浅析继电保护在电厂运行中的应用

【前言】浅析继电保护在电厂运行中的应用由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。发电厂继电保护的主要功能是对异常状况及时检测报警，对可能发生的故障提前采取应急处理措施。发电厂内部电力系统的继电保护装置具有很强的故障判断力。当系统在运行期间产生异常之后，可利用继电保护装置尽快切断故障源，避免造成设备损坏或系统运行中断。发电厂采用...

[摘要]：继电保护是发电厂设备必不可少的装置，通过继电保护系统能维持电气设备的安全运行。发电厂在使用继电保护装置期间，应对干扰继电保护功能的具体因素详细分析，再根据导致继电保护误动作的因素制定针对性的处理策略，从而维持发电厂能够安全、稳定、可靠地运行。文章主要针对继电保护在电厂运行中的应用及处理策略做了一些简要的分析。

[关键词]：电厂 继电保护 应用 策略

一、引言

发电厂是我国生产电能的主要基地，继电保护设备是发电厂内部电力系统运行必不可少的装置，它能够及时检测到系统运行的突发故障或异常运行方式，既可在短时间内发出报警信号，也能直接对故障部分采取切断、隔离处理，为发电厂电气设备的运行提供了安全、稳定的环境。根据发电厂设备运行记录分析，继电保护装置会受到多种内外因素的干扰，造成其保护功能明显降低。因此，及时采取有效策略抵制干扰是发电厂继电保护需要尽快处理的问题。

二、发电厂继电保护的作用与要求

发电厂继电保护的主要功能是对异常状况及时检测报警，对可能发生的故障提前采取应急处理措施。发电厂内部电力系统的继电保护装置具有很强的故障判断力。当系统在运行期间产生异常之后，可利用继电保护装置尽快切断故障源，避免造成设备损坏或系统运行中断。发电厂采用继电保护之后应详细分析其功能作用及运行条件，实现最大的设备保护效果。

2.1继电保护的作用与组成

电力是国民经济健康平稳运转的重要能源之一。目前，我国的发电厂生产电能的方式主要是火力发电、水力发电等。每一种电能生产模式都要使用各种自动化电气设备。将继电保护装置应用于电气设备发挥监测故障的作用，如：继电保护在发电厂设备故障发生前能感应到异常信号，从而立刻把故障元件与电力系统隔离，防止设备内部构件受到损坏。同时，继电保护的紧急处理也防止停电时间过久带来的不便，让发电厂设备保持正常的运行状态。

继电保护动作的实现要借助于整套装置功能的发挥，其通常由测量元件、逻辑元件、执行元件等结构组合而成，每一个部分都是影响继电保护功能的重要因素。具体情况：测量元件，通过对发电厂电气设备的元件参数综合测量，将所得参数与标准值对比后判断设备的实际状态，以命令继电保护装置是否动作；逻辑元件，根据相对应的逻辑关系对设备故障详细分析，确定具体的类型、范围，再确定断路器跳闸、传输信号等动作；执行元件，继电保护信号传输完成后，执行元件则按照信号执行命令.如：跳闸、切断等。

2.2继电保护的基本要求

鉴于继电保护对发电设备故障的检测、报警、切断、隔离等多项功能，发电厂在配置继电保护装置时必须要考虑到继电保护动作运行的基本要求。只有满足继电保护装置运行的条件，才能使其保护功能得到正常发挥。一般情况下，继电保护的基本要求应当符合选择性、灵敏性、快速性等方面的要求。具体如下：

（1）选择性

继电保护动作的选择性是指保护动作装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。

（2）灵敏性

灵敏性是衡量继电保护装置反应能力的指标，发电厂设备出现短路故障之后，保护装置动作时间越短则灵敏性越强。作为继电保护的基本要求，装置的灵敏性必须能在规定时间内判断故障的位置、种类、影响及处理方法，让继电保护装置能正确反应动作。如：发电厂系统最大运行方式下三相短路动作正常，同时在系统最小运行方式下两相或单相短路故障时同样动作正常。

（3）快速性

快速的切除故障可以提高电力系统并列运行的稳定性，减少用户在电压降低的情况下工作的时间，以及缩小故障元件的损坏程度。因此，在故障发生时，应力求保护装置能迅速动作切除故障。

（4）可靠性

保护装置的可靠性是指在该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时，它不应该拒绝动作，而在任何其他该保护不该动作的情况下，则不应该误动作。

