发电厂继电保护干扰因素及防范对策

张清

摘要：安全生产是电力工业发展的重要基础，而继电保护装置是确保发电厂安全稳定运行的核心设备。当前，继电保护技术被广泛用于发电厂的安全生产中，它是保障发电厂安全生产的重要技术。但是，发电厂继电器的保护会受到许多因素的影响，尤其是雷电、高频等因素，它们可能会导致继电器保护装置发生故障。因此，要加强对继电器抗干扰因素的科学预防，最大限度地提高继电保护的有效性。鉴于此，本文对发电厂继电保护干扰因素及防范对策进行分析，以供参考。

关键词：发电厂；继电保护；干扰因素；对策

引言

继电保护系统的合理配置是确保发电厂安全可靠运行的重要手段。继电保护操作受到许多因素的影响，易出现故障。发电厂要不断优化内部和外部环境条件，合理配置继电保护系统，同时加强电气设备运行管理，提升继电保护技术人员的技术水平，最终保证继电保护装置实现稳定运行。

1发电厂继电保护装置的作用分析

保障电力系统运行的稳定性。继电保护装置存在的一个重要作用便是切实保障电力系统运行过程中的安全性以及稳定性，以此来有效的保障发电厂电力系统运行过程中持续处于一个相对稳定的运行状态之下。继电保护装置的存在可使工作人员在电力系统出现故障的情况下，迅速地对故障进行全面而准确的分析，在排查出故障位置的情况下通过向断路器发出继电保护装置的命令，从而及时而准确的对电力系统中故障所在位置进行切除，以此来有效地避免电力系统所发生的故障进一步造成破坏。

提高电力系统的自动化水平。电力系统的运行过程是一个十分复杂且严密的过程，因此单纯的依靠技术人员对电力系统各个部分的运行情况进行排查，势必无法做到全面而及时的保障电力系统时刻处于稳定运行状态。继电保护装置的存在则可以依托自动化技术以及远程技术，全面而及时的对于电力系统运行过程中各个部分的运行状态进行检测以及排查，并依托自动化技术实现了对于电力系统运行过程中进行全面而有效的实时保护，因此电力系统继电保护装置的一个重要作用便在于提高电力系统自动化控制水平的同时，全面而有效地保障电力系统运行过程中的稳定状态。

2继电保护目的

一旦发电厂的电气系统发生短路，会产生很大的短路电流，系统电压会大大降低。短路电流会大大降低设备电压，影响电力生产和电源质量，造成电力事故，威胁人民的生命财产安全；短路电流可能会烧毁系统设备，影响发电厂的正常生产运行；短路电流通过无缺陷设备时会燃烧绝缘零件，缩短设备使用寿命；短路电流导致电压减小，降低了发电系统的稳定性，发电设备可能出现振动，导致整个发电系统崩溃，损坏发电设备并造成经济损失。因此，发电厂要安装继电保护装置，控制、减小和避免损害。

3发电厂继电保护的干扰因素

3.1人为因素

人员方面，如果操作人员缺乏扎实的专业知识，不能熟练地阅读图纸，会导致继电保护设备发生故障或破坏；设备方面，由于经济拮据，当某些电力设备需要维修和更换时，工具和附件不足，导致继电器保护问题而无法解决，电力系统存在安全风险；软件方面，继电保护装置的相关系统相对落后，可操作性差，潜存安全隐患。

3.2天气因素的干扰

许多因素会干扰电网系统的正常运行。轻微干扰不会影响电气系统的安全性和可靠性，但是严重干扰会直接破坏电气系统的结构。许多变电站位于相对偏僻的地理位置，可以避开人群，降低人身安全威胁，但是容易遭受闪电等自然灾害的破坏。在变电站的布局中，技术人员经常利用接地线的高阻抗特性来调整布线，以提高变电站的抗雷击能力。但是，当雷暴袭击变电站时，电流将达到设计值，在高频情况下，如果技术人员无法及时找到故障点，继电保护将失去直接保护作用。如果变电站的瞬变电势异常增加，则继电保护装置将会错误运行，电路将无法有效地控制回路，最终会损坏设备。

3.3装置自身因素

（1）火力发电厂的继电保护装置都是采用微机保护，微机保护由硬件和软件两部分构成。微机保护的硬件部分是由电子元件构成的，如果在制造过程中使用了不合格的产品，在调试阶段不易及时被发现，软件部分也可能存在设计上的缺陷和漏洞，也不易被及时发现，这样的隐患会对装置投运后的可靠运行造成威胁。

