火電廠繼電保護技術改進方法探究

華電(漳平)能源有限公司 福建 龍巖 364000

1 引言

在火電廠中,繼電保護技術是保障發電系統可靠與穩定運行的關鍵技術,可以在發電系統中出現故障時觸發繼電保護動作來隔離故障,保護其他系統和設備的安全運行。但是繼電保護技術在應用中也容易受到多種因素的影響而難以發揮其保護作用,因此,文章就基于此類影響因素的分析來探討相應的技術優化改進方法。

2 火電廠繼電保護工作概述

火電廠中繼電保護技術的應用,主要是監測電力系統發生故障前后的電氣物理量參數,對被保護元件是否正常以及故障位置進行診斷,發揮其保障系統安全運行的作用。具體表現在電力系統中一旦出現故障,就會觸發繼電保護并發出警報,提醒工作人員及時處理系統故障。同時,繼電保護裝置還可以實時監測電力系統正常運行中的電壓和電流變化情況,將所監測到的數據實時與整定數值進行對比分析,判斷數據是否在規定范圍之內,以此來判斷系統是否正常運行,還可以針對其中的異常現象發出報警,而且發揮其隔離作用,切斷異常或故障設備,保護其他設備的安全運行。

3 繼電保護技術的影響因素

3.1 雷電因素 雷電是生活中比較常見的自然現象,但是雷電對電氣設備的危害巨大,如果不做好有效的防范工作,則容易對繼電保護裝置造成極大的破壞。同時,火電廠發電系統中的電流較大且阻抗較高,在雷電多發季節,如果沒有做好預防工作,容易出現與電網的對流現象,這就會導致發電系統中的電壓和電流數值迅速升高,大大增加了電網運行荷載,造成繼電保護裝置的燒毀危害。

3.2 高頻因素 在火電廠運行中容易出現繼電保護裝置在隔離開關操作上時間比較長的現象,表現出動作速度較低的問題,這就會造成隔離開關觸點出現電弧閃絡問題,同時還伴隨有高頻電流,造成過電壓問題。此問題會導致在總線附近出現強力的磁場和電場,引發電流二次側回路并出現二次設備操作用慈航問題,如果上述電場和磁場的干擾危害超過了設備邏輯元件的承受極限,這就會對繼電保護裝置造成危害而導致異常動作,影響火電廠的正常運行。

3.3 電源因素 對于火電廠繼電保護系統中的直流電源來說,由于形成直流回路會導致電路故障的發生,對繼電保護裝置造成無法忽略的影響,表現出繼電保護裝置被在短時間斷電的問題,難以確保繼電保護裝置發揮其應有的保護作用。

3.4 電磁干擾因素 由于火電廠發電系統的正常運行過程中會在各個部件中存在通信信息的傳輸以及電脈沖信號響應,而上述信號等會對繼電保護裝置的運行產生干擾。這主要由于上述信號中的頻段比較相似的信號在傳輸中容易出現錯誤,導致通信故障而引發繼電保護裝置的誤動作。此外,在發電系統運行中由于開關裝置頻繁出現開關動作,在頻繁的開合動作過程總會在控制端信號的影響下導致瞬時過電流或過電壓等問題。上述問題還會造成電流和電壓不穩定的問題,甚至會導致電流和電壓浪涌問題,對繼電保護裝置造成極大的危害,一旦超過此裝置可以承受的荷載數值就會損壞此裝置而無法發揮其保護作用。不僅如此,由于所用繼電保護裝置相對較為落后,難以對電磁干擾進行有效屏蔽,這就會導致在繼電保護的配合過程中引發異常動作。

4 火電廠繼電保護技術的優化改進方法

4.1 加強防雷系統建設 為了減少或避免雷電對繼電保護正常運行的影響,改善雷電影響條件,就需要在發電系統中建立有效的防雷系統,充分利用系統運行中的各個層級分壓對雷電造成的影響進行化解,此種方法也需要結合不同的雷擊類型來確定。比如針對直擊雷來說,通常采取安裝避雷針等避雷裝置的方式,將直擊雷直接引入地下來避免雷擊危害。而針對感應雷來說,由于雷擊時會產生巨大的磁場,想要消除此磁場引發的感應電動勢,就需要采取多級設置防雷器和防雷箱的方式來逐級消除上述感應電動勢。而針對感應雷所造成的電壓差現象及其造成的危害,需要通過合理布局的方式來減輕壓降對繼電保護裝置造成的危害。

4.2 提升設備的靈敏度 正是由于電廠規模比較大,需要發揮繼電保護裝置的對電網整體的全面保護作用,也就是工作人員要結合實際情況做好全面防護設置。而繼電保護裝置自身靈敏性直接決定其保護能力,比如針對110kV及以上的電壓線路,要求所用繼電保護裝置有故障點距離檢測功能,保證其在檢測金屬性短路的精度上要低于線路全長的3%。

4.3 及時維護和更換設備 繼電保護裝置的自身質量問題直接決定其保護能力,因此針對電力系統運行時間比較長的此類裝置來說,需要制定有效的維護方案做好裝置檢修維護工作,保證其處于最佳狀態。而且通過設置設備臺賬的方式,及時更換陳舊以及損害嚴重的設備,通過完善的設備管理制度,保障設備質量,確保其應有保護作用的發揮。

4.4 改善電磁干擾因素 針對電磁干擾因素,應采取屏蔽和隔離技術來隔離設備干擾源頭,最大化降低電磁干擾的影響。還要提升繼電保護系統自身的過濾能力,有效消除其中電磁雜波的影響,避免浪涌沖擊燒損此類裝置的問題,能夠通過壓敏電阻和放電管來釋放瞬態電流,避免電磁干擾。

5 結語

火電廠中繼電保護技術的合理利用,可以發揮其保護發電系統安全與穩定運行的作用。但是其運行中也容易受到雷電、高頻、電源和電磁干擾等因素的影響而導致其應有作用難以發揮,這就需要從以上幾個方面加強對繼電保護技術的改進,保障火電廠發電系統的安全與可靠運行。