火電廠的相關部門應當對繼電保護裝置的設置和應用引起高度的重視。

2 火電廠繼電保護可靠性的影響因素

通過上文介紹發現，繼電保護裝置對保障電力系統的正常運行具有很大的作用，它的使用可以在短時間內發現電力故障的位置，同時當電力設備工作異常時可以做出相應的反應，例如跳閘、隔離等，從而對整個電力系統形成有效的保護。但是從另一角度分析，繼電保護裝置在正常的使用過程中影響其可靠性的因素比較多，在各種干擾因素的作用下，繼電保護裝置的使用性能將會在一定程度上降低，從而為整個系統的生產安全埋下安全隱患，接下來本文將對其中主要的影響因素做相應的介紹分析。

2.1 雷電因素分析

雷電對火電廠電力系統的正常運行有著嚴重的影響，這主要是因為火電廠使用的地網是高阻抗地網。當發生雷電天氣時，在電廠避雷針的作用下地網體系中的高頻電流的電位會急速升高，這樣一來繼電保護裝置的靈敏性和穩定性將會受到極大的破壞，甚至可能會引起繼電保護裝置的失靈，影響火電廠電力系統的正常運行。

2.2 電源因素分析

對于繼電保護裝置來說，直流電源對其使用性能的影響是比較大的。這是因為火電廠不可避免的會發生直流接地故障，雖然分布電容和抗干擾電容在較短的時間內就可以使直流恢復正常，但是即使是短時間的直流回路故障，都將會導致電源的中斷或者是電源干擾現象的發生，進而對繼電保護裝置的穩定性造成不同程度的損害。另外，火電廠的相關電子設備的內部發生邏輯回路故障時會產生一定的繼電暫態電位差，這種現象也會對繼電保護裝置的使用性能造成不利的影響。

2.3 高頻因素分析

火電廠的電力系統在運行過程中，如果發電設備的隔離開關動作效率過低，即時間長，速度慢，將會在開關觸頭之間產生“電弧閃絡”的現象，從而在過電壓、高頻電流、高壓電頻三者共同作用下在電力設備的周圍會形成一個強大的磁場，這樣一來將會導致二次側回路、二次設備的操作可能發生一定的故障。另外，如果磁場的強度大于電子設備邏輯原件的最大承受值，那么繼電保護裝置的正常運行將會受到一定影響，進而造成運行的異常，給電力系統的穩定運行埋下安全隱患。

2.4 靜電因素分析

火電廠內發生靜電現象是不可避免的，例如工作人員的衣服長時間處于高壓電環境中，就會積累一定量的靜電。靜電的存在將會對繼電保護裝置的正常運行造成嚴重的干擾，尤其在工作人員與繼電保護裝置進行接觸時，這種干擾會在一定程度上增強，嚴重的會發生放電的現象。這種現象的產生將會對繼電保護裝置的運行產生不同程度的干擾，例如繼電保護裝置在放電現象的干擾作用下發生錯誤的反應，從而對電力系統的正常運行造成影響。

2.5 人為因素分析

火力發電廠的繼電保護工作對電廠整個電力系統的正常運行有著十分重要的影響，因此對相關工作人員專業素質的要求比較高，但是我國大部分電廠相關的工作人員的繼電保護專業知識較低，這樣將會導致繼電保護操作失誤的概率上升，進而影響繼電保護裝置的正常運行。部分電廠的繼電保護檢修人員的專業水平較低，對裝置中存在的問題不能夠做到及時發現、及時解決，最終可能導致繼電保護裝置的誤動、拒動，從而影響繼電保護裝置的運行狀態。因此火電廠的相關部門應當切實加大對繼電保護相關工作人員專業素質的培養力度，提高他們的工作質量，為繼電保護裝置的正常工作提供保障，避免由人為因素導致電力系統異常現象的發生。

3 火力發電廠繼電保護中的缺陷

發電廠中影響繼電保護裝置正常運行的因素較多，同時也比較復雜，這就在一定程度上增加了電廠的工作難度，為電力系統的運行安全埋下了隱患。因此相關的工作人員應當對其中的各種問題提高認識、綜合分析，制定出科學合理的解決措施。下文將火力發電廠繼電保護中主要的問題進行分析：

3.1 繼電保護設備質量較低

火電廠的繼電保護裝置對保障電力系統的正常運行有著十分重要的作用，但在部分電廠仍然存在繼電保護設備質量不符合相關的使用要求情況，這其中主要的原因有以下兩點：第一，火電廠的設備采購人員在進行繼電保護設備的采購過程中，沒有嚴格執行相關的采購標準，使得繼電保護裝置不滿足火電廠的使用要求；第二，采購的繼電保護設備符合相關的標準，但是由于長時間的工作，電廠相關的工作人員并沒有對其進行嚴格的維護保養，繼而導致設備的老化現象比較嚴重，從而使得繼電保護設備的質量不符合使用的基本要求。

