火力发电厂继电保护装置故障分析及处理措施

火力发电厂继电保护装置故障分析及处理措施

(内蒙古京能盛乐热电有限公司内蒙古呼和浩特市010000)

摘要:火力发电厂机电保护装置的主要作用在于检测电力系统运行状态,收集并提供系统运行状态数据,供工作人员提供参考。当系统出现故障,继电保护装置快速采取保护措施,隔断故障段,防止故障威胁进一步扩大,保障系统安全。同时机电保护装置将故障信息及时反馈至工作人员,为修理维护电力系统提供指导。基于机电保护装置的作用,机电保护装置出现故障将给火力发电厂安全运行带来极大威胁。因此,本文就火力发电厂机电保护装置的故障原因进行分析,并提出维护措施。

关键词:火力发电厂;继电保护装置;故障分析;处理措施

电力系统是否能够保持安全运行对于社会稳定以及各行业发展具有极为重要的意义,火力发电厂一旦处于异常运行状态而又未得到及时处理,则往往会引发电力故障,造成重大运行事故,或导致电力设备严重损毁乃至人员重大伤亡。由此可见,我们应采取有效措施确保电力系统处于稳定、安全的运行状态,以免发生电力事故。在火力发电厂各构成部分中,继电保护装置是极为重要的一部分,该装置具有较强的灵敏性、选择性以及速动性,因此在工作过程中容易受到人为因素、温度以及辐射等环境因素影响而出现各类故障,对发电厂正常运行造成影响。基于此点,我们应掌握继电保护装置各类故障问题的关键,及时采取有效措施予以排除,确保电力系统正常运行。

1.火力发电厂继电保护的意义与重要性

在火力发电厂各部分构成中,继电保护装置是其安全运行的一项重要保障,该部分装置能够对电力系统中各部分电器元件处于非常态运行或者出现故障的状态做出及时反应,进而释放出信号或者迫使断路器跳闸来应对各类异常与故障问题的自动保护装置。火力发电厂运行时容易受到雷击、大风等自然因素以及操作失误、设备缺陷或者设备检修质量不合格等人为因素影响,该装置往往会受到不同程度干扰而出现功能受损的情况,进而导致电力系统运行异常或者因故障而中止运行,系统电压随之降低,整个电厂的系统安全以及运行稳定性受到破坏,甚至造成严重的人员伤亡。由此可见,继电保护装置对于火力发电厂生产运行具有极为重要的意义。

2.继电保护装置故障分析

2.1外部环境因素

①继电保护器不工作或不复位

当继电保护器在进行保护工作时,有时会因为某种原因而停止运行,电力系统就容易出现问题,所以应该及时找出问题并修复。

②继电保护器错误指示灯异常亮起

指示灯异常亮起会给工作人员带来错误的信息,导致工作人员进行错误的工作。指示灯异常亮起一般是工作环境恶劣造成的。

③继电保护器烧损故障

造成继电保护器烧损故障的原因主要有:线圈烧损和接点烧损。当继电保护器发生烧损故障时,外壳会变形,并有灼烧的气味,可通过闻的方式进行判断。

④绝缘故障

继电保护装置内部以及外部都有很好的绝缘设计,以免装置元件受到电磁干扰而损坏。然而,继电保护装置长时间使用过程中会受到环境侵蚀破坏产生绝缘老化问题,从而导致装置绝缘能力降低,继电保护失效。

2.2内部故障

一是接点故障。如接触不良、接点熔敷等,接点故障多为节点被二氧化硫、硫化氢等硫化物质腐蚀导致接点偏移引起;二是差拍问题。差拍多由继电器电压异常、继电器不符合要求引起。出现差拍故障后,应首先检查继电器电压是否异常,再检查继电器是否符合要求;三是装置元件故障。元件故障可直接造成机电保护装置失效,无法为电力系统提供保护作用。常见元件故障为电流互感器故障,造成装置内部电流异常,甚至烧毁机电保护装置。

2.3干扰问题

①电磁波辐射影响

现代通讯事业异常发达,人们拥有的移动设备如手机等越来越多,这些设备产生的电磁辐射会对继电保护装置的运行产生很强的干扰,甚至出现一些虚假的信号源诱导继电保护装置错误地发生保护动作。

