火力发电厂继电保护装置故障检测及处理措施

（国能宁夏电鸳鸯湖第一发电有限公司，宁夏 银川750000）

摘  要：继电保护是电厂的主要二次保护，当电力系统中发生的故障或异常时，保护装置会依据采样信息，通过逻辑判断，从而发出报警、跳闸等信号，将故障部分进行隔离，从而将危害降到最低。由于继电保护装置大多安装于高压开关柜体上，并且长期处于带电状态，因受到外界干扰、运行环境、自身缺陷等影响，时常会造成装置自身故障。本文主要分析了我国火力发电厂继电保护装置中容易出现的各类故障原因，并提出了相关的优化改进措施以供参考。

关键词：火电厂；继电保护装置；故障检测；改进措施

0 引言

当继电保护装置出现故障时，如未发现或处理不及时，电力系统一旦出现故障，继电保护装置将会出现拒动、误动等现象，导致装置不能快速、有效的做出判断，更不能及时的对故障进行切断，从而造成事故危害性扩大。同时继电保护装置的异常，也会时常发生误报警，以及遥信、遥测采样不准，影响运行值班人员正确判断，同时也会增加工作人员的劳动强度。因此相关工作人员必须制定出合理有效的故障检测及处理措施，以此来确保装置的运行正常。

1 火力发电厂继电保护的必要性

火力发电厂在日常的工作过程中，电气设备是最重要的基础，生产设备同时也是保证供电正常开展的重要核心。在实际的生产过程中，如果发电机出现了故障，就会导致电力能源的供应出现严重问题。而且在发电过程中，部分发电装置的功率很高，这类型的设备在维修过程中会耗费掉大量的人力物力，成本较高会导致发电厂的运行成本大大增加[1]。因此，我国火力发电厂设置继电保护装置是非常必要的，通过继电保护装置能够保障发电设备正常运行，继电保护装置的工作原理如图1所示。在继电保护装置运行的过程中，其主要目的就是降低变压器发生故障的概率，尽可能的使得发电设备运行不停机，只有这样才能够保障火力发电厂供电的，正常运行提升火力发电厂的经济效益。另一方面，继电保护装置的主要作用就是用来检测供电系统在运行过程中可能会出现的各类故障问题，根据可能出现的异常状况来判断采取哪种预防措施，一旦在运行系统中发现故障问题，就立马可以通过继电保护装置来进行保护。比如在运行过程中出现故障问题，一般都会跳闸，从而隔断故障源，防止故障区域扩散，保护发电设备。

图1  继电保护原理结构图

2 火力发电厂继电保护装置故障的影响因素

2.1 外部客观影响因素

影响继电保护装置出现故障的外部因素有很多，其中主要包括了保护器错位、指示灯损坏、继电保护器发生损坏、绝缘位置出现损坏等多种类型。继电保护器错位主要是继电保护装置在工作过程中受到外界因素的影响而出现中断，在恢复正常工作后并没有回到原来的位置，此时就发生了错位故障[2]。指示灯出现故障是由于受到外界因素的影响，指示灯无法正常工作发出错误信号后，工作人员误判从而影响供电设备的正常运行。继电保护器发生故障主要是其内部的线圈或者其他内部装置出现了损坏，不能正常的进行继电保护工作。绝缘位置出现故障是由于使用时间较长，发生了老化或者是损坏，整体装置的绝缘能力大大降低。

2.2 内部主观影响因素

就目前来说影响继电保护装置故障的内部因素有很多。首先，接触点之间的故障是主要问题之一，主要表现为接触不良或者是由于其他物质的腐化导致接触点发生了移位。其次，差拍故障，出现这类型故障主要是由于继电器本身质量不符合标准要求或者是电压不稳定而导致的[3]。最后，就是装置内各元件出现了质量问题，继电保护装置失去了原来的保护作用，无法保障电力系统的安全稳定运行。

2.3 干扰因素

干扰因素导致的继电保护装置故障问题是最隐蔽的一类型故障，工作人员需要建筑仪器才能够排查发现。目前来说干扰因素主要是由电磁波和静电两种类型，而且随着如今通讯设备的逐渐完善，电磁波的覆盖面越来越大，因此距离较近的电磁波必定会对继电保护装置产生一定的干扰。另一方面就是工作人员自身所携带的静电，如果在进入继电保护装置环境之前，工作人员没有注意自身所携带的静电，就会使得设备受到严重干扰，此时继电保护装置会自动开启，从而影响供电的正常运行。

3 火力发电厂继电保护装置故障检测方法

3.1 外部观察法

对于继电保护装置来说，外部因素是导致其发生故障的主要原因之一，因此工作人员在日常的定期排查过程中，首先需要观察继电保护装置的外观，比如要观察继电保护器是否移位或者是错位，指示灯是否能够正常亮灭。如果在这个过程中发现继电保护装置出现了破损，或者是绝缘位置出现了老化的状况，工作人员就要给予充足的重视，找出故障原因并及时解决。

3.2 内部检修法

对于火电厂的继电保护装置来说，在日常的运行过程中内部装置很少出现故障问题，但是如果内部装置出现故障就会产生非常严重的影响。因此在日常的应用过程中，工作人员必须加强对于继电保护装置内部的保养检修，对内部元器件进行定期检查，对于现已经损坏或者是老化较为严重的元器件，要及时更换，这样才能够确保继电保护装置内部的安全完善。

