火力發(fā)電廠的母線保護問題探討

楊靖

摘要：母線作為發(fā)電廠中重要的供電路線，主要負責(zé)為場內(nèi)負荷供電，在火力發(fā)電廠中，如果母線出現(xiàn)問題，便會導(dǎo)致廠內(nèi)負荷失去電力來源，而發(fā)現(xiàn)問題后不能及時解決問題，更會對相關(guān)的發(fā)電設(shè)備造成不可逆的損害，影響整個發(fā)電系統(tǒng)的運行。進而觸發(fā)發(fā)電廠內(nèi)相應(yīng)的保護裝置，致使發(fā)電廠出現(xiàn)大規(guī)模停電，從而影響機組的運行效率和安全，因此有必要對火力發(fā)電廠的母線保護問題進行研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠;母線保護;發(fā)電問題

母線作為火力發(fā)電廠電力運輸中不可缺少的一部分，在一般情況下，出現(xiàn)問題的概率不大，但一旦發(fā)生問題，后果較為嚴重，有可能導(dǎo)致嚴重的火災(zāi)或燃燒爆炸，造成大量的經(jīng)濟和人員傷亡，嚴重影響火力發(fā)電廠的安全。因此，對火力發(fā)電廠母線的保護研究值得進一步的深化和加強。

1火力發(fā)電廠母線保護的主要方式

對火力發(fā)電廠的母線保護問題進行研究，是提高火力發(fā)電廠發(fā)電效率和發(fā)電安全性的必然要求，火力發(fā)電廠母線保護工作，經(jīng)過近些年的發(fā)展已經(jīng)有所進步。但是在實際的運營過程中，由于許多不可控因素的存在，仍然會導(dǎo)致母線的運行存在一定的問題，威脅到火力發(fā)電廠的安全生產(chǎn)和發(fā)展進步。

就當前母線保護的現(xiàn)狀而言，運用較多的有三種方式：第一種是電流相位比較式母線保護。在判斷母線是否發(fā)生故障時，主要采用縱差動電流原理作為判斷標準，當確認為母線故障，便可以將差動電流作為參考量，用母聯(lián)電流來定位肢體的故障母線，這種方式的優(yōu)點在于簡化了二次接線的流程，不受母線元件連接方式的影響，還可以省略切換回路這一環(huán)節(jié)。但也有不可避免的缺陷，首先在于當一條以上母線同時發(fā)生故障，這一方式不能同時接觸兩條發(fā)生故障的母線，其次，當母線故障出現(xiàn)于某一特殊位置，比如在母聯(lián)斷路器與電流互感器之間，故障母線將無法被切除等等。第二種是中阻抗型母線保護。這一母線保護方式主要利用了電流互感器飽和的暫態(tài)特性，突出優(yōu)勢在于所采用的原理較為先進，并且電路和相關(guān)的結(jié)構(gòu)都十分簡單，這一保護方式將故障預(yù)設(shè)為外部故障和內(nèi)部故障兩種類型，通過采取不同的解決措施能有效對故障進行切除和排查。第三種為高阻抗型無線保護。這一保護方式的原理與前一原理較為相似，但是解決了前一方式在回路電纜周長、比率制動系數(shù)較大時的面臨的困難，能夠更好的發(fā)揮作用，相較而言，這一方式保護靈敏度更高，也便于調(diào)試，主要缺點在于過電壓問題難以得到解決。

2火力發(fā)電廠輸配電線路易發(fā)故障

2.1 輸配電線路短路故障

整個輸配電線路包含許多組成部分，一般由相關(guān)企業(yè)進行組合安裝，在質(zhì)量上不會出現(xiàn)太大的問題，但在實踐操作中仍然存在一些問題，主要表現(xiàn)在安裝與養(yǎng)護的不到位，施工人員的態(tài)度和技術(shù)對線路安裝有著很大的影響，一些施工人員施工時不夠重視，以至于增加后期的設(shè)備維修費用和人員成本。

