火电厂继电保护常见故障分析

火电厂继电保护常见故障分析
作者：潘诚
来源：《华中电力》2014年第04期
摘要：随着科学技术的不断发展，火力发电技术也不断提高，电力系统的容量及供应范围日益扩大，这对于火电厂的技术提出了更高的要求。

本文就火电厂的继电保护问题进行探讨，主要从继电保护原理、装置及常见故障进行分析，推进我国火力发电的安全发展。

关键字：火电厂；继电保护；故障分析
1、火电厂继电保护的概念及意义
1.1继电保护的概念
所谓继电保护是指在火电厂正常发电过程中为预防系统设备出现故障或工作异常情况所安装的保护装置，由于保护装置多数采用的是触点继电器，所以称之为继电保护，继电保护的对象包括发电机、变压器、输电线路等，由于发电厂的发电功率大、电压高，继电保护对于电厂的安全生产有着十分重要的意义，随着科技的不断发展，继电保护技术也在不断的发展完善。

1.2继电保护的重要性
火电厂的继电保护装置是在电力系统发生故障时作出快速反应的自动保护装置，主要的任务包括：电力系统中的装置或元件发生故障的时候，快速自动的作出反应，停止故障元件的工作，保证整个电力系统中其他正常元件的正常工作；或者是作出跳闸报警的反应动作，保护整个电力系统的安全。

继电保护装置在火电厂扮演着辅助角色，然而其重要地位却是不可替代的，由于发电厂的电力系统都是出于高压高负载的状态下运行，电力设备极易出现故障，若缺少了继电保护装置，电力系统的故障以及导致严重的后果：
（1）横向不对称故障导致电力系统的电压下降，直接影响用户的正常用电；故障位置由于过大的短路电流，产生的电弧，导致设备损坏甚至火灾；
（2）纵向不对称故障导致发电机运行不稳定，造成整个电力系统的震荡甚至瘫痪。

继电保护装置的主要作用就是在电力系统发生故障时作出正确快速的反应，防止故障可能造成的灾难，可以说继电保护装置是发电厂电力系统的安全卫士，是发电厂运行安全的保障。

2、继电保护故障分析
继电保护系统是电力系统的安全卫士，但继电保护系统的主要作用只能是反应问题，不能做到解决问题，有效解决继电保护故障才能促进发电厂的安全运行，同时，继电保护装置也存在发生故障的可能，有效解决处理继电保护系统自身的故障也是重要的工作内容。

2.1继电保护常见故障
首先要明确的是随着科学技术的不断发展，当前的电力技术已经非常的先进，包括继电保护技术，已经实现了智能操作，自带故障诊断系统，能够在发生故障时报警提示自身的故障所在，便于工作人员的故障处理，然而在继电保护系统的元件发生故障时极易容易出现故障报错的问题，这是就要求继电保护的工作人员来根据自身的经验知识和故障状态来进行正确的判断，从而实现有效的处理。

常见的继电保护故障主要有：
（1）电压互感器二次电压回路故障
这一类别的故障出现率非常高，二次回路故障主要有两种：一是电压互感器二次回路中存在中性线多点接地现象，故障产生的电流流过中性线从而造成互感器二次回路中的中性点产生与地位的电位偏移，就会造成继电保护系统的误判，作出不正确报警动作；二是中性点没有接地或者是接地的接点不实，这也容易造成继电保护系统测量到错误电压，作出不正确报警动作。

（2）断路器保护的拒动故障
由于电流互感器严重饱和，使其传变特性变差甚至输出为O，才导致了断路器保护的拒动，引起主变压器后备保护越级跳闸。

如二次电流过小或为0时可以判定，故障原因铁心中有剩磁，且剩磁方向与励磁电流中直流分量产生的磁通方向相同，在短路电流直流分量和剩磁的共同作用下，铁心在短路后不到半个周期就饱和了。

于是，一次电流全部变为励磁电流，二次电流几乎为0。

2.2故障排除的方法
继电保护故障的处理方法主要包括参照法、替换法、直观法、短接法、逐项拆除法五种方法。

（1）参照法
所谓参照法就是将完好设备与问题设备作比照，通过多种技术参数的有效核对来确定故障的原因所在，比较适用于操作失误的情况，比如接线有问题等。

（2）替换法
替换法原理十分简单，就是用正常的设备替换下故障处的设备，如果替换后运行正常则问题产生在被替换下的设备中，若故障仍然存在，则确定故障产生的原因很大程度上是在别处，需要进一步检查故障原因所在。

（3）直观法
直观法比较影响于人为判断，通过观察故障位置的表征，来判断故障产生的原因，例如故障处有着较农的焦味，很大程度上是元件烧损。

（4）短接法
短接法的操作时对回路中的可疑部分采用短接方式接入，从而确定是否是故障产生位置，以此缩减故障寻找范围。

比较适用于转换开关接点、继电器拒动等故障查询。

（5）逐项拆除法
逐项拆除法是将全部的并联电路断开，然后以此接入，当接入某一电路出现故障时，迅速判断该电路即为故障电路，从而确定故障范围。

这五种处理方法有各自的特点和局限，在实际应用中应先根据实际情况进行选择，由于实际情况的复杂多变，很多情况下需要使用多种检测方法才能达到目的。

3、继电保护技术发展
电力技术一直是国家科技投资的重点，继电保护技术随着实际发展的需要，正逐步实现网络化、信息化和智能化，当前微机继电保护系统正逐步应用于电力系统，随着电力技术和计算机信息技术的发展，更加先进的计算机信息技术将应用于继电保护中，继电保护系统的智能化发展能够全面实现故障检测、控制和信息传输，有效保证继电保护系统的正常稳定。

结语
继电保护对于火电厂的重要性已不用多说，继电保护的故障产生原因总结起来就是两点：设备故障和人为操作，对于设备故障问题需要科研部门和生产部门的积极努力，而对于人为操作引起的故障需要电厂工作人员提高工作质量，尽量减少人为操作失误引起的故障，确保继电保护的正常工作。

注明：德保县水利局（笔者曾经多年在大型火电厂从事电气一次，二次运行及维护检修工作）
参考文献
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