火电厂继电保护可靠性影响因素分析
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作者:郝黎明
摘 要：随着我国社会经济的飞速发展，我国居民的生活水平也在日益提高，我国的用电量也在不断地上升，在此背景下，提高电厂运行的稳定性和可靠性就显得尤为重要。为了保证电厂设备能够稳定运行，配备了继电保护装置，但是继电保护装置在实际的工作过程中，容易受到多种因素的干扰而导致继电保护功能下降。因此，如何提高继电保护可靠性成为了火力发电厂的重要难题。本文介绍了火力发电厂继电保护工作的必要性，分析了影响继电保护的可靠性因素，并提出相关的解决对策。
关键词：火力发电厂 继电保护 可靠性 影响因素
中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）07（b）-0054-03
随着近些年来我国综合国力的稳步提升，国民对社会基础工程建设的要求也在日益升高，对各项资源的需求也在逐步提升，这其中对电力的需求更是与日俱增。火力发电厂作为我国电力企业的重要组成部分，为推动社会良好发展打下了坚实的基础，在火力发电厂运行过程中，安全事故也成为了火力发电厂必须要解决的问题。只有加强继电保护工作的重视程度，完善现有的继电保护体系，使得可靠性大为提升，只有这样才能在保证火力发电厂安全的情况下，提供正常的电能供给，为我国的社会发展做贡献。
1 火电厂继电保护的原理分析
通常情况下，继电保护装置主要包括测量、逻辑判断以及执行三部分，工作原理是根据电力系统发生故障前后的物理量变化的特征为依据的，继电保护的测量装置对于一些设定的物理量进行测定，与设置的额定值进行比较，电力系统发生故障后，一般情况下，电流就会增大、电压降低、电流与电压之间的相位角发生改变，根据这些变化，确定是否启动继电保护。逻辑判断部分是把测量装置的输出量和性质进行分析，之后传递给执行元件。执行元件就是根据上一部分的指令来执行，起到保护装置的作用。继电保护装置不同于电子设备，在实际的运行中，也较容易出现故障。因此，一般情况下，继电保护需要实时处于监控状态，如果电力系统出现故障，就要发挥继电保护的作用，只有在电力系统出现故障时，它才会启动，所以继电保护的配合能力比较强，可以很好地确保电力系统的稳定运行。
2 火力发电厂继电保护工作的作用
在火力发电厂的日常运营与维护中，继电保护工作起到了十分重要的作用，继电保护工作可以有效地提高供电的效率，同时可以使火力发电厂各项设备每个生产环节都处于稳定工作的状态。如果电力系统出现运行故障，继电保护可以立即启动，避免了更为严重的后果发生，同时还保障了火力发电厂的日常运营稳定进行。
2.1 提前預警并且防护
对于火力发电厂来讲，继电保护设施的工作状态直接影响到了火力发电厂的日常工作，是保证火力发电厂稳定运行的重要基础。火力发电厂因为其自身的特殊原因生产效率并不能保证稳定，严峻的工作条件使得各项生产设备时常出现各种故障，可能某些故障对于其设备本身来讲并不存在着严重后果，但是很容易造成设备的瘫痪，对火力发电厂本身的生产和相关工作人员的人身安全造成巨大的威胁，一旦电力系统发生故障，继电保护装置就能第一时做出反应。例如火力发电厂中焚烧炉出现温度过高导致高温炉破裂，继电保护装置会第一时间拉响警报，并且跳闸，强迫整个环节停止，检修人员也可以根据继电保护的预警机制，快速的发现故障所在的区域，排查故障出现的原因，并且针对出现的原因做好解决措施。同时继电保护装置也是保障检修人员安全的一道防护体系，一旦发生了故障，整个故障区域任何环节工作都会被强迫停止，在一定程度上来说，防止了更多的危害发生，同时消减了不稳定因素，保障了检修人员的生命财产安全。
2.2 隔离作用