3.2 繼電保護工作人員的專業素質較低，技術管理水平不高

對于火力發電廠來說，技術管理工作水平對電廠的正常運行有著十分重要的影響，例如在電廠中經常會涉及到對相關設備進行一定的技術更新、改良、維修等，而部分電廠技術管理水平的低下直接影響了電廠相關的設備的工作性能。例如不合理的技術管理方案可能會造成部分電力設備長時間處于高效消耗階段，缺乏必要的休息和維護，從而使得整個繼電保護裝置應用性能極大地降低，影響其功能的發揮。另外電廠工作人員專業素質水平參差不齊，甚至部分專業要求較高的崗位卻由專業水平較低的人擔任。這樣一旦繼電保護裝置發生故障，相應的工作人員由于專業知識的限制，導致故障原因不能在短時間內被發現，這將嚴重影響繼電保護裝置的運行水平，甚至繼電保護裝置在工作人員操作失誤的情況下產生不可逆轉的損害，進而對繼電保護設備今后的使用造成嚴重的影響，同時對電力系統供電的穩定性也造成了不同程度的破壞。

3.3 電力系統設計方案不合理

火力發電廠的電力系統設計方案對整個供電系統的穩定性具有十分重要的影響。但對于部分火電廠而言，電力系統的設計方案還是存在一定問題的。例如設計人員在進行方案設計的過程中沒有嚴格執行相關的設計標準、搜集的相關參考資料不完整、對電力繼電保護設備了解不透徹等，這些都嚴重影響著繼電保護設備性能的發揮。尤其是在保護技術方面，部分設計人員沒有用高標準來要求自身的工作水平，對設計環節沒有引起足夠的重視，進而導致電力系統中存在的缺陷較多，影響繼電保護的水平。

4 提高電廠繼電保護可靠性的措施

繼電保護為保障電力系統的正常運行提供了堅實的基礎。但就當下我國電廠繼電保護的水平分析發現，其中存在著較多的問題，且這些問題的存在對電廠供電穩定性等造成了嚴重的影響。因此對于火電廠來說，解決這些繼電保護問題刻不容緩，接下來就如何切實提高電廠繼電保護可靠性進行一定的分析：

4.1 提高電力設備質量，保障設備維修水平

首先，火電廠的相關部門在進行電力設備采購的過程中，應當對設備的質量進行嚴格的控制。例如購買的設備必須符合相關的電力使用標準，同時還應當對電力設備生產廠家的相關資質進行一定的監督，以進一步保障購買的電力設備質量。其次，長時間的使用將會在一定程度上降低繼電保護設備的質量，使得發生設備故障的概率增加，影響電力系統的正常運行。因此火電廠的相關部門應當加大對繼電保護設備的維護力度，進行定期檢測，一旦發現問題及時進行解決，保障繼電保護設備的使用性能。另外，火電廠的相關部門還應當將繼電保護設備的維護納入到工作的重點中去，為電力設備今后的安全運行提供保障。

4.2 加大對技術管理的重視力度，建立一支專業素質高的隊伍

對于火電廠的電力設備來說，高質量的維護技術能夠在一定程度上保證設備的正常運行。正確的操作步驟能夠保證電力設備的使用性能，因此在某種程度上可以說，人員的專業素質水平與設備的正常運行有著密切的關系。高素質的工作人員可以規范地完成設備的安裝、操作、維護等，進而為繼電保護系統的正常運行提供了基礎，而高效的技術管理方案的實施可以在一定程度上保障電力系統的有序進行。因此對于火電廠來說，首先，應當加大對技術管理的重視力度，并建立健全相應的管理制度，規范工作人員的操作行為。電廠在進行技術管理的過程中應當對其中的核心技術進行針對性的計劃管理，從多個角度落實技術管理的開展，另外還應當對一些老舊的繼電保護設備進行升級改造，使其滿足當下電力系統運行的基本要求；其次，火電廠在進行相關工作人員招聘的過程中，應當對應聘人員的專業素質進行嚴格的審查，提高招聘的專業門檻，建立一支專業素質較高的繼電保護工作隊伍，為今后繼電保護工作質量的提高打下堅實的基礎；最后，對現有的工作人員應當加強相關的專業素質培訓，為提高火電廠工作人員的整體水平奠定基礎。

4.3 保證電力系統的設計規范，提高系統的運行性能

對于火電廠而言，電力系統設計方案的科學與否與電廠的正常運行有著密切的關系，因此電廠應當加大對電力系統設計方案的重視力度。首先，在進行電力系統設計的過程中，應當挑選一支優秀的設計隊伍，保證設計方案的質量水平；其次，應當加大對電力系統設計方案的投資力度，對一些老舊的繼電保護設備進行淘汰，引進新型的電力設備，為保障系統的整體運行水平提供基礎；最后，加大對設計方案的審核力度，必要時可以聘請相關的專家對電力系統設計方案的可行性進行嚴格的審查，一旦發現其中的問題應當進行及時的解決，避免留下不必要的安全隱患。這樣將會為繼電保護系統的安全運行提供強有力的保障。

5 結語

綜上所述，繼電保護系統的性能對火電廠電力系統的安全運行有著十分重要的影響，因此切實提高繼電保護可靠性是十分必要的。但是部分火電廠的繼電保護系統中還存在著一定的問題，且這些問題的存在對電力系統的運行產生了不同程度的不利影響，因此火電廠的相關部門應當加大對這些問題的重視力度，并制定科學可行的解決措施，為保障供電穩定提供保障。

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作者簡介：高利孝（1982-），男，陜西神木人，供職于神華陜西國華錦界能源有限責任公司，研究方向：繼電保護。

（責任編輯：秦遜玉）