发电厂继电保护可靠性的影响因素探究

时间:2023-06-01 11:24:03 公文范文 来源:网友投稿

摘 要:现代社会的发展离不开电力资源,随着人们用电需求的增加,电厂供电压力越来越大,科学技术的进步推动了发电厂供电效率的提升,也为继电保护装置的运行提供了可靠性保障。基于此,本文以继电保护装置作为研究对象,结合发电厂继电保护任务,分析影响继电保护可靠性的因素,并提出了有效的解决措施。

关键词:发电厂;继电保护;影响因素

中图分类号:TM62 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)19-0141-02

0 引言

现如今,发电厂的发电方式已呈现出水力发电和火力发电等多种形式,电力系统的安全运行离不开继电保护装置的保护作用。如果电力设备运行故障,继电保护装置将会在短时间内检测并找出故障位置,将故障处与系统隔开,防止设备遭受损害。由此可见,继电保护装置可以为电力系统的运行提供安全保障,加强对继电保护可靠性影响因素的分析,能够为装置的优化提供建议。

1 发电厂继电保护任务

电力系统发生短路故障的同时会产生短路电流,系统电压随之下降。这一问题产生后,短路处的电弧会烧坏电气设备,短路电流通过故障设备发热而产生电动力,损坏设备机械性能与绝缘介质,影响设备的使用寿命。电压下降后,电厂设备无法正常工作,电力系统出现震荡,电气元件载流与绝缘材料温度上升,进而损坏设备。因此,继电保护装置的作用尤为关键,发电厂电力系统继电保护的基本任务如下:(1)系统故障时,继电保护可以自动断开故障设备,使非故障设备继续运行,尽可能的缩小停电范围。(2)系统处于异常运行状态后,继电保护会按照系统的运行需求,为系统提供预警信号,或者直接对系统设备减负荷[1]。

2 发电厂继电保护可靠性的影响因素

2.1 人为影响因素

2.1.1 硬件与软件装置

硬件设施方面,一些设备的损坏与维修配件和工具不足有关,人们无法完善电厂继电保护装置使用中的问题,使电力供应的安全性面临威胁。在软件装置方面,虽然电厂内各个部门已经制定了相应的规章制度,但人们对系统与设备的故障重视程度不足,导致各项制度的执行力降低。电子设备拥有使用期限,長时间应用设备将会导致设备老化甚至破损,软件操作系统属于特殊架构,软件设计不合理或操作模式不规范容易给装置的运行带来稳定性影响。相比之下,软件装置的问题不容易被检测出来,要求相关人员从软件的设计和具体操作方法中入手,强化软件使用性能。

2.1.2 人为干扰因素

电厂中技术人员与运行维护人员协同工作,但部分技术人员由于缺乏专业理论知识基础,或自身工作经验不足,他们对继电保护装置的工作原理不熟悉,无法尽快检修设备存在的问题。运行人员可能对设备运行状态不了解,在实际操作中容易产生错误操作,导致继电保护装置缺乏可靠性。由此可见,工作人员的操作失误是产生继电保护装置人为干扰因素的主要原因。

2.2 自然雷击影响因素

作为常见的自然现象,雷电会对电力系统造成影响,严重情况下会导致设备破坏。雷雨多发季节,雷击事故存在多样化特点,对电力系统造成的破坏影响也会程度不同。自然雷击主要有直击雷、球形雷、感应雷等,厂电网系统在结构方面有着电流大、阻抗高的特点,这使雷电和电厂电网系统产生对流,进而影响系统电流和电压数值在短时间内升高,继电保护装置也会产生误动作,装置灵敏性下降,为系统电压设备的运行带来安全隐患[2]。

2.3 内在影响因素

2.3.1 一次设备的影响

常见的一次设备主要有断路器与互感器,这些设备在电力系统中负责传变输入量,使设备可以保护系统稳定运行。以往的微机保护应用中,电磁式互感器经常发生接线故障和传变误差,这是影响继电保护装置稳定性的因素之一。随着继电保护方式的革新,电子与光学互感器开始应用,在提升电力系统使用性能的同时,人们需要进一步强化生产技术标准,以此降低以此设备给继电保护装置带来的影响。

2.3.2 高频因素

电厂设备内部隔离开关动作速度过慢或者动作时间过长,开关触点间会因此产生电弧闪络,进而出现高频电流与过电压现象。高频状态下,线路周围会产生强烈的磁场,二次回路和二次设备在运行时容易发生异常。随着干扰强度的增加,当干扰因素超出装置逻辑元件可承受的范围后,继电保护装置就会面临着动作异常的现象,进而对装置造成干扰影响。

2.3.3 静电因素

工作人员身上的衣服会对继电保护装置产生静电影响因素。如果工作人员长期处于高电压状态下工作,他们身上的衣物将会带有高电压负荷,工作人员接触设备时会产生放电现象,这将对电厂继电保护装置内部元件造成破坏影响,甚至扰乱装置内部组织结构,影响设备运行。

