(大唐珲春发电厂吉林省珲春133300)
摘要:火力发电厂是供电系统中的核心部分,为用户用电提供了保障。为保证发电厂正常稳定运作,在发电厂中均配置继电保护装置,使发电机组、变压器装置持久有效运行。然而,在实际应用中,继电保护装置也易发生故障,本文就继电保护的检测及维修措施加以探讨,以实现其稳定工作,保障正常供电。
关键词:火力发电厂;继电保护;检测;维修
火力发电厂是电能输出的基本站点,为工业及民用电气设施等提供电保障。而继电保护装置是火力发电厂供电系统中不可或缺的组成单元,为发电厂中其他组件的运行提供了安全屏障。继电保护装置在使用过程中不可避免会出现故障性问题,因而在日常使用及维护中,需加强对其的检测及维修措施,保证继电保护装置长久稳定工作。
一、继电保护的相关规定
1、快速性。所谓快速性,指的是应该用最快的速度将故障设备切除,将故障设备快速切除有这样的必要性:将电力系统并列运行的稳定性提升上来;能够快速的将电压恢复到正常,对用户的影响降低;将电器设备的损坏程度降低下来,避免事故的拓展,将重合闸成功率提升上来。
2、灵活性。火力发电厂继电保护的灵活性指的是对装置进行保护中,对它保护范围中的异常运行状态和发生故障的反映能力,在事先要求的保护范围中出现问题时,不管短路的形式、系统的运行方式及短路点的位置怎样,对灵活性规定的保护装置能够给予满足。
3、选择性。所谓选择性指的是装置在动作中,只是切除电力设备中的故障,尽量的缩小停电的范围,进而对系统中非故障设备的继电安全运行给予保障
二、火力发电厂继电保护的必要性
在火电厂供电系统中,电气设备间的连接一般遵循发电机组、变压器组单元、高压或是超高压电网的顺序完成供电作业的。按照这种供电工作过程,若是发电机组或变压器装置出现任何故障问题,则直接威胁到整个供电系统的正常运作。尤其是功率较大的发电机组,其是发电厂中的核心装置,在进行维修时需耗费较多的费用,加大电厂运营负担。因而,在发电厂中配置继电保护装置便尤为重要,是实现其他设备安全正常工作的保障。继电保护的基本目的是最大化地降低发电厂中发电机组或是变压器组的故障影响力及系统停机频率,实现供电系统高效稳定运行。其主要功能体现为及时检测出供电装置可能出现的异常情况,并采取一定的措施预防故障问题。继电保护对故障的诊断极强,系统在供电过程中若发生异常,可通过继电保护装置快速跳闸,隔离故障源,切断其与其他设备间的连接,保证其他设备尽量不受影响,从而降低整个系统运行的故障风险。
三、继电保护装置的检测
3.1继电保护的主要组成。上述中提到继电保护的主要作用是实现对供电系统的故障检测及隔离故障源等,而这些功能的实现需依赖于继电保护整个装置的协调作用,在继电保护装置中,其主要构成模块分为测量、逻辑及执行单元。测量单元用以测量火力发电厂中的电气设施的参数及状态,通过测量结果与标准值的比较,判断出当前设备的运行状态是否正常,进而控制继电保护的动作;而逻辑单元,则是通过对逻辑关系的分析判断,确定设备所属的故障类型,然后执行相应的继电保护操作;最后执行元件在接收到继电保护动作信号后,对设备进行切断、跳闸等动作。
3.2继电保护的检测。在正常状态下,继电保护装置是处于休眠状态无动作的,一旦系统发生异常或是故障性问题,继电保护方执行动作,并根据已设定的逻辑关系等对故障进行诊断,确定具体动作。故在实际操作过程中,需人为地给继电保护装置触发信号,使其产生动作,实现对其的检测。常用的方式为通过模拟供电系统的故障问题等,改变系统运行状态,从而触发继电保护装置动作,从而实现对动作执行及已定逻辑关系是否正确的检测。
另外,可通过在线检测技术实现对继电保护装置的检测作用。这也是一种对动态信息加以分析的综合性计算机系统,可以通过状态检测和设备运行情况的信息搜集,形成一个对设备运行和发展趋势的预测,从而实现对设备的常态化监控。[1]通过计算机系统具备的数据分析能力,实时收集供电系统运行过程中继电保护的功能性参数,并对其统计分析,有异常发生时,发出报警信号,提醒技术负责人及时对故障处理维护,实现继电保护装置稳定持久性工作。
