發電廠繼電保護可靠性影響因素研究

王建忠

（神華國華壽光發電有限責任公司，山東 濰坊 262714）

電力系統是一個復雜且危險性極大的系統，是直接面向用電客戶和廣大社會的，其中任何一個環節出現問題都有可能影響電廠的運行和用戶的正常用電，嚴重的還會威脅到工作人員的人身安全。所以，相關工作人員要及時發現發電廠中存在的問題，并及時處理，將電廠的潛在安全隱患扼殺在搖籃中。繼電保護系統是電力系統中一項比較重要的系統，它為整個電力系統中的設備提供基本安全保障，本文就是就繼電保護可靠性影響因素展開了一定的研究。

1 發電廠繼電保護

（1）繼電保護的概念。發電廠的繼電保護系統是一種應用于電力系統，能夠及時發現電力系統中因為雷電或者人為因素而發生故障或者影響到系統的正常運行的一種保護機制，這種保護機制能夠及時發現故障，并且能夠做出斷路器跳閘或者給出工作人員信號，讓整個電力系統能夠正常運行。繼電保護系統對于整個電力系統安全保護有著重大意義。

（2）發電廠繼電保護的目標。當電力系統發生短路時，會產生異常強大的電流，與此同時，系統中的電壓會急劇下降，從而對電氣設備、絕緣設備以及機械性能造成很大的損壞，最終影響整個供電系統的壽命，情節嚴重的還會影響到居民的正常用電。而發電廠繼電保護的目的，就是為了防止這些情況的出現，最大程度上降低因為設備損壞而造成的發電廠經濟損失，提高電廠的整體收益。

（3）發電廠繼電保護的基本前提。繼電保護的基本要求包括三種，選擇性、高速性以及敏感性，現在分別對三種要求進行詳細闡述。

①選擇性。當繼電保護機制啟動時，相關的故障設備就會自動地切除到系統之外，這樣就能夠很大程度上縮小當故障出現時的停電范圍，保證其他的設備能夠正常運行。

②高速性。高速性要求繼電保護系統能夠迅速啟動并且其發揮作用的速度要極高，只有快速的啟動系統才能最大程度上發揮其作用，才能及時地保證電力系統的穩定，減少企業的損失以及提升重合閘成功的概率。一般而言，消耗切除的總時間要和保護系統做出反應的時間和斷路器動作時間之和相等，所以，繼電保護系統要保證整個切除消耗的總時間在一定范圍之內。

③敏感性。敏感性不僅要求繼電保護系統在電力系統發生故障時迅速啟動并且高效做出反應，還要準確、精確地找出發生故障的位置和做出準確的反應，這點而言，繼電保護系統對于電力系統的維護具有相當大的意義。

2 發電廠繼電保護可靠性影響因素研究

繼電保護系統是作用在電力系統中的保護機制，對于研究它在可靠性方面受到影響的因素進行分析對于繼電保護系統實現安全、可靠、有效的保護有著重大意義，而能夠讓繼電保護系統受到影響的因素總體可以分為兩種：一種是意外因素，一種是人為因素，以下對兩種影響因素進行詳細分析。

（1）意外因素的影響。電力系統中發生意外是不可避免的，根據這些年來電力系統中各項意外事故發生的頻率主要分為五大類：

①雷擊。自然界發生的雷擊主要包括直擊雷和球形雷等多種形式，因為發電廠的內部配置了高阻抗地網，這種抗地網會短暫的提升因為雷電而產生的高頻電流，從而讓繼電保護裝置對于事故的發生情況難以判斷，大大提升其錯誤率。另外，繼電保護系統也會因為高頻電流的出現變得很不穩定，反應更加遲鈍。

②輻射。電能的相關設備的配置是為了滿足生產調度，而要實現調度，就需要信息時間的互通，所以電廠會在電廠內設置一些通訊裝置，而通訊裝置的出現，會產生一定的輻射，這種發射出的強輻射和磁場很有可能會對繼電保護設備造成一定的影響，傳輸出假的信號源，讓繼電保護系統無法正常工作。

