發(fā)電廠繼電保護(hù)可靠性影響因素研究

王建忠

（神華國(guó)華壽光發(fā)電有限責(zé)任公司，山東 濰坊 262714）

電力系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜且危險(xiǎn)性極大的系統(tǒng)，是直接面向用電客戶(hù)和廣大社會(huì)的，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都有可能影響電廠的運(yùn)行和用戶(hù)的正常用電，嚴(yán)重的還會(huì)威脅到工作人員的人身安全。所以，相關(guān)工作人員要及時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)電廠中存在的問(wèn)題，并及時(shí)處理，將電廠的潛在安全隱患扼殺在搖籃中。繼電保護(hù)系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中一項(xiàng)比較重要的系統(tǒng)，它為整個(gè)電力系統(tǒng)中的設(shè)備提供基本安全保障，本文就是就繼電保護(hù)可靠性影響因素展開(kāi)了一定的研究。

1 發(fā)電廠繼電保護(hù)

（1）繼電保護(hù)的概念。發(fā)電廠的繼電保護(hù)系統(tǒng)是一種應(yīng)用于電力系統(tǒng)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中因?yàn)槔纂娀蛘呷藶橐蛩囟l(fā)生故障或者影響到系統(tǒng)的正常運(yùn)行的一種保護(hù)機(jī)制，這種保護(hù)機(jī)制能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，并且能夠做出斷路器跳閘或者給出工作人員信號(hào)，讓整個(gè)電力系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。繼電保護(hù)系統(tǒng)對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)安全保護(hù)有著重大意義。

（2）發(fā)電廠繼電保護(hù)的目標(biāo)。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，會(huì)產(chǎn)生異常強(qiáng)大的電流，與此同時(shí)，系統(tǒng)中的電壓會(huì)急劇下降，從而對(duì)電氣設(shè)備、絕緣設(shè)備以及機(jī)械性能造成很大的損壞，最終影響整個(gè)供電系統(tǒng)的壽命，情節(jié)嚴(yán)重的還會(huì)影響到居民的正常用電。而發(fā)電廠繼電保護(hù)的目的，就是為了防止這些情況的出現(xiàn)，最大程度上降低因?yàn)樵O(shè)備損壞而造成的發(fā)電廠經(jīng)濟(jì)損失，提高電廠的整體收益。

（3）發(fā)電廠繼電保護(hù)的基本前提。繼電保護(hù)的基本要求包括三種，選擇性、高速性以及敏感性，現(xiàn)在分別對(duì)三種要求進(jìn)行詳細(xì)闡述。

①選擇性。當(dāng)繼電保護(hù)機(jī)制啟動(dòng)時(shí)，相關(guān)的故障設(shè)備就會(huì)自動(dòng)地切除到系統(tǒng)之外，這樣就能夠很大程度上縮小當(dāng)故障出現(xiàn)時(shí)的停電范圍，保證其他的設(shè)備能夠正常運(yùn)行。

②高速性。高速性要求繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠迅速啟動(dòng)并且其發(fā)揮作用的速度要極高，只有快速的啟動(dòng)系統(tǒng)才能最大程度上發(fā)揮其作用，才能及時(shí)地保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，減少企業(yè)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(shí)間要和保護(hù)系統(tǒng)做出反應(yīng)的時(shí)間和斷路器動(dòng)作時(shí)間之和相等，所以，繼電保護(hù)系統(tǒng)要保證整個(gè)切除消耗的總時(shí)間在一定范圍之內(nèi)。

③敏感性。敏感性不僅要求繼電保護(hù)系統(tǒng)在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)迅速啟動(dòng)并且高效做出反應(yīng)，還要準(zhǔn)確、精確地找出發(fā)生故障的位置和做出準(zhǔn)確的反應(yīng)，這點(diǎn)而言，繼電保護(hù)系統(tǒng)對(duì)于電力系統(tǒng)的維護(hù)具有相當(dāng)大的意義。

