水电厂继电保护装置的改进措施分析

摘要：随着社会用电量的增加和科学技术的提高，水电厂电力系统也在不断地更新和改进，因此，也就需要对其保护的继电保护装置也不断地更新。加大继电保护装置设备的科技含量，可以提高其使用寿命和抗磨损能力。本文就水电厂继电保护装置的影响因素进行分析，并提出了其改进措施。

关键词：水电厂；继电保护装置；改进措施

中图分类号：TM77文献标识码： A

引言

随着科技的进步，水电厂的发电技术和设备越来越先进，因此需要对继电保护装置进行改进和提高，以便监视先进的技术设备顺利的进行，能够正常地反应设备的工作情况，实现对电力系统的自动化和远程的操作控制。

一、继电保护装置的的作用

电力系统在运行中，往往由于电气设备绝缘的老化或损坏以及外力破坏等原因,而造成短路事故和不正常运行。电力系统各种形式的短路会产生比额定电流大几倍至数十倍的短路电流，同时使电力系统的电压降低。短路电流的热效应和机械效应会加速电气设备绝缘老化或损坏电气设备。故障点产生的短路电流可能将电气设备烧毁，严重的短路事故可能使电力系统受到破坏等。由此，电力系统发生事故时，必须及时地采取措施，否则将给国民经济造成重大损失。

继电保护装置的主要任务就是当电力系统中出现故障或者某些部件运行不正常时，即电力系统安全受到威胁时，会及时地发出信号或报警，给值班工作人员以警示，使之得到及时的处理。此外，电力系统也可以直接通过控制断路器使其跳闸，自动地将故障切除，进而限制事故的扩大，尽量减少对其它用户的影响。

因此，继电保护装置主要作用就是对电力系统进行有效的监督，当电力系统中的元件发生故障，及时切断元件与系统的联系，确保系统的安全，这对继电保护装置实现电力系统的自动化和远程控制以及实现发电系统保护的现代化具有重要意义。

二、继电保护装置的要求

1、选择性

继电保护装置的选择性就是继电保护装置在对电力系统进行断电时，要进行鉴别和分析，准确地确定发生故障的线路和元件，对电力系统进行选择性地切除故障，从而使其它没有故障的系统能够正常工作。

2、选择的速动性

继电保护装置在切除故障元件和线路时，要做到迅速、及时，以便能够减少电力系统的受损程度，缩小故障影响范围，提高继电保护装置的工作效率，对电力系统做到及时的保护。

3、继电保护装置动作要有灵敏性

就是在鉴别系统元件的故障时，要准确合理，具备必要的灵敏系数；

4、可靠性

要保证电力系统运行的可靠性和安全性，就是要达到安全作业，对电力系统进行安全性保障。

三、影响电力系统继电保护装置发生事故的原因

1、设备本身的因素

继电保护装置设备会影响到其正常工作的有两种情况：其一，数据采集系统。电力系统工作时，会产生一系列电气物理参数，数据采集系统负责对这些参数进行收集，同时转化成微机系统能够识别的代码，传给微机系统，如果数据采集系统发生了异常，收集的参数或者转化过程出现错误，就会影响到继电保护装置的正常运行；其二，设备电压的异常。继电保护装置中具有检无压和检同期线路，当主变低压侧出现两个分支时，要同时考虑到两个分支的电压问题，确保大电源侧投检无压，小电源侧投检同期。此外，继电保护装置要有自备充电保护，保证继电保护装置能够整体充电，这样才能正常的运行。

2、自然因素

常见的对继电保护装置有较大影响的自然因素有雷击、静电、辐射和高频。继电保护装置与地网的接线具有高抗性，如果继电保护装置遭受雷击，就会产生高频电流。天气干燥时，工作人员身上会带有静电，而静电会影响到继电保护装置的正常运行。水电厂的电力系统中会出现很多移动通信设备，这样在设备工作时，就会产生辐射，辐射在电力系统中会产生磁场和电场，磁场和电场很容易和周围的电设备产生电流，导致继电保护装置的错误预警。最后水电厂的电力系统也会受到高频的影响，高频经过一系列的作用，影响到几点保护装置的正常运行。

3、人为因素

目前，很多水电厂的电力系统都实现了自动化控制，大大降低了人力作业，这就会降低工作人员的注意力，在工作人员的操作管理中，态度不够认真，忽视正常的工作流程，导致工作的失误，影响到继电保护装置的正常运作。此外，操作人员的专业知识不够或者是缺乏专业技能，不能够有效地对出现异常的设备进行应对处理，导致继电保护装置的使用达不到预期的效果。此外，水电厂很多电力系统的员工自恃经验丰富，导致容易犯经验主义的错误，从而造成对故障的误判。

