简析继电保护装置在发电厂中的运用

曾 韡

（河北大唐国际张家口热电有限责任公司，河北 张家口 075600）

1.引言

随着我国电力行业的不断发展，继电保护装置在对电能的优化与改善作用方面有着不可替代的益处。其主要工作原理就是通过调节所输入的电压大小来合理地测定电流，防止测试仪器的损坏，甚至可以预防一些重大灾害事故。而在发电厂当中应用继电保护装置能够对电网起到良好的保护作用，使电网能够在出现故障时及时隔绝，从而维持电网的安全运行。

2.继电保护装置工作原理分析

众所周知，电力行业一直是我国经济发展的主要支柱之一，相关电力技术人员需要充分地了解继电保护装置的原理以及一些相关的专业性知识，才能进一步地将其应用在我国电力行业之中。而继电保护装置的原理图如图1所示，它有电源总线、数据总线、地址总线和控制总线四大中枢系统，而且还分有功率驱动模块、图形显示模块、通讯模块、A/D模块、开关量I/O模块和CPU模块等六大模块组成。这六大模块可以有效地调节在电路过程中的故障，在其发生故障之时，继电保护装置会发出警报，然后迅速地将警报信息传输到数据库中，迅速地分类出属于何种故障，并且会给出相应的补救措施。与此同时还会断开电路以防止电路继续损坏。最终将整个影响范围控制到最小，起到保护电网的作用。

图1 继电保护作用原理图

3.继电保护装置基本性能

3.1 可靠性

由于继电保护装置优异的警报功能和保护功能，能够迅速地处理，电路之中多出现的各种故障，并且给予补救措施，因此它拥有很高的可靠性。准确来讲其可靠性主要来自两个主要方面，其一就是保证判断故障出现的稳定性和准确性，并且能够迅速地分类故障种类。其二就是不会导致技术人员出现失误动作：相关技术人员需要依据科学合理的专业知识作为储备，并且保证设计制造过程能够满足要求。整个装置的工艺质量要有专业人士把关，确保整个装置不会出现质量问题。要知道，可靠性一定是整个继电装置的最基本的要求，需要从各个方面来严格审查。在火力电厂中，电力设备通常都是设有两个独立的继电回路，在每个断路器上分别都安装有不同的一套继电保护设备装置。

3.2 选择性

在我国的各种电厂之中，能够主动判断且分类电路之中所出现的各种故障显得极为重要。在制定决策之前其存在着一种选择性，主要表现在发生故障之时，电路的保护装置和电路的运行装置之间的问题，继电保护装置是首先断开保护装置或者是首先断开电路运行装置。除此之外，电路之中的继电保护元件也存在着一定的选择性，要使其配合电路装置的灵敏驱动系数，最终起到保护整个电路装置的作用。

3.3 灵敏性

灵敏性主要体现在继电保护装置运行过程中的灵敏性系数以及以灵敏性系数值，它可以有效地显示整个装置的所能允许的最大额定电流和电压以及所能允许的电阻变化范围，这对于整个电路的保护作用有着重要的意义和价值。

3.4 快速反应性

快速反应性是继电保护装置应有的特性，快速地检查到故障并对其进行补救处理，然后将故障信息反馈给技术人员是其本质作用。这样才能在电路之中出现故障之时，将整个损失和影响降到最小。

4.继电保护装置的应用

4.1 继电保护在发电厂中的智能化运用

在目前发电厂的日常电力保护管理中，运用的主要是人工智能化继电控制系统管理，这样就使得整个发电厂可以减少很多不必要上的浪费，并为其它保护技术上的运用领域提供了较为广阔的发展空间，在这种时代背景下，继电保护也开始出现了一定不同程度的基于人工智能化，让继电保护装置的设计使用更为科学及合理，像很多大型发电厂已经开始采用了人工神经网络智能模拟保护技术法来进行电力供电保护系统中的保护，对用于继电保护的人工智能化进一步发展进行了不断推进，在维修发电厂的过程里，会遇到继电短路的情况大概都会有几十种，要是用这种人工智能来进行排除，大约需要12h以上。但是运用这种人工神经网络的智能继电故障保护法对所需要采集到的样本数据进行短路故障检测，仅在0.5h以内就已经可以直接找出短路故障发生的原因了，这就有效率地减少了保护维修人的时间，并且通过这种计算机的智能辅助系统法的运用，能够直接让整个发电厂的电力发电保护效率提高。