②静电干扰

工作人员长期在电厂工作会携带一些静电,当工作人员接触到线路时会出现放电现象,而高灵敏性的继电保护装置就会立即运行保护程序,使电力运行质量无法得到保障。

3.继电保护装置故障处理措施

3.1故障分析对策

故障分析可采用短路法、经验法和替代法三种。

①短路法

检修人员将线路某段作人工短路处理,逐一排查并确认故障是否处于短接区域,由此来排查故障问题。在排查继电保护装置故障过程中,线路短接的方法能够将排查范围有效缩小,从而在短时间内诊明故障源。该方法在电力系统中的应用较为广泛,同时也适用于电流回路开路、电磁锁装置失灵以及继电器切换故障等情况。

②经验法

经验法是一种较为传统的继电保护装置故障处理方法,采用这种方法的基础在于工作人员对以往故障的检修处理进行了记录。采用经验法时,工作人员将本次故障特征与以往故障特征进行比较,找出以往类似故障并采用该故障的处理方式。经验法可以有效地节约故障处理时间,提高故障检修效率,但是不适合新故障的处理。

③元件更换排除法

元件更换排除法是继电保护装置维修中最直接,也是最常用的方法之一。元件更换排除法具体是指,检修人员查找出发生故障的线路或者元器件的时候,可以直接替换上同样的、无故障的元器件,进而能够保证利用最短的时间,恢复发电设备的正常运转。

在实际操作中,维修人员经常运用这种方法来检查是否是由元器件的所带来的设备运转故障,也就意味着,当维修人员把新的元器件安装完毕后,发电系统如果立刻恢复到了正常运转的状态,那么就可以确定一切故障都是有元器件的损坏所引发的,进而缩短了相关人员解决设备故障问题的时间,大大提高了检修工作的效率。

3.2制定进行二次回路巡检制度

为了保证继电保护装置的工作效率和质量,必须定期对其进行故障检测和维护,否则会导致继电保护的作用失效,给正常的电力运行造成严重的损失。由于继电保护装置发生故障几率大,且故障因素较多,因而需要制定机电保护装置巡检制度,定期检查二次回路状态,保证机电保护装置正常工作。二次回路有护板器、继电器等多个组件组成,并在控制线缆作用下连接电路。检查二次回路可掌握继电器铝盘、信号灯以及交流母线是否处于正常运行状态。通过该回路工作人员能够对继电器的铝盘运行、信号灯指示以及交流母线是否处于正常标准进行仔细检验,可快速找出故障原因和故障位置,并及时采取解决措施,保障机电保护装置正常运行。

3.3抗干扰措施

①软件抗干扰

对印刻版进行布线设计的过程中,应使弱信号与强信号之间保持相应的距离,防止出现平行情况,同时在各个芯片的零序、电源之间,增加抗十扰电容,并将Rc滤波器等接到直流、交流的入口。

对外部二次回路实施相应的抗干扰处理,如对干扰对象、干扰源之间的电感、耦合电容进行控制;对二次回路周围的电气值进行控制等。另外,还应对保护装置的模拟输入量的规律进行总结,若干扰使输入采样值发生错误,可以取消不能通过检查的采样值,等干扰脉冲过去,数据正常后再恢复工作。

②硬件抗干扰

硬件抗干扰主要包括隔离和屏蔽。电磁屏蔽主要是将电磁能量切断,并能够从窄间传播的路径将电磁干扰消除。保护柜主要采用铁质材料制作而成,能够对磁场、电场进行有效屏蔽,当电场较强时,应考虑是否需要采用铝板或者铜网加装一个屏蔽体。

结语:

在日常运行的过程中,继电保护装置难免会出现各种故障,若不能够得到及时有效的解决,非常容易引起重大安全事故,为此,必须将继电保护装置故障检测作为重要任务,并通过有效的维护和管理,实现继电保护装置的稳定、安全运行。

参考文献:

[1]李景波.继电保护二次回路异常及故障处理[J].科技致富向导,2014,(36).

[2]杨博,陈庆新,张爱军.发电厂继电保护装置故障案例的特点分析及建议[J].热力发电,2010,(03).

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