③靜電。一般而言，工作人員的衣服等物品上都會帶有一些靜電。工作人員在進入發電站工作時，會在很長時間內處在一種高壓的環境中，所以在其衣服等部位會因為觸碰而殘留一部分高壓電荷，一旦工作人員接觸到這些電荷，有極有可能出現靜電現象，從而對相關的電子元件造成損壞，最終影響到繼電保護系統的正常運行。靜電事故一般很難處理，工作人員在進行工作區間時一定要進行靜電消除處理或者穿戴靜電服。

④直流電流。直流電流對于發電廠的干擾是比較隱性和不易察覺的，但是一旦這種事故發生，就會讓繼電保護處在一場工作狀態，讓地網的電位拔高超出正常的使用值。另外，當直流回路故障出現時，分布電容會很大的縮短直流電流的恢復時間，造成電流中斷或者干擾情況的時間較短，從而對繼電保護系統的穩定性造成很大的影響。電子設備的邏輯回路出現問題，讓繼電保護系統出現電位差，最終使其損壞。

⑤高頻。如果設備內部在進行開關隔斷的時間過長或者速度過慢，都很有可能出現“電弧閃絡”，然后就會出現高壓和高頻電流，然而這還不是最嚴重的，最嚴重時，在母線周圍會出現異常強大的電場和磁場，讓相關的配置元件超出所最大的承受范圍，進而對繼電保護裝置的運行和工作造成極大的影響。

（2）人為因素的影響。人為因素也是影響繼電保護裝置安全造成較大影響的因素之一，也主要表現在三個方面。

①人員。相關的工作人員由于專業知識和工作經驗不足使得繼電保護裝置不能準確使用，最終導致繼電保護系統出現故障。比如，不能確切地找到相應的元件或者看不懂圖紙，在實際操作出現失誤，造成系統損壞。另外，某些工作人員的素質也有待提高，現在的大多數工作人員責任感不足，常常在工作工程中敷衍了事、行事馬虎，這些都會使繼電系統的可靠性大大降低。

②硬件。繼電系統中的設備硬件出現故障，而由于企業的資金不足或者不夠重視而對出現損壞的硬件沒有及時修復，最終造成繼電系統不能正常使用，對發電廠的安全產電造成巨大的安全隱患。另外，電力系統中的各個裝置通常是相互聯系的，當其中一個硬件出現問題，很有可能造成極大的連鎖反應，讓其他部分的電力系統也不能夠正常運行。

③軟件。這里所說的軟件并不是繼電保護裝置中的控制軟件，而是指的是一些規章制度以及人們對于繼電保護裝置的觀念認知。具體來講，就是電廠的部分領導不重視電廠中出現的故障，且對于某些規章制度的執行力度不足。比如，當某些工作人員出現了錯誤操作時，領導人員對其的處理過于寬容，這就會使得該工作人員產生一種該環節“不甚重要”的心理，從而在心理上產生松懈，埋下安全隱患，并如此循環下去。

3 提升繼電保護系統可靠性的措施

提升繼電保護系統的可靠性可以從加強對工作人員的專業培訓、完善相關管理制度等方面進行。

首先，企業在人才的選拔上要選擇出具備過硬專業知識的、并持有專業水平資格證書的人才，并建立相關的規章制度對這些人員的操作進行評定和考核，讓工作人員能夠很快就明白自己的職責和電力系統安全的重要性，提升他們的安全意識。

其次，就是在規章制度的建設過程中要對其不斷完善和維護，尤其要注意規章制度中存在的缺陷，還有就是要對員工的處理故障的水平進行培訓，讓他們能夠及時發現系統中存在的故障并且做出正確的應對措施，提升故障的搶修速率。在這些制度建立完成之后，領導要加強制度的實施力度，嚴格按照制定辦事，不能讓規章制度淪為一紙空文，流于形式。然后就是可以通過計算機和現代信息技術對電力系統的各個環節進行實時監控，保證電路的正常運行，一旦有問題出現，相關人員就能通過監控設備及時地做出應對，實現高效搶修。最后，供電企業可以引進一些先進的技術來幫助繼電保護系統安全、正常的運行，如人工智能、信息技術等，都可以應用于繼電保護系統中。

4 結語

無論是人們的日常生活還是社會生產，都離不開電能。近年來，人們對于電能的依賴度更是無法代替，而要想實現電廠的正常供電和人們的正常用電，就需要加強對繼電保護系統的保護。所以，本文對繼電保護安全影響因素進行分析，并對其進行改善和有效的引導，應該是每個電力企業的主要思考方向。