2 發(fā)電廠繼電保護(hù)可靠性影響因素研究

繼電保護(hù)系統(tǒng)是作用在電力系統(tǒng)中的保護(hù)機(jī)制，對(duì)于研究它在可靠性方面受到影響的因素進(jìn)行分析對(duì)于繼電保護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全、可靠、有效的保護(hù)有著重大意義，而能夠讓繼電保護(hù)系統(tǒng)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(duì)兩種影響因素進(jìn)行詳細(xì)分析。

（1）意外因素的影響。電力系統(tǒng)中發(fā)生意外是不可避免的，根據(jù)這些年來(lái)電力系統(tǒng)中各項(xiàng)意外事故發(fā)生的頻率主要分為五大類(lèi)：

①雷擊。自然界發(fā)生的雷擊主要包括直擊雷和球形雷等多種形式，因?yàn)榘l(fā)電廠的內(nèi)部配置了高阻抗地網(wǎng)，這種抗地網(wǎng)會(huì)短暫的提升因?yàn)槔纂姸a(chǎn)生的高頻電流，從而讓繼電保護(hù)裝置對(duì)于事故的發(fā)生情況難以判斷，大大提升其錯(cuò)誤率。另外，繼電保護(hù)系統(tǒng)也會(huì)因?yàn)楦哳l電流的出現(xiàn)變得很不穩(wěn)定，反應(yīng)更加遲鈍。

②輻射。電能的相關(guān)設(shè)備的配置是為了滿足生產(chǎn)調(diào)度，而要實(shí)現(xiàn)調(diào)度，就需要信息時(shí)間的互通，所以電廠會(huì)在電廠內(nèi)設(shè)置一些通訊裝置，而通訊裝置的出現(xiàn)，會(huì)產(chǎn)生一定的輻射，這種發(fā)射出的強(qiáng)輻射和磁場(chǎng)很有可能會(huì)對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備造成一定的影響，傳輸出假的信號(hào)源，讓繼電保護(hù)系統(tǒng)無(wú)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(huì)帶有一些靜電。工作人員在進(jìn)入發(fā)電站工作時(shí)，會(huì)在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)處在一種高壓的環(huán)境中，所以在其衣服等部位會(huì)因?yàn)橛|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(xiàn)靜電現(xiàn)象，從而對(duì)相關(guān)的電子元件造成損壞，最終影響到繼電保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。靜電事故一般很難處理，工作人員在進(jìn)行工作區(qū)間時(shí)一定要進(jìn)行靜電消除處理或者穿戴靜電服。

④直流電流。直流電流對(duì)于發(fā)電廠的干擾是比較隱性和不易察覺(jué)的，但是一旦這種事故發(fā)生，就會(huì)讓繼電保護(hù)處在一場(chǎng)工作狀態(tài)，讓地網(wǎng)的電位拔高超出正常的使用值。另外，當(dāng)直流回路故障出現(xiàn)時(shí)，分布電容會(huì)很大的縮短直流電流的恢復(fù)時(shí)間，造成電流中斷或者干擾情況的時(shí)間較短，從而對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成很大的影響。電子設(shè)備的邏輯回路出現(xiàn)問(wèn)題，讓繼電保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)電位差，最終使其損壞。

⑤高頻。如果設(shè)備內(nèi)部在進(jìn)行開(kāi)關(guān)隔斷的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或者速度過(guò)慢，都很有可能出現(xiàn)“電弧閃絡(luò)”，然后就會(huì)出現(xiàn)高壓和高頻電流，然而這還不是最嚴(yán)重的，最嚴(yán)重時(shí)，在母線周?chē)鷷?huì)出現(xiàn)異常強(qiáng)大的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，讓相關(guān)的配置元件超出所最大的承受范圍，進(jìn)而對(duì)繼電保護(hù)裝置的運(yùn)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(hù)裝置安全造成較大影響的因素之一，也主要表現(xiàn)在三個(gè)方面。

①人員。相關(guān)的工作人員由于專(zhuān)業(yè)知識(shí)和工作經(jīng)驗(yàn)不足使得繼電保護(hù)裝置不能準(zhǔn)確使用，最終導(dǎo)致繼電保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)故障。比如，不能確切地找到相應(yīng)的元件或者看不懂圖紙，在實(shí)際操作出現(xiàn)失誤，造成系統(tǒng)損壞。另外，某些工作人員的素質(zhì)也有待提高，現(xiàn)在的大多數(shù)工作人員責(zé)任感不足，常常在工作工程中敷衍了事、行事馬虎，這些都會(huì)使繼電系統(tǒng)的可靠性大大降低。

