火電廠繼電保護可靠性影響因素分析

郝黎明

摘 ? 要：隨著我國社會經濟的飛速發展，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，提高電廠運行的穩定性和可靠性就顯得尤為重要。為了保證電廠設備能夠穩定運行，配備了繼電保護裝置，但是繼電保護裝置在實際的工作過程中，容易受到多種因素的干擾而導致繼電保護功能下降。因此，如何提高繼電保護可靠性成為了火力發電廠的重要難題。本文介紹了火力發電廠繼電保護工作的必要性，分析了影響繼電保護的可靠性因素，并提出相關的解決對策。

關鍵詞：火力發電廠 ?繼電保護 ?可靠性 ?影響因素

中圖分類號：TM621 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：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步提升，國民對社會基礎工程建設的要求也在日益升高，對各項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。火力發電廠作為我國電力企業的重要組成部分，為推動社會良好發展打下了堅實的基礎，在火力發電廠運行過程中，安全事故也成為了火力發電廠必須要解決的問題。只有加強繼電保護工作的重視程度，完善現有的繼電保護體系，使得可靠性大為提升，只有這樣才能在保證火力發電廠安全的情況下，提供正常的電能供給，為我國的社會發展做貢獻。

1 ?火電廠繼電保護的原理分析

通常情況下，繼電保護裝置主要包括測量、邏輯判斷以及執行三部分，工作原理是根據電力系統發生故障前后的物理量變化的特征為依據的，繼電保護的測量裝置對于一些設定的物理量進行測定，與設置的額定值進行比較，電力系統發生故障后，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生改變，根據這些變化，確定是否啟動繼電保護。邏輯判斷部分是把測量裝置的輸出量和性質進行分析，之后傳遞給執行元件。執行元件就是根據上一部分的指令來執行，起到保護裝置的作用。繼電保護裝置不同于電子設備，在實際的運行中，也較容易出現故障。因此，一般情況下，繼電保護需要實時處于監控狀態，如果電力系統出現故障，就要發揮繼電保護的作用，只有在電力系統出現故障時，它才會啟動，所以繼電保護的配合能力比較強，可以很好地確保電力系統的穩定運行。

2 ?火力發電廠繼電保護工作的作用

在火力發電廠的日常運營與維護中，繼電保護工作起到了十分重要的作用，繼電保護工作可以有效地提高供電的效率，同時可以使火力發電廠各項設備每個生產環節都處于穩定工作的狀態。如果電力系統出現運行故障，繼電保護可以立即啟動，避免了更為嚴重的后果發生，同時還保障了火力發電廠的日常運營穩定進行。

2.1 提前預警并且防護

對于火力發電廠來講，繼電保護設施的工作狀態直接影響到了火力發電廠的日常工作，是保證火力發電廠穩定運行的重要基礎。火力發電廠因為其自身的特殊原因生產效率并不能保證穩定，嚴峻的工作條件使得各項生產設備時常出現各種故障，可能某些故障對于其設備本身來講并不存在著嚴重后果，但是很容易造成設備的癱瘓，對火力發電廠本身的生產和相關工作人員的人身安全造成巨大的威脅，一旦電力系統發生故障，繼電保護裝置就能第一時做出反應。例如火力發電廠中焚燒爐出現溫度過高導致高溫爐破裂，繼電保護裝置會第一時間拉響警報，并且跳閘，強迫整個環節停止，檢修人員也可以根據繼電保護的預警機制，快速的發現故障所在的區域，排查故障出現的原因，并且針對出現的原因做好解決措施。同時繼電保護裝置也是保障檢修人員安全的一道防護體系，一旦發生了故障，整個故障區域任何環節工作都會被強迫停止，在一定程度上來說，防止了更多的危害發生，同時消減了不穩定因素，保障了檢修人員的生命財產安全。

2.2 隔離作用

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

3 ?影響火電廠繼電保護的可靠性因素

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

3.1 雷電因素

火力發電廠的日常運行中，難免會出現陰雨或是雷電交加的天氣。在這其中，雷電對火力發電廠中繼電保護設施的使用性能有著較大影響。火力發電廠為了防止雷電對火力發電設備造成破壞，通常會施加高阻抗地網，但是一旦出現雷雨天氣，雷電會在避雷針的作用下直接導入，地下的高阻抗地網相關電流的流入會使得高阻抗電網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裝置靈敏性和科學性就會受到影響，電壓過高時還會造成不可逆轉的破壞從而失靈，直接導致火力發電廠電力系統的正常運行受到影響。

3.2 電源影響

繼電保護裝置由于內部精密構件的使用材料還屬于導電體，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。但是火力發電廠的工作性能決定了直流電源接地故障時有發生，雖然相關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裝置的影響，但這僅僅是暫時地幫助繼電保護裝置恢復正常工作。哪怕發生故障的時間很短暫，都會導致發電中斷，對繼電保護裝置穩定性造成的損失也是不可避免的。