（2）微机保护硬件部分的电子元件随着运行时间的增长，存在一定的老化风险，导致继电保护装置异常运行甚至造成保护误动。

3.4外部故障

外部故障主要由继电保护器不复位、继电保护器错误指示灯异常亮起、继电保护器烧损故障或者是绝缘故障所引起的。继电保护装置在异常状态下将会停止工作，这在极大程度上增加了电力系统运行的安全隐患，因此需在继电保护器不工作时及时地排查出故障的所在；继电保护器指示灯作为工作人员重要的信息来源，是切实有效保障电力系统稳定运行的重要信息基础。倘若继电保护装置的指示灯异常亮起将会为工作人员提供错误的信息，由此导致相关工作人员在错误信息的引导下进行工作；继电保护器烧损故障主要是由于线圈或接点烧损所引起的，相关工作人员可通过检查是否有灼烧气味来进行排查继电保护器是否存在烧损故障；继电保护器在长期运行过程中不可避免的会受到外界环境的侵蚀，这就有可能导致继电保护装置出现绝缘故障，这一问题的出现同样将使得继电保护装置本身的保障作用无法得到有效发挥。

3.5高频因素

如果发电厂设备隔离开关动作速度过慢、动作时间过长，在开关触点处会产生“电弧闪络”，从而形成高频电流和过电压等。母线附近会形成强烈的磁场、电场，使二次设备、二次电路的运行发生异常。如果干扰信号强度比装置元件可承受的范围还要大，会使继电保护设备发生故障，影响发电厂继电保护设备的正常运行。

3.6辐射因素

为了进一步满足电能生产的需要，发电厂的电力系统配备了一部分移动通信设备。在使用通信设备的同时，会产生强辐射磁场和电场。强辐射磁场和电场会对继电保护造成干扰。如果变化的磁场耦合到了附近弱电子设备的回路中，回路就会相应地感应出高频电压而产生伪信号源，影响继电保护的正常工作。

3.7其他外部因素影响

（1）给继电保护装置提供电源的直流系统发生接地故障，如果不能及时查找并清除故障，会影响到装置的可靠运行。（2）继电保护二次电缆在设计施工中未采用屏蔽电缆或使用电缆内的空线替代屏蔽层接地，不能有效防止空间磁场对二次电缆的干扰，是造成继电保护误动事故的重要因素。（3）如果与继电保护配合的光纤通信设备，在传输信号过程中出现异常，也会影响到保护装置的可靠运行。

4发电厂继电保护干扰因素的防范对策

4.1完善直流回路，降低设备干扰

如果继电保护装置工作期间断开直流电路的电感器，则可以将续流电路重新安装在原始设备中。在电感器被阻塞后，电磁场释放得更快，衰减率加快。其间要在电感器周围连接相关数据环路，即使在电感器被阻塞时，也可以通过发射电流来避免干扰。另外，根据电势增加和地面网络不同而产生的干扰，可以使用密集网络，在地面网络中安装一些接地棒，改变地面网络结构。人们要采用合理的设备进行接地，降低接地阻抗，最大程度地减少干扰。

4.2实现智能网络管理

人工智能技术在许多领域都取得优异的应用效果，为工业生产提供极为实用的管理模式，有必要积极研究和推广智能电网管理方法和继电保护方法。目前，继电保护只能在安装位置提供电气保护，建议使用智能电网连接散布在周围的继电保护设备，及早发现并隔离故障组件，以最大程度地减少故障的影响范围。智能网络可以解决数据传输问题，限制继电保护的有效性，形成智能控制网络。

4.3对二次设备进行检测

随着计算机技术的革新，我国微型计算机设备发展迅速，为二次设备检测提供有效的设备支持。在辅助设备的测试过程中，有必要仔细分析继电保护设备的特性，增加自动微机检测程序，有效地安装各种部件和设备。在设备管理过程中，设备的运行状态必须与微型计算机的在线监视和诊断设备的运行状态紧密集成。此外，要不断改进技术检测方法，加强设备检查。

4.4强化人员培训，提升技术水平。

对于继电保护工作人员，应结合现场运维、检修的关注重点，有针对性并注重实用性开展继电保护专业技术培训。继电保护工作人员还必须加强继电保护工作相关的规程及标准的学习，确保在今后的继电保护工作中严格执行规范化的作业流程、标准和安全措施。此外，还要不断提升继电保护定值计算与管理水平，定期对所辖设备的整定值进行全面校核，以保证发电厂各运行设备保护定值对系统的适应性及与系统保护配合关系的正确性。