4.2 继电保护在发电厂中的网络化运用

随着现代网络通信技术不断发展，继电保护也逐渐得到了更加网络化的技术支持，不仅为各种继电保护设备提供了直观可靠性的操作以及检查检验空间，还为它的后续发展应用提供了广阔的技术动力来源支持及保障。发电厂的电力继电保护系统功能主要目的是为了保障工厂电力系统可靠安全稳定正常运行，其继电保护与利用计算机无线网络运行数据的实模拟处理生成以及系统保护是密不可分的。

通过移动计算机进行数据采集及信息分析对汽车故障发生原因数据进行分析检测，并及时发出故障警报，如图2所示为一种比较经典的新型数模一体式磁继电保护驱动装置工作原理的框图。伴随着自动继电保护系统网络化技术发展，可以对实时数据采集及实时模拟数据生成，对各种继电故障情况进行实时综合处理，还可以能对各种故障情况进行实时显示，其包括故障发生位置及原因缘由等情况，可以及时采取有效保护措施解决故障。

图2 数模一体继电保护装置原理图

4.3 对发电变压器组的保护

发电器作为继电保护装置的主要环节之一，对于保护整个发电设备的安全性与稳定性有着重要的意义和价值。其主要作用于风力发电厂以及变压器等高精密仪器，因此在选择发电设备的时候，管理层需要做出充分的考虑，以实际情况为基点，从而打造出一流的继电保护装置。在火力发电厂中就需要付出昂贵的代价，并且造成整个发电设备的操作性降低等问题。除此之外，一般发电厂对于高压继电保护装置的要求越来越高，尤其是在处理设备漏电问题时，就需要高精密的仪器元件，如一些专用的发电机和专用的变压器等等。还有对于一些励磁器等的选择，需要经过专业人士的指导才能进行运作，其中的G60和T60等设备对于提升我国机电设备的稳定性有着重要的影响和意义。采用的这些数据保护装置大都具有十分成熟的控制技术，功能十分全面，在其中的硬件上几乎包含了所有各种能够直接实现数组远程控制的以及相应的微处理器和控制芯片。

4.4 对发电厂电力系统的保护

机电设备自动保护装置实际上是用来保护相应的大型发电厂的电力系统的一种装置，在进行电厂建设过程中要确保两种合作应充分考虑，也就是说，能够有效地提高机电自动保护水平相应的电网电厂减少二级保护电缆基于合理的配置。在两台大型低压发电机组上分别配置了大型电厂单元电气保护监控和通信系统。利用监控与通信系统，可以很容易地实现对机组动作电测量的实时采集，完成实时数据传输，最终实现继电保护装置动作电测量的远程测量和远程通信。

4.5 对发电厂直流系统的保护

众多周知，在我国许多发电厂中，供电手段一直选择为直流输电，因为直流输电可以通过变压器降低电压，这为整个厂子的安全提供了保障。在电厂建设过程中，确保其安全性和可靠性一直是人们所关注的重点，通过直流继电保护装置的准确性可以有效地提高整个电厂的运行效率。对于这类厂用电直流一次系统，分区配置系统原则上主要是基于厂用电一次直流系统的冗余分区。同时，考虑到直流主系统的远近使用，可以直接实现直流主系统的内部冗余分区配置。

5.结语

继电保护装置的发展对于优化和改善我国电力装置运输过程中的故障有着根本性的益处和效益，本文通过分析继电保护装置的原理、特点及其具体运用，从而对整个电路起到保护作用。我国人口众多，因此用电需求量相较于其他国家就非常大，为了使我国人民的用电安全系数能够更高，继电保护装置的应用就不可忽视。其在解决电路故障和作出预备处理等方面有着极大的优势，在保证其可靠性、选择性以及灵敏性的前提下，实现对这个用电设备的极致保护。另外，为了满足发电厂智能化生产的需要，在选择继电保护装置时，应该配合自动控制系统，实现保护系统的自动化，从而提高对发电厂的保护效果和运行效率。