四、对继电保护装置改进的措施

1、加大资金和技术的投入

继电保护装置的配置对技术含量的要求较高，需要及时的更换和检测，这样才能保证其正常的运行，但更换和更新相关的设备，需要大量的资金，这就需要企业加大投入。关注设备的及时更换和维护的同时，要重视继电保护装置的技术创新，把先进的科学技术运用到电力技术上。注重研究和引进，加大对计算机化技术、智能化技术、网络信息化技术等这些技术的投入和人才的教育，为电力事业的发展储备人才，提高电力系统的科技含量，实现电力事业的持续发展。

1.1 计算机化技术

计算机的快速发展使电力系统的发展更加迅速,对水电厂的安全运行提出了更高的要求。计算机硬件的发展带动了微机保护硬件的进步，现阶段，我国拥有的寄存器、数据总线、地址总线都是32位的CPU,而且具有存储器管理功能、保护功能、任务转换功能。继电保护系统除了要完成继电保护工作,还应具备存储故障信息、处理故障信息、强大的通信等功能,这些都需要计算机的辅助。

1.2 智能化技术

现在人工智能技术得到了广泛应用,神经网络、遗传算法、进化规划和模糊逻辑在水电厂中使用普遍。现今,水电厂的继电保护技术中人工智能化已经成为主要的研究趋势,继电保护系统中包含专家系统和网络等智能化系统,结合人工智能技术可以对继电保护系统中的不确定因素进行准确分析,快速找到影响智能诊断的原因,使诊断结果更加的快速、准确,人工智能化是未来继电保护技术的主要发展趋势之一。

1.3 网络信息化技术

目前，计算机网络成为主流的通信工具,保护系统的观念已经在工程人员中兴起,我们可以使每个保护单元都能共享安全系统的运行和故障信息的数据,各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,从而保证系统的安全、稳定运行。同时,网络信息化能够使故障性质、位置、测距迅速且准确的表现出来,减少判断故障的时间,从而迅速解决故障。

2、加强对继电保护装置的检查

继电保护装置工作自动化，系统化越来越强，因此作业时间比较长，就会增加设备的损耗，降低设备的使用寿命，因此，要做到对继电保护装置的有效检查，工作落实到继电保护的各个环节，尤其要注意设备的细小、精密部位。例如继电保护装置的接地的影响很大，对接地有关的事项也要做到实际有效的检查。定期对继电保护装置进行检查，及时更新技术，更换设备零件。制定检查制度，切实的执行，做到对设备的有效管理，使继电保护装置能够正常的运行工作，降低设备零部件出现故障的机率，对经常超负荷工作的部件及时的更换，做到防患于未然。对检测工作者要加强专业教育和培养，使其达到合格的技术水准，养成强烈的安全意识，做到高度负责，严格按照程序工作。

目前加强对继电保护装置的检查的有效方式有：

2.1 自动检测技术

2.1.1 自动检测技术概述

自动检测技术就是微机继电保护装置对自己的内部各元件损坏或故障情况进行自动检测的技术。微机继电保护装置，必须要具备正确的工作原理，以及合理的设计方案，进而对优质的物理元件进行采用。当装置内部的物理元件遭到破坏的时候，保证装置可以及时发出告警信号，使得工作人员采取合理的措施对发生的损坏或故障进行修复。

2.2.2 自动检测技术分类

目前，在微机继电保护装置实现对各元件的自动检测采用的是自动检测软件程序。其检测方式为周期检测与即时检测。周期检测是利用微机继电保护的执行程序的小块富裕时间的积零为整起来的累积时间进行的检测；即时检测是指在正常运行时，CPU在相邻的两个采样间隔内，总要有一定的时间来等待下一个采样时刻的到来，那么利用这段时间进行检测称为即时检测。二者相比，周期检测时间较长，用其来微处理器CPU处理量较大的内存元器件的检测，例如制度存储器ROM和随机存储器RAM等。

2.2 继电器保护装置的检修和维护技术

检修人员必须对继电保护装置进行定期维护和检修，具体如下：二次设备中的各个元件的名称和标志是否完备；转换开关和按钮的动作是否灵活；接点的接触是否有压力和烧伤；控制室的红绿指示灯和光字牌是否都完整；盘柜上的继电器、接线端子螺钉、表计是否松动；电流和电压互感器的二次引线端子是否正常；配电和固定卡子是否正常等。此外，在检修完成之后， 值班人员应对检修内容进行验收和评价，完善设备缺陷及检修台账，并根据检修的结果来对设备进行分类。

3、提高继电保护装置的抗干扰能力

继电保护装置容易受到外界各种的干扰，特别是雷击、辐射、静电和高频等的干扰，加大对继电保护装置地网接入等相关设备的研究开发，增强其抗突况致使的电流增加导致继电保护装置的误判，引进相近的技术，增强继电保护装置的抗干扰能力，降低外部干扰造成的事故。

结束语

综上，继电保护装置不仅受本身设备因素限制影响，而且还受外在因素的制约，因此这就要求操作人员要提高专业技术水平和专业知识，在降低人为因素对保护装置的影响的同时还要加强继电保护装置的抗干扰能力，双管齐下，从而能及时有效的控制各种突况。此外，还需要加强对继电保护装置的检修和系统维护。

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