浅析火电厂继电保护事故及预防对策

摘要：在火电厂中，继电保护事故最为常见。本文通过实例分析火力发电厂发电机组继电保护事故的类型，针对发电机组变压器继电保护及发电机继电保护模式下有可能发生的姑丈安排相应的预防措施，为广大火电厂运行人员提供参考。

关键词：火电厂；继电保护；事故及预防

在火力发电厂中发电机组是最为重要的设备，其安全运行与火电厂的稳定生产息息相关。由于火电厂发电机组造价昂贵、结构复杂，而且火电厂内部仪器仪表众多、管道管线密集，如果发电机发生事故损坏的话，不仅导致机组停产，其检修和维护难度较大时间较长，产生严重的后果和巨大的经济损失。因此采取必要的发电机组继电保护设计，采取监控措施将事故率减到最低程度，是火电厂日常运行维护的重要工作。

一、火电厂继电保护运行原理及发展趋势

1、继电保护工作原理

继电保护主要利用电力系统中原件发生短路或异常情况时的电流、电压、功率等变化来构成继电保护动作。在供电系统运行正常时，继电保护装置的可以安全地、完整地监视各种设备的运行状况，为运行维护人员提供可靠的运行依据。当供电系统发生故障时，继电保护装置可以自动地、迅速地、并有选择地切除故障部分，保证非故障部分继续运行。而当供电系统中出现异常运行工作状况时，继电保护系统能及时、准确地发出信号或警报，通知运行维护人员尽快做出事故处理。

2、继电保护设计的发展趋势

在火电厂主设备保护方面，目前的继电保护设计已经越发细化，目前继电保护向网络化、智能化方向发展，倾向于提供集测量、控制、保护、数据通信、人工智能一体化的继电保护技术。

随着智能化变电站以及无人值守电厂等新型要求，电力系统对于继电保护的要求也在不断提高。除了提供保护的基本功能外，不同主设备的保护、控制装置应与调度联网，以便共享全系统数据。为保证系统的安全运行，各个保护单元与重合装置必须协调工作。因此，在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下，保护装置实际上是一台高性能的集成控制终端。

二、火电厂继电保护事故类型分析及对策

1、保护装置配置使用不当或不正确动作引发事故或导致事故扩大化，最终造成电气设备损坏，甚至导致电力系统崩溃。

1998年8月17日，华能大连电厂2号机组检修，继电保护人员在对2号机组进行保护校验过程中，走错间隔出现误操作，导致1号机组发电机差动保护动作，1号机组跳闸，甩负荷359MW，导致王南、熊宝线断面潮流由450MW升至750MW，超稳定限额，大连地区拉闸限电1OOMW约73分钟。

以上问题的发生，主要原因是继电保护装置操作人员的动作不当引发的人为事故，表明操作人员对继电保护装置的运行缺乏最基本的操作认识。发电厂平时忽视了忽视专业人员技能和职业素质的培训，也没有认真贯彻各项规章制度及反事故措施。由于操作人员继电保护不正确动作而引发连锁事故，这对供电系统的安全供电和稳定运行造成巨大的危害。2、发电机、变压器保护配置和整定值设置不足，缺乏对相应线路保护的整定配合。

对于发电机、变压器保护的配置和整定计算，要求做到在继电保护装置选型时，通过整定计算来确定继电保护装置的技术范围；对于现场实际应用的继电保护装置，应通过整定计算来确定其运行参数(给出定值)。从而使继电保护装置能够正确地发挥作用，保障电气设备的安全，维持电力系统的稳定运行。

3、继电保护操作电源不可靠，出现二次寄生回路，继电保护装置抗干扰能力不足引发事故。

1999年11月3日，福建省李林变电所220kVl号主变压器CD-2型集成电路差动保护由于装置抗干扰能力差，在现场保护屏后使用对讲机时保护误动，误跳了1号主变压器。

上述事故反映出提高继电保护操作电源质量和保护装置抗干扰能力的重要性。继电保护二次寄生回路是指由二次设备相互连接，构成对一次设备监测、控制、调节和保护的电气回路。在二次设备基建、安装、调试过程中，由于工作不细遗留的二次寄生回路，是危害继电保护装置安全运行的严重隐患，由此造成的保护误动、事故扩大，严重地影响了电力生产的正常进行。

4、厂用电继电保护不足发生的继电保护事故。

1lOkV及以下电网和发电厂厂用系统是电力系统的重要组成部分，其保护装置的安全稳定运行、合理配置以及其与主网保护整定配合是否合理，将直接影响到220kV及以上系统的安全稳定。

1993年10月25日，广西来宾电厂01号高压备用变压器低压侧6kV I段母线发生相间短路着火，由于该变压器低压侧保护总出口连接片在1992年12月份更改接线后，继电保护专业人员未按规定更改图纸，也未向运行有关人员交待，以致1993年1月在整顿保护盘上标识时，贴错总出口连接片标识而错投，真正的总出口连接片没有投入，保护不能出口跳闸，高压220kV侧保护也因变压器阻抗大未能启动，致使故障未能切除，造成夹层内电缆及配电室设备烧损，高压备用变压器高压侧套管爆炸，后备保护跳开500kV主变压器三侧断路器。因短路时间过长，造成故障同时波及220、500kV系统，造成广西地区与主网解列，500kV系统振荡并与广东电网解列。事故暴露出该厂继电保护技术管理薄弱，制度不健全，1lOkV及以下电网和厂用电系统的继电保护工作存在很大漏洞；继电保护装置的设计、配置有待改进。因此，必须加强1lOkV及以下电网和厂用电系统继电保护工作，把它们作为电力系统的一个有机整体统筹考虑，降低继电保护事故的几率。

三、火电厂继电保护事故预防对策

1、充分发挥继电保护专业管理的职能作用，明确责任、权限和防止重大事故发生的关键环节，提高发电系统安全稳定运行水平，防止由于保护不正确动作而引起系统破坏。

2、应重视继电保护队伍建设，加强继电保护人员专业技能和职业素质培训，建立培训制度，保持继电保护队伍相对稳定，并不断培养新生力量。

3、继电保护技术监督应贯穿电力工业的全过程。在发、输、配电工程初设审查、设备选型、设计、安装、调试、运行维护等阶段，都必须实施继电保护技术监督。

4、应进一步加强技术监督工作，供电企业和用户做好继电保护技术监督工作和运行管理工作。

5、继电保护新产品进入试运行，应经所在单位有关领导同意后，报上级调度部门批准、安监部门备案，并做好事故预想。

6、所有继电保护装置的选型和配置，从初步设计阶段至投产运行前都必须经过相应各级调度部门的审核。不符合国家和电力行业相关标准的以及未经技术鉴定和未取得成功运行经验的继电保护产品不允许使用。

7、继电保护的配置与整定都应充分考虑系统可能出现的不利情况，尽量避免在复杂、多重故障的情况下继电保护不正确动作，同时还应考虑系统运行方式变化对继电保护带来的不利影响。

四、结束语

根据火电厂实际的运行状况和部分典型的事故与故障的分析，火电厂机电保护事故大致可以分成设计原因、人为操作原因以及设备自身原因等三个大类。针对这些事故情况，本文在可处理范围内总结了事故处理的思路和方法。随着我国继电保护技术的不断发展，火电厂继电保护技术将向着网络化和智能化发展，其事故类型将呈现多样化状态，因此必须对火电厂运行加强监控和监测，对运行人员定期进行事故演练，加强防反措施的学习，才能将火电厂机电保护事故发生率降到最低程度。

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个人简介：韦雄，男（壮族），助理工程师，从事继电保护工作。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。