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摘要:随着现代化科学技术的不断发展,人们越来越依赖于现代化的各项技术和设备,而这些设备大多数都离不开电力的供应。作为电力供应的源头,发电厂每年都会供应大量的电能来满足周围地区的需求。但是随着电力供应技术的发展和设备的更新,电力设备发生故障的概率也逐渐提高。本文主要从发电厂的继电保护角度出发,分析了继电保护可靠性的影响因素,同时提出了一些提高继电保护可靠性的对策和方法。
关键词:发电厂;继电保护;可靠性;影响因素研究
继电保护装置一般定义为:在电力系统发生故障或运行不正常的情况下,利用最小的范围或是最少的时间自动地对出现故障的设备从系统中发出信号,或除去有关的信号,目的是为了避免或减少设备的损伤,消除因为电厂设备故障给供电地区带来的影响以及设备故障的根源,继电保护工作作为一项技术性很强的工作,其技术性体现在对于故障的分析和处理能力上。所以,继电保护工作的关键之处在于要用又快又好的方式来处理系统发生的故障。
1.发电厂继电保护的必要性
电力是保证国家经济健康发展的重要因素之一。当前,中国的发电方式主要是火力发电、风力发电等,所用的继电保护、自动化设备也是各种各样。而继电保护装置对所有电力系统设备安全性和稳定性起着积极重要作用,当电厂电气设备运行出现故障时,继电保护装置在故障发生之时就能够立即检测到异常信号,继而在短时间内排除故障,减轻设备的损伤和破坏,从而隔离故障元件和电源系统,保护设备不受损伤。
继电保护具有在维护电力系统安全运行过程中其他装置完全代替不了的作用,不仅能够提高故障处理的效率,在某种程度上还是电力供应的保障,影响着经济的发展,同时在保障人民群众正常的社会生活方面具有不可忽视的作用。因此,必须高度重视电力系统中的继电保护技术。它本身就是一项很复杂的技术,对于怎样才能提高它的工作效率是电力工作者们长久以来一直关注的热门话题。
2.发电厂继电保护系统可靠性影响因素
2.1辐射因素
发电厂的通信主要依靠电磁波的相互传递,掌握电力供应分配情况,电磁波的传播是电场和磁场相互作用、相互激发的过程,根据电磁感应定律,在电磁波的传播过程中会激发导线中的感应电流,电磁场的诱发会提升继电保护回路的电流,继电保护系统无法快速区分,电流瞬间提升的原因是受通信电磁波影响还是电厂供电问题造成的影响,在这种情况下继电保护系统无法准确评估发电系统的运作情况,以做出错误的判断。电磁波作为通信信息的传播载体是当前信息交流的重要手段,对继电保护系统的确存在较大的影响。
2.2高频因素的影响
电厂隔离开关之间之所以出现“电弧闪络”,是因为发电厂设备隔离开关操作时间过长,运动的速度太慢,最终产生过电压、高频电流。因为高频因素的存在,路附近会产生一种强有力的磁场和电场,错误操作二次侧回路以及二次设备,一旦干扰强度大于设备逻辑元件的承受能力,就会造成继电保护装置的异常动作,那么发电厂的继电保护装置的正常运转就会受到影响。
2.3继电保护装置受雷电因素的影响
自然雷电的种类多种多样,比如:感应雷、直击雷、球形雷等,对于电厂的正常运行具有很大的威胁。当自然雷电击中电厂的接地组件或者是避雷针,电厂的地面网络由于具有高阻抗压的特性,电厂接地网系统的电位会因为自热雷电所产生的高频电流而瞬间升高。继电保护装置会因为这种高抗阻的干扰而大大增加在处理设备故障方面的失误几率,也使其自身的稳定性、灵敏性以及其他特性大大降低。
2.4人为因素