2.3.4 电源因素

发电厂中直流电源对设备造成干扰的效应不能忽略。电厂内出现接地故障时,设备将出现异常状态,使地网电位远离正常值。在分布电容与抗干扰电容作用下,直流电难以短时间内恢复正常,回路故障导致的电源短时间内中断和电源干扰将对电厂继电保护装置产生稳定性影响。不仅如此,设备内逻辑回路一旦变化异常,继电保护装置将存在电位差,进而影响整个继电保护系统的安全运行。

2.3.5 辐射因素

为了达到电厂电能生产与调控的需求,电力系统与移动通信设备相互匹配。通信设备在使用过程中会产生强烈的辐射电磁场,这将对继电保护装置造成干扰。如果变化的磁场耦合与弱电子设备距离较近,当到达设备回路时,回路受到高频电压的影响会产生假信号源。这些假信号源将影响继电保护装置发出错误动作,使设备得不到预期的保护效果。

3 优化发电厂继电保护可靠性的有效途径

3.1 加强电厂工作管理

电厂管理制度在一定程度上可以提升电厂运行效率,提高工作人员的积极性。对此,以下建议可供参考:(1)提升发电厂现场工作管理水平。电力系统继电保护中,确保现场的干净整洁、材料准备齐全尤为重要,建议工作人员定期清洁继电保护装置,对装置定期检查,确保内部零件齐全,保证四周环境卫生无污染,以此提升电力设备运行的稳定性,规避安全事故。无论是电力设备,还是材料,摆放要整齐无误,设备需要有固定的摆放位置,如果有危险设备,建议在上面张贴安全标识,对操作人员起到警示效果。建议在发电厂中加强对图纸的科学管理,继电保护的安装与运行维护应结合图纸要求展开,运维人员必须按照图纸中的内容规范操作,避免继电保护装置遇到安全隐患。(2)提升发电厂现场安全管理水平。要求电厂领导加强对继电保护的重视,严格规范运维人员操作,要求运维人员对设备的使用情况做好记录,通过信息收集与分析及时发现设备故障问题,分析故障原因,同时采取有效的防护措施。(3)完善继电保护系统的校验记录。相关人员应不断总结经验,提升自我技能水平,将以往的继电保护系统校验记录保存好,对其建立档案。档案中应详细描写缺陷存在的原因和处理的经过,以备后期人们查看[3]。

3.2 强化继电保护装置的维护工作

建议工作人员定期维护继电保护装置,完善设备管理制度,采用专业化运维手段延长设备使用寿命。电厂电力系统中涉及到很多机械设备,年限的增加使设备面临着老化问题,要求工作人员及时更换设備零件,定期查看设备的使用性能,对元件损坏情况加以原因分析,及时更换。可以应用微机继电保护测试仪,对继电保护装置进行状态检测与实时监测,系统采用高速高位D/A转换器,保证了全范围内电流、电压的精度和线性。D/A分辨率和拟合密度高,波形失真小,谐波分量小,对低通滤波器的要求很低,从而具有很好的暂态特性、相频特性、幅频特性,易于实现精确移相、谐波叠加,高频率时亦可保证高的精度。继电保护测试仪装置在机箱底板上装设有一路可调直流电源输出,分110V及220V两档,可作为现场试验辅助电源。电源输出电流最大为1.5A,装置底板出汗安装了散热风扇、电源插座、接地端子与保险,保险中有一个辅助直流电源保险和两个电压回路保险。

3.3 确保继电保护装置操作的规范性

发电厂电力系统的继电保护装置在使用过程中,无论是元件精密度,还是装置复杂度,在性能上都有所提升,继电保护装置的安全防护效果更加理想。面对继电保护质量检验和日常维护时存在的难度问题,操作人员必须强化自我技能水平,规范操作要点,确保继电保护装置发挥作用。要求操作人员综合计算机技术与网络通信技术,对电力系统和继电保护装置的运行状态进行严密的监视,将综合自动化与继电保护结合,以远方终端单元和微机保护装置作为核心,将电厂信号、测量与控制等回路融入系统,提升发电厂二次系统与二次回路运行的可靠性,使继电保护装置发挥更大的作用,保证电力系统稳定运行。

4 总结

总而言之,发电厂继电保护问题制约着机组运行的安全性与电力系统的稳定性,加强对继电保护装置的技术改进尤为重要。要求相关人员加深对继电保护技术的研究,通过对相关装置的了解,找出影响继电保护稳定性的影响因素,分析问题存在的原因,采取具有针对性的解决措施,强化继电保护装置的使用性能,从而提升装置的可靠性。

参考文献

[1] 卜群杰.发电厂继电保护可靠性的影响因素探析[J].山东工业技术,2019(10):180.

[2] 田鹏.影响发电厂继电保护可靠性因素分析及改善措施[J].数字通信世界,2018(03):264.

[3] 刘洪杰.影响火力发电厂继电保护可靠性因素及改善措施探究[J].科技创新与应用,2015(29):161.

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