3.3 干扰排查法

工作人员在日常的工作过程中，由于工作人员身上会携带静电，因此在接触继电保护装置的时候，工作人员必须要穿绝缘工服，对身上的静电进行清除，只有这样才能够保证其在接触继电保护装置时，继电保护装置不会受到静电干扰。为了提升通讯系统的干扰防范功能，工作人员要尽可能的增大接触距离，通过增大接触距离来弱化电磁波的影响。

4 继电保护装置故障处理对策

4.1 替换法

在继电保护装置运行过程中，如果存在故障工作人员就需要使用新的元器件来代替被损坏的元器件，一般情况下在检测的过程中主要是应用以下几种方法：（1）检测人员通过自己的经验判断取出可能损坏的元器件进行检查，然后再更换新的器件。（2）在安装完成后投入使用的过程中，系统如果仍然无法正常工作，则说明新更换的元器件没有任何问题，此时工作人员就是要继续排查其他的故障问题，但是由于继电保护装置运行过程较为复杂，而且在检修过程中电路的检修难度较大，因此一般都会采用替换排除法。通过使用该种方法能够高效快速的找出故障所在，发现电路故障原因，并及时采取解决措施来恢复继电保护装置的正常功能。

4.2 主观判断法

继电保护装置在运行过程中发生故障，检修人员可以凭借自身的维修经验来对故障原因进行判断分析。首先检修人员需要明确了解整个设备的运行状况与运行状态，根据正常运行状态下的参数信息进行比较，在家里日常工作中积累的经验来判断设备运行过程中出现的故障位置，如果是继电保护装置的开关，操作出现了故障，工作人员就需要对开关的分闸进行设置。

4.3 参照法

在火电厂的日常生产工作中，工作人员需要根据继电保护装置的相关信息参数，与当前运行状态的参数信息进行对比，判断其是否处于正常运行状态，并预测其在运行过程中可能会出现的故障问题，方便后续的排查与检修。目前来说，对于继电保护装置的参照对比法主要适用于定值检测，而且如果实际检测的数据信息与继电保护装置的预设参数有很大的差异，那么工作人员就无法在短时间内判断故障原因，也就无法采取针对性措施进行处理[5]。当检修人员发现故障位置后，应该及时更换线路，如果进行了反复的连接后，仍然无法恢复正常工作状态，那么就必须按照规定来进行设置。在这个过程中，如果得到的差异数据的波动过大，工作人员就需要应用仪器来对线路进行排查，对可能出现的故障位置进行多次对比分析，检测继电保护电路的实际运行状态。

4.4 制定进行二次回路巡检制度

为了确保继电保护装置的工作效率，工作人员需要对其已有故障进行定期的检查与维修，保障继电保护装置能够安全稳定的运行。另一方面，继电保护装置在实际的运行过程中很容易发生故障问题，因此必须要建立科学完善的保护装置，通过制定二次回路来强化保护效果，工作人员定期对继电保护装置进行全面检修。对于二次回路来说，它也主要是由继电器组成，在检查的时候需要对其连接电路以及相关装置进行检查，首先就是要对信号灯进行检查，确定信号灯是否能够正常工作。其次，工作人员需要对交流母线进行检查，确定继电器还具有保护功能。最后在发现故障位置后，要正确分析故障原因，采取针对性措施进行处理。

4.5抗干扰措施

4.5.1硬件抗干扰

硬件方面的抗干扰主要是对屏蔽层进行优化设置，尽量减小电磁干扰。如图2所示为电磁干扰控制原理图，工作人员通过采取保护柜的设计来进行各种磁场的屏蔽，还可以在此基础上增加铜网的铺设，从而有效提升屏蔽效果，增强其抗干扰能力。

图2  电磁干扰控制

4.5.2 软件抗干扰

在设计刻版布线的时候，需要对一些比较弱的信号进行隔断处理，这样才能够有效避免弱信号的平行出现。另外需要在电源和芯片之间设置一个抗干扰的电容，保证电流能够相互连接。

5 结束语

综上所述，为了进一步推动火电发电厂的安全稳定运行，在日常的生产过程中就必须加强对于继电保护装置的日常检修，针对不同类型故障问题提出相应的优化。并且随着近年来维修技术的快速发展，工作人员要加强对于先进技术的利用，强化对于继电保护装置的检验，为人们提供安全可靠的电力能源。

参考文献：

[1] 王旭星.火力发电厂继电保护装置故障检测及处理方法分析[J].智能城市,2021,7(11):87-88.

[2] 邢大江.火力发电厂继电保护装置故障检测与维修方法研究[J].中国设备工程,2018(22):100-101.

[3] 辛刚.火力发电厂继电保护装置故障分析及处理措施分析[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2018(10):155-156.

[4] 李松.火力发电厂继电保护装置故障分析及处理措施分析[J].科技经济市场,2016(04):165.

[5] 李廷军 . 试析火力发电厂继电保护技术改进方法与措施 [J]. 科学技术创新 ,2017(21):42-43.

       来源：化学工程与装备-官方网站-创刊于1972    2022年第7期  在线投稿  >>