火电厂继电保护技术改进方法探究

华电(漳平)能源有限公司 福建 龙岩 364000

1 引言

在火电厂中,继电保护技术是保障发电系统可靠与稳定运行的关键技术,可以在发电系统中出现故障时触发继电保护动作来隔离故障,保护其他系统和设备的安全运行。但是继电保护技术在应用中也容易受到多种因素的影响而难以发挥其保护作用,因此,文章就基于此类影响因素的分析来探讨相应的技术优化改进方法。

2 火电厂继电保护工作概述

火电厂中继电保护技术的应用,主要是监测电力系统发生故障前后的电气物理量参数,对被保护元件是否正常以及故障位置进行诊断,发挥其保障系统安全运行的作用。具体表现在电力系统中一旦出现故障,就会触发继电保护并发出警报,提醒工作人员及时处理系统故障。同时,继电保护装置还可以实时监测电力系统正常运行中的电压和电流变化情况,将所监测到的数据实时与整定数值进行对比分析,判断数据是否在规定范围之内,以此来判断系统是否正常运行,还可以针对其中的异常现象发出报警,而且发挥其隔离作用,切断异常或故障设备,保护其他设备的安全运行。

3 继电保护技术的影响因素

3.1 雷电因素 雷电是生活中比较常见的自然现象,但是雷电对电气设备的危害巨大,如果不做好有效的防范工作,则容易对继电保护装置造成极大的破坏。同时,火电厂发电系统中的电流较大且阻抗较高,在雷电多发季节,如果没有做好预防工作,容易出现与电网的对流现象,这就会导致发电系统中的电压和电流数值迅速升高,大大增加了电网运行荷载,造成继电保护装置的烧毁危害。

3.2 高频因素 在火电厂运行中容易出现继电保护装置在隔离开关操作上时间比较长的现象,表现出动作速度较低的问题,这就会造成隔离开关触点出现电弧闪络问题,同时还伴随有高频电流,造成过电压问题。此问题会导致在总线附近出现强力的磁场和电场,引发电流二次侧回路并出现二次设备操作用慈航问题,如果上述电场和磁场的干扰危害超过了设备逻辑元件的承受极限,这就会对继电保护装置造成危害而导致异常动作,影响火电厂的正常运行。

3.3 电源因素 对于火电厂继电保护系统中的直流电源来说,由于形成直流回路会导致电路故障的发生,对继电保护装置造成无法忽略的影响,表现出继电保护装置被在短时间断电的问题,难以确保继电保护装置发挥其应有的保护作用。

3.4 电磁干扰因素 由于火电厂发电系统的正常运行过程中会在各个部件中存在通信信息的传输以及电脉冲信号响应,而上述信号等会对继电保护装置的运行产生干扰。这主要由于上述信号中的频段比较相似的信号在传输中容易出现错误,导致通信故障而引发继电保护装置的误动作。此外,在发电系统运行中由于开关装置频繁出现开关动作,在频繁的开合动作过程总会在控制端信号的影响下导致瞬时过电流或过电压等问题。上述问题还会造成电流和电压不稳定的问题,甚至会导致电流和电压浪涌问题,对继电保护装置造成极大的危害,一旦超过此装置可以承受的荷载数值就会损坏此装置而无法发挥其保护作用。不仅如此,由于所用继电保护装置相对较为落后,难以对电磁干扰进行有效屏蔽,这就会导致在继电保护的配合过程中引发异常动作。

4 火电厂继电保护技术的优化改进方法

4.1 加强防雷系统建设 为了减少或避免雷电对继电保护正常运行的影响,改善雷电影响条件,就需要在发电系统中建立有效的防雷系统,充分利用系统运行中的各个层级分压对雷电造成的影响进行化解,此种方法也需要结合不同的雷击类型来确定。比如针对直击雷来说,通常采取安装避雷针等避雷装置的方式,将直击雷直接引入地下来避免雷击危害。而针对感应雷来说,由于雷击时会产生巨大的磁场,想要消除此磁场引发的感应电动势,就需要采取多级设置防雷器和防雷箱的方式来逐级消除上述感应电动势。而针对感应雷所造成的电压差现象及其造成的危害,需要通过合理布局的方式来减轻压降对继电保护装置造成的危害。

4.2 提升设备的灵敏度 正是由于电厂规模比较大,需要发挥继电保护装置的对电网整体的全面保护作用,也就是工作人员要结合实际情况做好全面防护设置。而继电保护装置自身灵敏性直接决定其保护能力,比如针对110kV及以上的电压线路,要求所用继电保护装置有故障点距离检测功能,保证其在检测金属性短路的精度上要低于线路全长的3%。

4.3 及时维护和更换设备 继电保护装置的自身质量问题直接决定其保护能力,因此针对电力系统运行时间比较长的此类装置来说,需要制定有效的维护方案做好装置检修维护工作,保证其处于最佳状态。而且通过设置设备台账的方式,及时更换陈旧以及损害严重的设备,通过完善的设备管理制度,保障设备质量,确保其应有保护作用的发挥。

4.4 改善电磁干扰因素 针对电磁干扰因素,应采取屏蔽和隔离技术来隔离设备干扰源头,最大化降低电磁干扰的影响。还要提升继电保护系统自身的过滤能力,有效消除其中电磁杂波的影响,避免浪涌冲击烧损此类装置的问题,能够通过压敏电阻和放电管来释放瞬态电流,避免电磁干扰。

5 结语

火电厂中继电保护技术的合理利用,可以发挥其保护发电系统安全与稳定运行的作用。但是其运行中也容易受到雷电、高频、电源和电磁干扰等因素的影响而导致其应有作用难以发挥,这就需要从以上几个方面加强对继电保护技术的改进,保障火电厂发电系统的安全与可靠运行。