3.3 高頻因素

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

3.4 靜電因素

火力發電廠的工作性能以及工作特點直接決定了火力發電廠內部出現靜電現象是十分正常的，內部工作人員長期處在高壓電的環境里，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備之間的觸碰，都會導致靜電現象的發生。而這些靜電雖然并不具備十分強的破壞性，但是對繼電保護裝置的正常運行造成了嚴重的影響。繼電保護裝置類型的不同，靜電的影響程度也不盡相同，但是不可避免的會造成干擾，一旦繼電保護裝置發揮作用的期間，靜電對其進行了干擾，那么繼電保護裝置做出的反應可能出現嚴重偏差，直接導致電力系統的運行出現故障。

3.5 人為因素

火力發電廠的任何一個環節都離不開工作人員的實際操作，因此人力對繼電保護工作的工作效率也有著巨大影響。繼電保護裝置的工作性能要求實際操作人員具有深厚的知識儲備，如果工作人員缺乏相關的專業技能，就會直接導致繼電保護工作出現大量的紕漏，那么發生失誤的幾率就會上升。據不完全統計，70%的火力發電廠故障都是由人為因素造成的。

4 ?火力發電廠繼電保護中存在的不足

火力發電廠在實際的運行中出現一些故障，而造成這些故障的原因也是多種多樣的，為火力發電廠繼電保護工作增加了許多困難，對于電力系統的穩定也埋下了諸多的安全隱患，繼電保護中存在的問題主要有以下幾個方面。

4.1 繼電保護設施存在質量不過關現象

繼電保護設施是保障電力系統穩定運行的基礎，但某些火力發電廠所使用的繼電保護設施不符合相關部門發布的行業規定。首先在相關設備的采購過程中，沒有執行采購標準，購買回來的設備存在質量問題，不符合使用規范。另外，火力發電廠較為惡劣的工作環境使得設備的損耗率遠遠超過其它設備，而相關的工作人員沒有對其進行良好的養護，沒有安排定期的檢查使得繼電保護設施質量下降。

4.2 設計方案不合理

火力發電廠的電力系統需要完善的設計方案，以保證整個供電系統的運行穩定，但是現有的設計方案還遵循著傳統的方法，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的新型技術問題。因此在進行方案設計時，要嚴格參照相關的技術標準，但發電廠對相關的參數核對流于形式，降低了繼電保護設施的性能，導致了繼電保護設施保護水平的下降。

5 ?提高火電廠繼電保護可靠性的措施

為了保障電力系統的穩定運行，只有提高繼電保護體系的可靠性，為電力系統的運行打下堅實的基礎。提高火力發電廠繼電保護可靠性的措施主要從以下幾個方面入手。

5.1 提高設備安全質量

針對繼電保護設備安全質量問題分析，提高相關設施安全質量應從以下兩個方面入手，首先在進行設備采購的過程中，要嚴格遵守國家相關部門出臺的質量檢測標準，核對自身火力發電廠的數據規模，采購質量過關、數值相符的電力設施，要求購買的設備必須具有出廠證明和質量檢測證明，以此來保證電力設備的質量。其次，在后期的使用過程中要建立起完善的養護體系和定期檢查制度。日常養護能夠解決隨使用時間而導致內部損耗的情況，而定期檢查維修體制可以保證設備自身不存在安全隱患，一旦發現了安全問題，第一時間進行排查解決，以此來保證繼電保護設備的使用壽命和相關性能的完善與穩定。

5.2 提高工作人員專業技術

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運行的過程中故障發生的幾率。如果工作人員的專業素養過高，無論是設備的養護與維修還是日常的使用，工作效率和維護效率都會大幅度上升。專業的技術人員在系統的安裝、操作以及維護等方面，可以很好地按照操作規范進行，為繼電保護系統的正常運行提供基礎。

5.3 提高設計方案的性能

設計方案的科學與規范直接影響到電力廠的穩定工作，因此火力發電廠應該針對自身情況以及社會剛需改善自身系統的設計方案。應該依據最新的系統設計引進新型設備，并且完善相應的管理體制。可以建立模擬體系，對新的設計系統進行模擬，聘請專門的機構對系統的設計進行審核，以此來提高系統的穩定性，確保其符合國家規范。

5.4 加強二次回路的巡查

通過定期的檢查可以發現存在的問題，及時對這些問題進行處理，可以確保繼電保護裝置的正常運行，有效降低了運行故障發生率。在對繼電保護裝置巡查過程中，需要查看繼電器的外殼是否有破損的現象以及額定值的指示位置有沒有發生變化;有沒有出現觸點燒壞或者卡住的情況;有沒有存在電阻發熱現象;壓板或轉換開關是不是在規定的位置;指示燈的指示是不是正常;相關的參數是不是符合規定標準;有沒有存在設備發熱或者是冒煙的情況等等。通過加強巡查，可以及時發現存在的問題，防患于未然。

5.5 做好設備的維修和更換

設備的質量是影響火力發電機組繼電保護可靠性的決定因素，因此，要做好相關設備的維修和更換工作。在日常的巡查檢修過程中，要對設備存在的問題進行及時的修理，確保設備能夠正常運轉。對于損壞嚴重或者是過于陳舊的設備，要做好相應的更換，確保火力發電廠繼電保護裝置可以正常地工作，提高繼電保護的可靠性。

6 ?結語

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

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