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基于风险辨识的火力发电厂继电保护调试技术研究

作者

李轩

大唐南京发电厂 210000

1 火力发电厂继电保护调试中的风险辨识

1.1 设备风险

继电器是继电保护系统的核心元件之一,其故障可能导致保护误动作或拒动作。继电器故障原因多样,如触点接触不良,长期使用后触点表面氧化、磨损,影响信号传递;线圈烧毁,可能由于过电压、过电流或自身质量问题导致;机械部件卡滞,如弹簧弹性减弱、衔铁运动受阻等,使继电器无法正常动作。

电流互感器(CT)与电压互感器(PT)异常:CT 和PT 用于将一次系统的大电流、高电压转换为二次系统可测量的小电流、低电压,为继电保护装置提供准确的电气量信号。CT 二次侧开路会产生高电压,危及设备和人员安全,同时可能导致保护误动作;PT 二次侧短路则会使二次电压降低,影响保护装置对电压的准确测量,导致保护拒动。此外,CT 和PT 的变比误差、极性接反等问题也会影响继电保护装置的正确动作。

1.2 接线风险

继电保护二次回路接线复杂,涉及众多电缆和接线端子。接线错误可能包括导线连接错误,如将本应连接到不同端子的导线接错位置;接线松动,导致接触电阻增大,信号传输不稳定;电缆绝缘损坏,可能引发短路故障,影响保护装置正常工作。例如,在差动保护回路中,若电流互感器二次侧接线极性错误,会使差动保护装置误判,导致保护误动作。

随着数字化继电保护技术的发展,通信线路在继电保护系统中的作用日益重要。通信线路故障可能导致保护装置之间无法正常通信,影响保护功能的实现。如光纤通信线路折断、光纤接头污染导致信号衰减,以及通信协议不匹配、通信设备故障等问题,都可能引发通信中断或数据传输错误,使继电保护系统无法协同工作。

1.3 人员风险

继电保护调试工作要求调试人员具备扎实的专业知识和丰富的实践经验。若调试人员对继电保护原理理解不深入,对调试设备操作不熟练,可能在调试过程中出现错误操作,如设置错误的保护定值、误判设备状态等,影响调试结果的准确性。例如,在进行距离保护调试时,调试人员对距离保护的动作特性理解有误,设置了不合理的阻抗定值,导致保护装置在正常运行时误动作。

调试人员在工作中若缺乏严谨的态度,可能出现疏忽大意的情况,如未仔细检查设备外观、未按规定流程进行调试等。例如,在调试前未对继电保护装置进行外观检查,未发现装置外壳有破损、接线端子松动等问题,在调试过程中可能引发故障,影响调试进度和质量。

2 基于风险辨识的继电保护调试技术

2.1 设备调试技术

在调试前,对继电器进行全面测试与校验。采用专业的继电器测试设备,对继电器的触点接触电阻、线圈电阻、动作电压、返回电压等参数进行测量,确保其符合技术要求。例如,使用数字式继电器测试仪,通过向继电器施加不同的电气量信号,检测继电器的动作特性和参数,及时发现继电器存在的问题,并进行修复或更换。

对 CT 和PT 进行严格校验,确保其变比准确、极性正确。利用高精度的互感器校验仪,对 CT 和PT 的变比进行测量,并检查其二次绕组的接线极性。同时,对CT 的二次负载进行测试,确保其在允许范围内,避免因二次负载过大影响CT 的测量精度。例如,在对一台110kVCT 进行校验时,通过互感器校验仪测量其变比误差在规定范围内,且极性正确,保证了CT 为继电保护装置提供准确的电流信号。

2.2 接线调试技术

在二次回路接线完成后,进行全面检查与测试。使用万用表、绝缘电阻测试仪等工具,检查二次回路的接线是否正确、接线端子是否紧固、电缆绝缘是否良好。例如,通过万用表测量二次回路中各点的电压、电阻,判断接线是否存在短路、断路等问题;使用绝缘电阻测试仪测量电缆的绝缘电阻,确保绝缘性能符合要求。同时,对二次回路进行通电测试,检查保护装置的信号传输是否正常。

对于通信线路,进行通信质量测试和故障排查。使用光功率计、误码仪等设备,对光纤通信线路的光功率、误码率等指标进行测量,确保通信线路正常。检查通信设备的参数设置,如波特率、通信协议等,保证通信设备之间的兼容性。例如,在调试数字化变电站的继电保护通信网络时,通过光功率计测量各光纤链路的光功率,确保其在正常范围内,同时使用误码仪检测通信线路的误码率,保证数据传输的准确性。

2.3 人员培训与管理技术

定期组织调试人员参加专业技能培训,提升其理论知识和实践能力。培训内容包括继电保护原理、调试设备操作方法、常见故障处理等。邀请行业专家进行授课,分享实际工作中的经验和案例,加深调试人员对知识的理解和应用。例如,举办为期一周的继电保护调试技术培训班,通过理论讲解、现场实操和案例分析等方式,使调试人员熟练掌握最新的继电保护调试技术。

制定完善的继电保护调试工作流程和规范,明确调试人员的职责和操作步骤。加强对调试工作的监督管理,设立质量监督岗位,对调试过程进行全程跟踪检查。例如,在调试工作开始前,质量监督人员对调试人员的准备工作进行检查,包括工具准备、设备外观检查等;在调试过程中,监督调试人员是否按照规定流程进行操作,确保调试工作的质量和安全。

2.4 环境适应与防护技术

采取有效的电磁干扰防护措施,降低电磁干扰对继电保护装置的影响。在继电保护装置的安装位置选择上,尽量避开强电磁干扰源,如大功率电机、高压母线等。对二次电缆采用屏蔽电缆,并做好屏蔽层的接地,减少电磁干扰的侵入。同时,在继电保护装置内部设置滤波电路、抗干扰元件等,提高装置的抗干扰能力。例如,在某火力发电厂的继电保护室,对二次电缆全部采用双层屏蔽电缆,并将屏蔽层两端接地,有效降低了电磁干扰对继电保护装置的影响。

为继电保护设备创造良好的温湿度环境。在继电保护室安装空调、除湿机等设备,对室内温湿度进行实时监测和控制。设置合理的温湿度范围,如温度控制在15℃-30℃,湿度控制在40%-70%。定期对温湿度设备进行维护和检查,确保其正常运行。例如,通过温湿度传感器实时监测继电保护室内的温湿度,当温湿度超出设定范围时,空调和除湿机自动启动,调节室内环境,保证继电保护设备的稳定运行。

3 结束语

火力发电厂继电保护调试工作中的风险辨识与防控是保障电力系统安全稳定运行的关键环节。在实际工作中,应不断加强对继电保护调试技术 结合实际情况持续优化风险辨识与防控措施,为火力发电厂的安全稳定运行提供坚实的技术支持。随着电力技术的不断发展,新的设备和技术不断应用于继电保护系统,需要持续关注并及时调整调试技术,以适应不断变化的电力系统需求。

参考文献:

[1]魏征. 火力发电厂继电保护装置故障排查与维护策略研究 [J]. 高科技与产业化, 2024, 30 (11):59-60.

[2]莫久伟. 火力发电厂电力继电保护故障的检测与维修技术研究 [J]. 中国高新科技, 2023, (22):19-21.

[3]常洪涛. 火力发电厂继电保护干扰因素及防范对策分析 [J]. 电气时代, 2022, (07): 56-59.