继电保护装置是整个电力供应系统的一道屏障，一旦发生了安全故障，继电保护装置就会将故障发生的区域划为危险区域，并且将之隔离。这样不仅使得故障的危险系数大幅度下降，同时也为后续的维修提供了一定的安全基础。继电保护机制的一大特点就是其针对性，故障发生时，继电保护机制隔离的区域只有发生故障的区域，而不影响其它区域的工作。继电保护装置在稳定发电厂电力系统正常运行的基础上，还提高了电力系统的工作性能，同时保护其不受安全问题的损害。继电保护装置在火力发电厂的日常运营中起到的作用是不可忽视的。
3 影响火电厂继电保护的可靠性因素
继电保护装置保障了电力系统的正常运行，同时还能为检修工作锁定故障区域，隔离故障区域，降低危险系数。但是在火力发电厂的日常运行中还存在着诸多因素，可以影响到继电保护装置的工作性能，一旦继电保护装置无法发挥其实际作用，那么对于整个火力发电厂的工作会带来不可预计的严重后果。在火力发电厂日常工作中可能影响继电保护装置使用性能的因素主要有以下几个方面。
3.1 雷电因素
火力发电厂的日常运行中，难免会出现阴雨或是雷电交加的天气。在这其中，雷电对火力发电厂中继电保护设施的使用性能有着较大影响。火力发电厂为了防止雷电对火力发电设备造成破坏，通常会施加高阻抗地网，但是一旦出现雷雨天气，雷电会在避雷针的作用下直接导入，地下的高阻抗地网相关电流的流入会使得高阻抗电网中的电流电位急剧升高，这样一来，本就属于精密仪器的继电保护装置灵敏性和科学性就会受到影响，电压过高时还会造成不可逆转的破坏从而失灵，直接导致火力发电厂电力系统的正常运行受到影响。 3.2 电源影响
继电保护装置由于内部精密构件的使用材料还属于导电体，对直流电源没有抗性，这就使得直流电源可以对其使用性能造成巨大的破坏。但是火力发电厂的工作性能决定了直流电源接地故障时有发生，虽然相关单位针对这一情况布置了抗干扰电容和分布电容，极大地缓解了直流接地故障对继电保护装置的影响，但这仅仅是暂时地帮助继电保护装置恢复正常工作。哪怕发生故障的时间很短暂，都会导致发电中断，对继电保护装置稳定性造成的损失也是不可避免的。
3.3 高频因素
在火力发电厂的电力系统运行过程中，发电设备的开关效率也会影响继电保护装置的稳定性。因为发电设备的隔离开关，如果开关的动作过慢，开关的时间过长，会导致其触头之间发生电弧闪落的现象。这种现象会使得电力设备周围形成一圈巨大的磁场而继电保护设施内部有大量精密的金属构件，一旦磁场的强度过强，就会导致其内部构架的损坏，很有可能会导致线路短路或者是设备二次故障。如果磁场的强度大于元件可以承受的最大承受值，受到的承载力大于构件的刚度，那么这种超过材料本身的承载力会导致装置内部的运行受到影响，哪怕是装置内部一个齿轮的变形都会为电力系统的日常运行埋下巨大的安全隐患。
3.4 静电因素
火力发电厂的工作性能以及工作特点直接决定了火力发电厂内部出现静电现象是十分正常的，内部工作人员长期处在高压电的环境里，衣服表层积累了大量的静电。无论是衣服之间的摩擦还是衣服与设备之间的触碰，都会导致静电现象的发生。而这些静电虽然并不具备十分强的破坏性，但是对继电保护装置的正常运行造成了严重的影响。继电保护装置类型的不同，静电的影响程度也不尽相同，但是不可避免的会造成干扰，一旦继电保护装置发挥作用的期间，静电对其进行了干扰，那么继电保护装置做出的反应可能出现严重偏差，直接导致电力系统的运行出现故障。
3.5 人为因素
火力发电厂的任何一个环节都离不开工作人员的实际操作，因此人力对继电保护工作的工作效率也有着巨大影响。继电保护装置的工作性能要求实际操作人员具有深厚的知识储备，如果工作人员缺乏相关的专业技能，就会直接导致继电保护工作出现大量的纰漏，那么发生失误的几率就会上升。据不完全统计，70%的火力发电厂故障都是由人为因素造成的。
4 火力发电厂继电保护中存在的不足
火力发电厂在实际的运行中出现一些故障，而造成这些故障的原因也是多种多样的，为火力发电厂继电保护工作增加了许多困难，对于电力系统的稳定也埋下了诸多的安全隐患，继电保护中存在的问题主要有以下几个方面。
