发电厂继电保护影响探析

发电厂继电保护影响探析

吴建伟

（江苏国信扬州发电有限责任公司225000）

摘要：随着我国社会经济的快速发展，人们的生活水平的提高，对电力能源的需求不断增加。电力能源作为重要的资源形式被广泛的应用到人们的日常生活与企业的正常生产中。发电厂作为重要的电力能源工程，继电保护可靠性的研究对其安全可靠运行有着至关重要的影响。众所周知，发电厂的继电保护装置就是为了避免发电设备在使用过程中出现故障所带来的事故影响。但是在日常的使用过程中继电保护装置也会受到各种因素的影响，致使继电保护设备寿命降低。本文就发电厂继电保护设备进行了简要的概述。并且针对发电厂内的继电保护干扰问题进行了分析与研究，望能对发电厂的正常维护有所作用。

关键词：发电厂；继电保护；可靠性；干扰因素

0引言

对于电力系统来说，一旦出现系统的异常运行就要及时的发现并且处理。否则一旦变成电力系统故障将会造成巨大的社会影响与经济影响。严重时将会引发电力事故造成人员人生伤亡。所以为了避免此类事故的发生就必须要对发电厂的电气设备加装继电保护装置。通过保护装置判断故障与异常状态，进而触发跳闸并发出相应的信号。

1发电厂继电保护的目的和任务

发电厂继电保护装置是指反映发电厂电力系统中电气设备发生的故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。发电厂由于受到自然灾害（如雷击、风灾等）和人为因素（如设备制造上的缺陷、误操作等）的影响，会不可避免地发生各种形式的短路故障和异常运行状态。

1.1发电厂继电保护的目的

发电厂的电力系统短路故障总是伴随着很大的短路电流，同时系统电压大大降低。电力系统一旦发生短路故障，将会产生如下后果：

（1）短路点的电弧将故障的电气设备烧坏；

（2）短路电流通过故障设备和非故障设备时发热并产生电动力，使电气设备的机械性能和绝缘损坏，从而缩短设备的使用寿命；

（3）电压下降，使大量电能用户的正常工作遭受破坏，影响产品的质量；

（4）电压下降可能导致电力系统各个发电厂间并列运行的稳定性遭受破坏，引起系统震荡，甚至使整个系统瓦解，造成大范围停电故障（美国和加拿大都因电力系统故障出现过大范围的停电事故）。长时间的过负荷会使电气元件的载流部分和绝缘材料的温度过高，加速设备的绝缘老化，损坏电力设备。

1.2电力系统继电保护的任务

电力系统继电保护的基本任务：

（1）电力系统发生故障时，继电保护装置自动、快速、有选择地将故障设备从电力系统中切除，保证非故障设备的继续运行，尽量缩小停电的范围。

（2）电力系统出现异常运行状态时，继电保护装置会根据运行维护的要求，自动、及时准确、有选择地发出告警信号或者减负荷、跳闸。

电力系统继电保护的基本要求：

（1）选择性。继电保护的选择性是指继电保护装置动作时，仅将故障设备从电力系统中切除，使停电范围尽量减小，以保障系统中非故障设备继续安全运行。

（2）速度性。继电保护的速度性是指继电保护装置应以尽可能快的速度切除故障设备。快速切除故障设备具有以下优越性：可提高电力系统并列运行的稳定性；可使电压尽快恢复正常，减轻对用户的影响；可减轻电气设备的损坏程度；可防止事故扩展，提高重合闸成功率。事故切除的总时间等于保护装置的动作时间和断路器动作时间之和。在实际应用中，应根据不同电网对故障切除时间的具体要求、电网的经济性以及运行维护水平等条件来确定合理的保护动作时间。

（3）灵敏性。继电保护的灵敏性是指保护装置对其保护范围内发生故障或异常运行状态的反应能力。在预先规定的保护范围内发生故障时，不论短路点的位置、短路形式以及系统的运行方式如何，满足灵敏性要求的保护装置都应能敏锐感觉，正确反应。

2发电厂继电保护的干扰因素

继电保护在发电厂生产运行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，又可在故障发生时紧急切断处理。但从实际保护状态来看，发电厂继电保护受到了多方面因素的干扰，从而造成了继电保护装置的性能减弱，这将不利于发电厂的安全稳定运行。

2.1意外因素

（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。由于电厂内的地网为高阻抗地网，因此当发电厂的接地元件、避雷器受到雷电袭击时，这种高阻抗地网就会使雷击导致的高频电流在变电站地网系统中的暂态电位升高。在这种高阻抗干扰状态下，发电厂继电保护装置的误动作率会明显上升，同时保护装置的灵敏性、稳定性等也大大减弱。

（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就会形成“电弧闪络”，由此形成过电压、高频电流等。这种高频状态会使母线附近形成强烈的电场和磁场，导致二次回路、二次设备的运行状况发生异常，当干扰强度超出装置逻辑元件承受的范围时，便会使继电保护装置动作异常，从而干扰了发电厂继电保护装置的运行。

（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和磁场，这种强辐射电场和磁场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时，回路就会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，从而影响了设备的保护效果。

（4）静电因素。静电因素对继电保护造成的干扰主要来源于工作人员的衣物，若技术人员长时间处于高电压环境中工作，其衣物上就会留有高电压电荷。当工作人员进入发电厂接触设备时便会产生放电现象，对继电保护装置的电子元件造成破坏，并扰乱继电保护系统结构，不利于发电厂电力设备的安全运行。

（5）电源因素。直流电源对发电厂设备造成的干扰作用不容忽视，发电厂接地故障发生后会导致设备状态异常，发电厂地网电位超出正常值。抗干扰电容与分布电容使直流的恢复时间极短，因此直流回路故障造成的短时电源中断及电源干扰破坏了继电保护的稳定性。另外，电子设备内部的逻辑回路异常变化而导致的继电器暂态电位差，也会对继电保护系统造成破坏。

2.2人为因素

（1）在人员方面，由于运行人员缺乏相关专业知识而导致继电保护装置不动或者误动，这就需要每个操作安装人员学习继电保护的有关知识并能看懂相关图纸，对各个元件的位置了解清楚，从而保证运行操作的正确性。

（2）在硬件方面，由于电厂设备维护的资金不可能无限供应，所以在供电系统中一些设备损坏后，在维修方面就会存在配件和工具不足及在运行中电网没有完善供电采用的保护装置的问题，从而就会使供电安全就产生巨大隐患。

（3）在软件方面，各单位都制定了相应的规章制度和标准，但实施力度不够。由于部分领导干部对机电事故不够重视，因此具体工作人员在操作时对各类制度、措施的实施大打折扣，从而留下了许多隐患。

3结语

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安全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状态，不仅可以在短时间内发出报警信号，而且能直接对故障部分采取切断、隔离处理，从而为发电厂电力设备的运行提供安全、稳定的环境。

参考文献：

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