大型火力發電廠繼電保護技術研究

摘 要：從進入電力時代的那一刻開始，電力就成了人們生活當中必不可少的能源之一。綜觀我國的電力結構，可以了解到，在我國除了部分風能、水能較充足的地區采取風力、水力發電之外，大部分地區都是采用的火力發電。由于火力發電需要人為地添加燃料以維持能源的供應，因此其較之風力和水力發電具有更強的人工性，在供電的過程中就也更容易出現偏差和失誤。而繼電保護設備就在這時需要發揮其重要的作用，保障電力的正常供應。因此，本文就這一重要的技術進行了簡要的研究。

關鍵詞：大型火力發電廠；繼電保護；技術研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.164

1 概述

（1）繼電保護的含義。本文經過對文獻和資料的查看，對繼電保護的含義進行了粗略的了解。本文總結如下：繼電保護是電力系統中的一個供電穩定性保護系統。其可以對發電站中的發電系統的運行情況進行檢驗并排查故障。與此同時其發出報警信號警示發電廠工作人員或者是自行切斷故障線路以保障電力的正常輸送。屬于發電廠電力系統中較為自動化的技術之一，對于減少發電廠的突發情況具有很大程度的影響和及其重要的作用；（2）研究大型火力發電廠繼電保護技術的意義。本文著重提到的是大型火力發電廠的繼電保護技術。因此，首先論及大型火力發電廠的作用及意義。電力對于我們的生活來說，不僅僅意味著生活中的光明和溫暖。其還意味著工作的正常進行以及生產活動的正常進行，對人們的生活產生著巨大的影響。而大型的火力發電廠，其建立本就是為了更好地滿足當今日益增長的電力需要，其供電范圍也較小型的發電廠要廣很多，因此其在供電過程中一旦出現狀況，影響范圍將十分廣。而繼電保護技術就是大型火力發電廠正常供電的重要保障之一，因此，在大型火力發電廠運行的過程中，要想保證人們生產生活用電的正常，保障繼電保護系統的正常運行也是十分重要的；（3）繼電保護系統的作用點。在大型火力發電廠的運行過程中，最重要的電組設備要數變壓器。通常進行大電流變壓的變壓器結構都十分復雜且體積十分龐大。重要的是，一旦其發生故障，整個供電設備便無法正常運行，因此，在大型火力發電廠中，繼電保護系統主要作用的部位就是發電廠的變壓器。現在變壓器生產商生產的變壓器雖然較為穩定，出現故障的機遇夜晚十分小，但是由于其一旦出現故障便會造成十分嚴重的后果，因此，火力發電廠都會對其進行十分嚴密的保護并且采取相應的應急措施。繼電保護系統就是其中最為重要的應急措施之一。

2 電力系統主要故障及繼電保護系統的作用方式

（1）采用瓦斯繼電器以防止油面下降或者是瓦斯變化造成的故障。在大型火力發電廠中，部分發電廠運用的變壓器會時油浸式變壓器，這一變壓器的運行情況與油面具有重要的聯系。因此，發電廠應當采用可以對變壓器油面變化作出反應的瓦斯繼電器。瓦斯繼電器具有以下作用：如果變壓器出現輕微故障，致使變壓器內右面小幅度上升，產生少量的瓦斯氣體，瓦斯繼電器就會產生一定的反應，開啟輕瓦斯保護，發出警告信號。而如果變壓器內部的故障十分嚴重，例如短路等突發性的故障，放出較大電流，變壓器的油面就會產生巨大的變化，并產生大量瓦斯氣體，繼電器就啟動自身的跳閘系統，切斷電路，對整體電路產生保護作用，并發出警報。這樣就使得工作人員能對變壓器的故障與初步的了解；（2）變壓器自身采取縱聯差繼電保護。在變壓器的運行保護過程中，除了可以利用到繼電器進行檢測和警報之外，變壓器自身的繼電保護也是十分重要的。在現在的變壓器生產過程中，通常會對變壓器進行縱聯差幾點白虎。這種保護形式屬于一種防御性的保護方式，其對防止變壓器內部出現短路現象具有十分好的防御效果。例如，其可以防止變壓器繞組的中間電路及閘間電路等電路出現電路的現象。但是，其雖然可以對于短路進行有效的防御，其使用卻具有較大的局限性。其中最為重要的是其只能用于3200kv安一下的電力變壓器，也就意味著，在很多大型的火力廠其都無法得以應用。并且由于其只能起到防御的作用，因此，多用于電流速斷不靈敏的情況，是具有一定局限性的；（3）采用零序電流保護。在電力系統運行的過程中，短路除了電路老化出現故障這一原因之外，還有一個重要的原因就是線路的接地。這時，便是零序電流保護產生作用的時候。所謂零序電流保護，指的是，利用電線或者電纜在接地過程中產生的零電流促使電力系統產生保護作用的一個保護方式。由于其不受系統其他部位運行情況的影響，因此其在反應電路是否接地方面具有很好的靈敏度，是接地短路的主要保護方式之一。但是，其也具有一定的局限性，如果這一系統處于較短距離的線路或者是復雜的環形線路上的話，由于速動段保護范圍的影響會大大降低其靈敏性，因此在運用過程中應當加以關注；（4）應當采取過負荷保護。在自己家里是用電器的時候，人們往往會有意識地考慮電路的承受負荷等問題再酌情對需要同時使用的電器進行分貝使用，避免因為過負荷而導致電路的損壞。大型活力發電廠作為電力供應的重要單位，其電流雖然十分的大，但是也應當考慮到如果過負荷致使電路損壞會產生什么樣的影響。因此，在大型火力發電廠進行繼電保護系統的設計的時候，應當將發電廠如果過負荷所要采取的應急保護措施也考慮在內，并對其加以實施，防止由于符合過大而使得電路損壞，影響人們的正常用電。

3 總結

總的來說，在大型火力發電廠的運行過程中，如果出現電力系統故障，短路加上維修的過程勢必會對民眾的用電產生巨大的影響，因此，在其建設過程中應當盡早做好繼電保護措施，本文雖然分析了幾種故障形式以及相應的解決辦法，但是對于大型火力發電廠的實際運行過程來說，這僅僅是較為常見的幾種故障形式，至于十分完備的繼電保護措施，仍需要在專業研究人員的指導下進行建設。本文所做的，只是簡要的論述，望起到參考作用。

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作者簡介：劉帆（1980-），男，本科，工程師，研究方向：電力系統繼電保護。