②硬件。繼電系統(tǒng)中的設(shè)備硬件出現(xiàn)故障，而由于企業(yè)的資金不足或者不夠重視而對(duì)出現(xiàn)損壞的硬件沒(méi)有及時(shí)修復(fù)，最終造成繼電系統(tǒng)不能正常使用，對(duì)發(fā)電廠的安全產(chǎn)電造成巨大的安全隱患。另外，電力系統(tǒng)中的各個(gè)裝置通常是相互聯(lián)系的，當(dāng)其中一個(gè)硬件出現(xiàn)問(wèn)題，很有可能造成極大的連鎖反應(yīng)，讓其他部分的電力系統(tǒng)也不能夠正常運(yùn)行。

③軟件。這里所說(shuō)的軟件并不是繼電保護(hù)裝置中的控制軟件，而是指的是一些規(guī)章制度以及人們對(duì)于繼電保護(hù)裝置的觀念認(rèn)知。具體來(lái)講，就是電廠的部分領(lǐng)導(dǎo)不重視電廠中出現(xiàn)的故障，且對(duì)于某些規(guī)章制度的執(zhí)行力度不足。比如，當(dāng)某些工作人員出現(xiàn)了錯(cuò)誤操作時(shí)，領(lǐng)導(dǎo)人員對(duì)其的處理過(guò)于寬容，這就會(huì)使得該工作人員產(chǎn)生一種該環(huán)節(jié)“不甚重要”的心理，從而在心理上產(chǎn)生松懈，埋下安全隱患，并如此循環(huán)下去。

3 提升繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的措施

提升繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性可以從加強(qiáng)對(duì)工作人員的專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)、完善相關(guān)管理制度等方面進(jìn)行。

首先，企業(yè)在人才的選拔上要選擇出具備過(guò)硬專(zhuān)業(yè)知識(shí)的、并持有專(zhuān)業(yè)水平資格證書(shū)的人才，并建立相關(guān)的規(guī)章制度對(duì)這些人員的操作進(jìn)行評(píng)定和考核，讓工作人員能夠很快就明白自己的職責(zé)和電力系統(tǒng)安全的重要性，提升他們的安全意識(shí)。

其次，就是在規(guī)章制度的建設(shè)過(guò)程中要對(duì)其不斷完善和維護(hù)，尤其要注意規(guī)章制度中存在的缺陷，還有就是要對(duì)員工的處理故障的水平進(jìn)行培訓(xùn)，讓他們能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的故障并且做出正確的應(yīng)對(duì)措施，提升故障的搶修速率。在這些制度建立完成之后，領(lǐng)導(dǎo)要加強(qiáng)制度的實(shí)施力度，嚴(yán)格按照制定辦事，不能讓規(guī)章制度淪為一紙空文，流于形式。然后就是可以通過(guò)計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證電路的正常運(yùn)行，一旦有問(wèn)題出現(xiàn)，相關(guān)人員就能通過(guò)監(jiān)控設(shè)備及時(shí)地做出應(yīng)對(duì)，實(shí)現(xiàn)高效搶修。最后，供電企業(yè)可以引進(jìn)一些先進(jìn)的技術(shù)來(lái)幫助繼電保護(hù)系統(tǒng)安全、正常的運(yùn)行，如人工智能、信息技術(shù)等，都可以應(yīng)用于繼電保護(hù)系統(tǒng)中。

4 結(jié)語(yǔ)

無(wú)論是人們的日常生活還是社會(huì)生產(chǎn)，都離不開(kāi)電能。近年來(lái)，人們對(duì)于電能的依賴(lài)度更是無(wú)法代替，而要想實(shí)現(xiàn)電廠的正常供電和人們的正常用電，就需要加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)。所以，本文對(duì)繼電保護(hù)安全影響因素進(jìn)行分析，并對(duì)其進(jìn)行改善和有效的引導(dǎo)，應(yīng)該是每個(gè)電力企業(yè)的主要思考方向。