4.5加强设备运行维护和检修工作，及时排除故障

要安排专业技术人员对运行中的装置进行定期巡视，通过分析运行数据判断装置是否运行正常，对运行异常的设备及时处理。为提高继电保护设备健康水平，还需制定完善的继电保护校验规程，明确校验项目和周期，并保质保量完成，严禁超期和漏项。在具体的继电保护装置维护工作中，制定相应的检修工作方案。继电保护检修项目和等级见表１。应定期对装置的运行情况进行综合分析，并配置足够的备品、备件，保证在装置故障时能够及时更换，缩短装置故障时间。对于系统老化、元件损坏等问题应及时排除。另外，还须加强直流电源设备、继电保护二次回路、与保护配合的通信设备的运行维护，保证继电保护系统处于最佳运行状态。

4.6落实二次回路巡检制度

定期对继电保护装置进行故障检测以及维护十分必要，而二次回路巡检制度是有效维护继电保护装置的重要机制。二次回路是测量回路、继电保护回路、开关控制及信号回路、操作电源回路、断路器和隔离开关的电气闭锁回路等自动装置以及继电器组件连成的电路，通过定期对二次回路的工作状态进行检查以及维护则可以有效地保障继电保护装置的工作效率以及工作质量，同时也可及时而有效地排查出继电保护装置故障存在的原因以及具体的故障位置，以此来有效地保障继电保护装置可以持续处于正常的工作状态之下，因此严格落实二次回路巡检制度是十分重要的一项保护措施。

4.7严格遵照电气二次盘柜接线技术规定要求进行电气二次接线工作，正确使用各种接线工具。

每个接线端子只允许接一根导线，每个电器元件端子接线不得超过两根。单芯铜线绝缘皮剥除长度适中，既不过多露出，端子也不能压到绝缘皮。多股软导线应使用相同规格的压接端子，用冷压钳压制好后接入端子排。接线柱接入两根导线时，导线之间应加平垫片，保证压接平贴，接触良好。接线不得使端子受到额外应力。电缆备用芯加装绝缘防护套。规范电缆号码管格式，每个电缆号码管均由电缆号、线芯号和端子号三部分组成，可有效防止误拆误接事故。

4.8执行安全措施

在运行中的二次回路上进行工作时，应执行继电保护安全措施票，由工作负责人填写操作项目与操作顺序，监护人校阅，专业技术负责人批准、主管签发。执行过程中应逐步打“√”执行。目前对发变组保护、励磁系统、涉网设备(线路保护、断路器保护、母差保护、安稳装置等)、关口表相关工作(定期检修、关口表在线测试、电压互感器压降测试、在线精度测试等)等标准工作编写了继电保护安全措施票，一些重要的消缺工作也同样要求编写安全措施票，已形成了完备的系统。

4.9提高电力设备运行管理，做好日常维护工作

发电厂涉及到大量的设备元件，其运行管理的科学开展，是继电保护管理工作的重要内容。一是要提高电力设备的运行管理效能，特别是在日常维护管理中，要做好继电保护设备的维护等工作，确保继电保护设备的稳定运行；二是要建立维护管理制度，落实继电保护设备的运行管理工作；三是保证电力设备质量，这也是提高电力设备继电保护效能的重要基础。在日常维护管理工作者，要根据继电保护装置的实际情况，制定科学有效的维护方案，以更好地保证设备稳定运行，为电力生产提供安全稳定的环境。

4.10发电机保护配置

在发电机保护上，为了避免定子过热的现象出现，可以通过反时限过负荷保护并在工作的过程中不断地检测反应定子绕组的电流。在进行实际操作上要具体问题具体分析，比如在进行后备保护转子回路的时候要选择励磁绕组过负荷保护。另外在保护的时候要查看电路所能通过的最大的电压数值。除此之外还可以进行失步保护，它可以检测机组的的阻抗变化情况，避免电路出现短路。同时失磁保护还可以进行相关的故障识别，对于不同的电路问题进行划分，还能针对不同的问题采取不同的解决方案，比如发生逆无功率事故就可以检测出来并通过降低输出来解决问题。

4.11优化继电保护管理环境，建立继电保护制度

发电厂要重视继电保护的管理建设，通过建立继电保护管理制度，更好地提高管理效率，确保继电保护装置可靠运行。首先，发电厂要建立完善的管理制度，明确岗位职责，确保继电保护装置日常管理工作的有效落实；其次，要提高电力设备的质量，特别是对于关键设备元件的质量控制，直接关系到继电保护效能；再次，要提高思想认识，夯实继电保护管理在电力安全生产中的重要作用。通过对雷击、高频等因素有效防范中，为继电保护的可靠运行创设良好环境。

结束语

继电保护装置是保障电力系统安全、稳定运行不可或缺的重要设备，能正确反映电力系统中的电气元件发生故障或不正常运行状态，并能快速动作切除故障设备。但是在继电保护装置运行中，也可能会出现装置误动、拒动等问题，对电力系统造成不良影响，因此需要强化继电保护装置维护管理，保证电力系统安全稳定运行。

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