四、常见故障归纳
4.1电压互感器(PT)的二次回路故障。变压器是继电器测量设备的起点,PT二次电压回路保护误动作失败的结果是严重的拒动。PT二次电压回路故障主要集中在以下几个方面:首先,PT二次中性点接地异常。第二中性点不接地(虚拟存取)或多点接地性能异常。二次中性点不接地(虚拟存取)的原因除了变电站接地网的原因之外,还由布线过程导致。其次,PT开口三角电压回路异常。PT开口三角电压回路断线,导致机械原因短路和PT二次损失压力。PT二次电压损失的经典问题困扰着电压保护,是简单地打破各种设备的性能和二次回路缺陷造成的。
4.2继电器的触点故障。继电器触点在出现以下问题时对电网的影响很大,比如触头材料的类型不同,电压和电流的值不同等等。由于负载的不同和工作频率的变动,电网的内部设备运行会发生变化,这些变化对电网的演进产生一定的影响。如果任何这些因素都不能满足预定的值,如金属电解、接触焊、磨损或接触电阻快速增加等问题之间的联系异常,故障也时有发生。这在很大程度上影响继电器的接点,反过来会影响整个火电厂电力系统的安全性和可靠性。
4.3电磁系统铆装件的变形。零件弯曲,铆歪斜变形会给下道工序的装配或调整带来影响,会导致下道工序严重变形甚至报废。这是由于铆接部分超长、过短或挤压力过大造成的。但并不意味着电磁系统铆装件的变形是由设计模具装配错误尺寸或零件放置不当引起的。电磁系统安装的铆钉变形会影响保护设备的正常运行,在同一时间内产生不利于火电厂电力系统安全性的问题。
五、故障维修探析
5.1使用一种替代方法,排除故障保护继电系统。替代方法是用相同的元素,而不是怀疑有故障的部件以确定它是否是好还是坏,所以采取这种方法工作人员可以迅速缩小范围找到故障。替代方法是处理集成的自动保护装置内部故障最常用的方法。这种方法是比较常用的,也是基于微处理器的继电器保护设备的故障分析得来的,此外,替代方法常用的组件需要更复杂的电路保护装置和故障排除的数量来确定。
5.2使用交叉引用,以确认继电保护系统故障。比较常用的方法还有通过正常的同型号同规格的设备技术参数的校准报告,在较大的差异的情况下进行比较故障点。此方法主要用于验证程序检查接线错误,并不能确定故障的原因。此外,在继电保护系统上设置检查不能很容易地确定中继系统是好还是坏,因为差距较大,测试值和设定值时的保护装置难以调整,这时工作人员可以用循环恒定奇偶检测仪器来进行类似的保护设备维修,从而证实了继电保护系统故障。此外,还可以使用一个直观的继电保护系统故障排除方法。直观的方法是不使用仪器逐点测试,在一个无故障插件内进行备件更换排除故障。
5.3短路确认继电保护系统故障。确认中继系统的故障的位置还可以使用电路短路的方式,这样确认在电路故障范围之内发生的短路故障可以快速缩小检查范围。由线为基础的继电保护系统在大量的继电保护系统中出现会故障,次级电路故障是最常见的故障。要确认故障继电器保护系统,需要依次除去第一次级电路的位置,然后把回路一个接一个,当出现故障时,这个循环就会出现问题。确认故障所在的回路之后,再将循环部件放置回拆除命令,以确定电路元件的故障。短路确认继电保护系统故障也是常用的排除故障的方法之一,这种方法与以上几种方法相比有更大的优势,因此使用频率更高。
六、结语
在我们国家电能生产中,火力发电厂在其中发挥重要的作用。在火力发电厂电力内部电力系统运行中,继电保护设备是重要的装置,是不能缺少的。对于系统运行中的异常状态和突发事故能够及时的检测出来,将警报迅速发出去,能够确保电厂安全稳定的运行。这就需要在工作的过程中,要积极的掌握其中的一些对可靠性带来影响的因素,确保其功能的稳定发挥。
参考文献
[1]张孟宽.发电厂继电保护可靠性影响因素研究[J].科技创新与应用.2014(27).
[2]常咏梅,王昌勇.发电厂继电保护可靠性的影响因素探析[J].电气工程与自动化.2011(06).