4.1 继电保护设施存在质量不过关现象
继电保护设施是保障电力系统稳定运行的基础，但某些火力发电厂所使用的继电保护设施不符合相关部门发布的行业规定。首先在相关设备的采购过程中，没有执行采购标准，购买回来的设备存在质量问题，不符合使用规范。另外，火力发电厂较为恶劣的工作环境使得设备的损耗率远远超过其它设备，而相关的工作人员没有对其进行良好的养护，没有安排定期的检查使得继电保护设施质量下降。
4.2 设计方案不合理
火力发电厂的电力系统需要完善的设计方案，以保证整个供电系统的运行稳定，但是现有的设计方案还遵循着传统的方法，既无法满足我国公民对电力的需求，也无法解决随时代出现的新型技术问题。因此在进行方案设计时，要严格参照相关的技术标准，但发电厂对相关的参数核对流于形式，降低了继电保护设施的性能，导致了继电保护设施保护水平的下降。
5 提高火电厂继电保护可靠性的措施
为了保障电力系统的稳定运行，只有提高继电保护体系的可靠性，为电力系统的运行打下坚实的基础。提高火力发电厂继电保护可靠性的措施主要从以下几个方面入手。
5.1 提高设备安全质量
针对继电保护设备安全质量问题分析，提高相关设施安全质量应从以下两个方面入手，首先在进行设备采购的过程中，要严格遵守国家相关部门出台的质量检测标准，核对自身火力发电厂的数据规模，采购质量过关、数值相符的电力设施，要求购买的设备必须具有出厂证明和质量检测证明，以此来保证电力设备的质量。其次，在后期的使用过程中要建立起完善的养护体系和定期检查制度。日常养护能够解决随使用时间而导致内部损耗的情况，而定期检查维修体制可以保证设备自身不存在安全隐患，一旦发现了安全问题，第一时间进行排查解决，以此来保证继电保护设备的使用寿命和相关性能的完善与稳定。
5.2 提高工作人员专业技术
具有深厚理论知识和过硬技能的工作人员，可以降低在电力系统运行的过程中故障发生的几率。如果工作人员的专业素养过高，无论是设备的养护与维修还是日常的使用，工作效率和维护效率都会大幅度上升。专业的技术人员在系统的安装、操作以及维护等方面，可以很好地按照操作规范进行，为继电保护系统的正常运行提供基础。
5.3 提高设计方案的性能
设计方案的科学与规范直接影响到电力厂的稳定工作，因此火力发电厂应该针对自身情况以及社会刚需改善自身系统的设计方案。应该依据最新的系统设计引进新型设备，并且完善相应的管理体制。可以建立模拟体系，对新的设计系统进行模拟，聘请专门的机构对系统的设计进行审核，以此來提高系统的稳定性，确保其符合国家规范。
5.4 加强二次回路的巡查
通过定期的检查可以发现存在的问题，及时对这些问题进行处理，可以确保继电保护装置的正常运行，有效降低了运行故障发生率。在对继电保护装置巡查过程中，需要查看继电器的外壳是否有破损的现象以及额定值的指示位置有没有发生变化;有没有出现触点烧坏或者卡住的情况;有没有存在电阻发热现象;压板或转换开关是不是在规定的位置;指示灯的指示是不是正常;相关的参数是不是符合规定标准;有没有存在设备发热或者是冒烟的情况等等。通过加强巡查，可以及时发现存在的问题，防患于未然。
5.5 做好设备的维修和更换
设备的质量是影响火力发电机组继电保护可靠性的决定因素，因此，要做好相关设备的维修和更换工作。在日常的巡查检修过程中，要对设备存在的问题进行及时的修理，确保设备能够正常运转。对于损坏严重或者是过于陈旧的设备，要做好相应的更换，确保火力发电厂继电保护装置可以正常地工作，提高继电保护的可靠性。
6 结语
综上所述，继电保护系统对于火力发电厂电力系统稳定运行而言具有着十分重要的作用，所以提高继电保护系统的可靠性是火力发电厂工作中的重中之重。必须提高对继电保护系统的重视程度，以此来保证电力系统的稳定运行，满足社会对电力的需求。
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