三、继电保护的干扰因素

继电保护在发电厂生产期间起到了关键性的保护作用，既能对设备异常状态有效检测，也可在故障发生时紧急切断处理。但从实际保护状态分析。发电厂继电保护受到了多方因素的干扰，造成继电保护装置的性能减弱，这对于发电厂安全稳定运行是不利的。

3.1雷击因素

雷电对发电厂设备的破坏力较大，且自然雷击形式多样，如：直击雷、感应雷、球形雷等。若发电厂的接地元件、避雷器受到雷电袭击后，因电厂内的地网为高阻抗，使得雷击造成的高频电流在变电站的地网系统中造成暂态电位的升高。这种高阻抗干扰状态下，发电厂继电保护装置的误动作率明显上升，保护装置的灵敏性、可靠性等性能大大减弱。

3.2高频因素

发电厂设备内隔离开关动作时间过长、动作速度过慢，在隔离开关触点之间则形成“电弧闪络”，由此形成过电压、高频电流等。这种高频状态会使得母线附近形成强烈的电场、磁场，使得二次回路、二次设备的运行发生异常状况，若干扰强度大于装置逻辑元件承受范围时便会使继电保护装置动作异常，干扰了发电厂继电保护装置的运行。

3.3辐射因素

为了满足电能生产调控的需要，发电厂内部电力系统也配备了相应的移动通信设备。通信设备在使用期间会形成强辐射电场、磁场。通信设备引起的辐射也会对继电保护造成一定的干扰，如：变化的磁场耦合到附近的弱电子设备的回路中，而回路则感应出高频电压而产生假信号源，这往往会误导继电保护装置的正常动作，影响了设备保护的效果。

四、发电厂继电保护的有效策略

继电保护是维持发电厂正常生产重要的关键环节，维持继电保护装置正常可靠动作是工程设计人员及运行人员需要深入分析的内容。考虑到继电保护干扰因素带来的不利影响，发电厂在生产运行期间要重视继电保护装置的管理，对潜在的干扰因素及时防范处理。根据笔者的工作经验，发电厂继电保护抵抗干扰的措施包括以下几个方面。

4.1安排保护人员

发电厂应安排专业人员对继电保护装置监测观察，当装置发生异常状态后及时采取措施处理。通常对发电厂继电保护装置要充分安排继保、运行等人员的工作，让发电厂继电保护装置保持良好的运行，专业人员必须经过专业的培训和学习，经过专业机构的测评，并对相关设备的运行状态建立运行数据，以作为资料储备。

4.2完善规章制度

不同发电厂的生产模式各不一样，发电厂要根据自身采用的继电保护装置特性，制定完善的规章制度加强管理。如：继电保护设备台账、运行维护、事故分析、定期校验、缺陷处理等。

4.3实行状态监测

随着微机保护和微机自动装置的自诊断技术的发展，变电站继电保护故障诊断系统的完善为电气二次设备的状态监测奠定了技术基础。对保护装置可通过加载在线监测程序，对相应的干扰因素及时处理。

4.4配电线路保护

当前，国内配网线路均以lO kv电压等级为主，但是10 kV配电线路结构特点是一致性差。这就要求技术人员参照电网保护配置情况及运行经验，利用规范的保护整定计算方法对继电保护参数准确计算。

4.5智能网络控制

科学技术的发展促进了人工智能技术在电力系统中的广泛运用，如：神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等。发电厂可以利用计算机网络平台，创建智能化的网络控制系统，引导继电保护装置正常的动作秩序。

五、结论

发电厂是我国生产电能的主要基地，每年发电厂生产了大量的电能供社会各行业使用，维持了正常的社会供电状态。随着电力行业技术的改革调整，发电厂设备故障发生率逐渐上升，不仅破坏了发电厂原有的生产秩序，也导致电能产量大幅度降低。为了避免设备故障造成的不利影响，发电厂为设备配备了继电保护装置，但是发电厂继电保护常会受多项因素的干扰而导致继电保护功能受损，所以采取科学合理的措施对这些干扰因素进行处理是当前电力系统急需解决的重要问题，相信在不久的将来，干扰问题在业界人士的努力下会得到有效的解决，这样就能在很大程度上对发电厂继电保护的保护力度得以进一步的增强，从而保护电网的稳定运行。