虽然在发电厂继电保护设备操作中有部分是全自动化的机械进行,但是也需要专业的技术人员进行前期的参数设定,同时还要有后期的数据分析和定期的维护检修。因此,如果没有对技术人员进行有效的管理,那么必然会造成继电保护设备在使用过程中出现问题。对于继电保护设备而言,技术人员主要是要负责设备的安装和设计,以此来保证后期的使用不出现问题。这就要求技术人员在日常的工作中不断的学习相关的知识,对每个环节的流程都有一个清楚的了解。
3.提高可靠性的具体措施
3.1针对自然环境因素的改善
对于自然界的雷电影响,目前的措施是进行系统化的防雷工程建设。这就需要从各个层级来对雷电的影响进行消除。首先,需要对于直击雷对继电保护系统的影响进行消除,利用避雷针将直击雷导入地下可以将大电流导入。其次针对感应雷进行防护,使用多级的防雷箱和防雷器,逐级消除瞬态感应电动势的影响,保证继电保护系统不会受到感应电流冲击。最后通过合理布局消除电压差,减小因压降导致的高压或大电流对器件的影响。为了消除高温或低温对于继电保护系统中装置的影响,需要引入一个温度控制器部件来管理工作环境温度。通过温度控制器部件感应到的工作环境温度,控制风机降温或加热器升温,来调节继电保护工作柜中的温度。对于会侵蚀继电保护系统的水汽,同样的可以采用湿度控制器来改善其工作环境。较大程度上可以消除因水汽凝结造成的短路隐患。
3.2检测继电保护装置状态
随着时代的进步科学技术的发展,人类在人工智能技术方面有了很大的突破,例如:遗传算法、神经网络、模糊逻辑、进化规划等先进的科学技术。所以,电厂可以利用相关的技术,加强继电保护装置的状态检测,进而保证设备能够正常运行,电厂能够顺利供电。
3.3加强继电保护运行操作的可靠性
要求发电厂继电保护工作负责人员不仅要具备相关的专业技术能力,更要具备高度的社会责任感,提高继电保护的工作意识,在工作中不断学习与积累经验,从而不断地增强对继电保护系统的操作能力。例如,发电厂继电保护负责人员,应在具备相关专业知识的前提下,深入掌握继电保护的工作原理并熟悉二次回路的图纸,确保负责人员准确的排除继电保护装置产生的异常问题,并及时的找出对应的解决方案,确保电力系统的正常、稳定运行;再如,在进行旁路开关取代线操作时,需要涉及到继点保护定值的确认与调整,以确保与所带线路定值得以匹配性一致,如操作人员检测出装置的异常运行状况,再进行必要的应急处理措施同时,与管理人员进行联系,以确保在最短的时间内完成系统检修,将事故的负面影响控制在最小范围内。
3.4完善规章制度
结合发电厂具体的继电保护实际情况,制定相应的继电保护管理规章制度,发电厂应建立并健全一整套继电保护监管框架以及科学、合理的管理模式,如制定设备运行和维护管理条例、责任人管理制度、事故预警与处理方案、设备定期校准与缺陷处理准则等。
结语:
难以预料的突发事故、不可逆转的外界因素、偶然的人为因素都是阻碍发电厂继电保护可靠性提升的影响因素,继电保护可靠性的降低在很大程度上阻碍了发电工作的正常运转,而电力供应的非正常运作,就会造成我国经济发展中出现巨大损失。为了更好的提升发电厂继电保护系统的可靠程度,就必须考虑阻碍继电保护的各种影响因素,在众多的影响因素中,人为偶然影响因素是可以避免的,这就需要发电厂提升对技术人员专业培训的力度,减少人为错误操作为继电保护可靠性能带来的影响。除此之外的外界环境因素,例如:雷电影响、电磁辐射等同样会对保护系统的正常运作造成的影响,在改进继电保护体系中研究人员有针对性的提升继电保护系统对电磁辐射、雷电感应的灵敏程度,进而提升继电保护系统的可靠性。
参考文献:
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[2]王龙,段悦平,李辉成.发电厂继电保护安全自动装置研究[J].电子技术与软件工程,2017(13):237.