在安裝之后養(yǎng)護工作也是必不可少的部分，隨著時間的增加，輸配電線路內(nèi)部的消耗和散熱條件的惡化，會導(dǎo)致線路的輸電能力降低，甚至出現(xiàn)短路的情況。簡而言之，盡管應(yīng)用于母線的保護措施會給輸配電線路的安全提供一定的保障，但是這并不是相關(guān)工作人員忽視對母線安全管理的藉辭，在任何情況下都要保證輸配電線路的安裝和設(shè)置是合格的，才能保證發(fā)電廠的安全有效運行。

2.2 線路接地產(chǎn)生的故障

火力發(fā)電廠的各項設(shè)備的運轉(zhuǎn)，歸根到底需要相關(guān)工作人員的調(diào)控和操作，這就使得許多時候工作人員的操作失當，導(dǎo)致機器的運轉(zhuǎn)出現(xiàn)問題或者相關(guān)設(shè)備損壞，除了在安裝時容易出現(xiàn)問題、后續(xù)又忽視對配電線路的養(yǎng)護之外，在日常的操作中也常常出現(xiàn)因工作人員操作不當而導(dǎo)致發(fā)電廠事故的現(xiàn)象。

在火力發(fā)電廠中，線路發(fā)生意外故障的主要表現(xiàn)是起弧燃燒，這是由于輸電線路作為帶電導(dǎo)體，與地面之間的絕緣體沒能發(fā)揮作用或者遭受破壞，導(dǎo)致電弧故障產(chǎn)生，而一旦電弧在空氣中形成周圍的環(huán)境會立刻電離，使周圍空氣溫度迅速增高，甚至產(chǎn)生破壞性較大的爆炸性壓力，如果不及時加以解決，不僅會導(dǎo)致設(shè)備的損壞，更加會對人員安全造成嚴重的威脅。出現(xiàn)電弧的原因主要在于工作人員操作不當，比如相關(guān)的人員忽視了工作區(qū)的接地工作，或者對隔離開關(guān)進行了不當操作，又或者在活動中不小心進入了帶電間隔，這些不當?shù)牟僮鲗?dǎo)致輸電線路產(chǎn)生電弧燃燒，造成了較大的安全隱患。

2.3技術(shù)失誤

除了相關(guān)環(huán)節(jié)缺失與人員操作不當之外引發(fā)，輸配電線路出現(xiàn)故障的另一個要素便是技術(shù)上的失誤，上文提到電弧燃燒主要因素之一是由于工作人員操作不當，導(dǎo)致意外發(fā)生。與此同時，技術(shù)上的失誤也是導(dǎo)致輸電線路發(fā)生電弧燃燒的重要因素，技術(shù)失誤與操作不當是緊密相關(guān)的這方面的失誤主要表現(xiàn)在接線的錯誤。其次，對設(shè)備故障沒能進行技術(shù)維修或者技術(shù)不到位導(dǎo)致設(shè)備的損壞，對設(shè)備在運行中產(chǎn)生的磨損和消耗也未能及時關(guān)注，線路的老化容易導(dǎo)致過熱或腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，如果在技術(shù)上不能一一解決這些問題，便很難充分對線路保護進行優(yōu)化，而結(jié)合以上幾個方面來看，輸配電線路之所以出現(xiàn)種種故障，主要歸因于人為操作和技術(shù)層面兩個方面。

3火力發(fā)電廠中強化母線保護作用的策略

3.1技術(shù)上加以改進

首先，為了避免外界環(huán)境加速輸配電線路的老化，可為線路加裝恒溫裝置，當母線因為某些原因停止工作后需要再重啟時，便可首先利用恒溫裝置進行加熱，從而使母線絕緣電阻達到標準值，同時也能降低一些濕度，減少水珠對某些內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損壞，從而延長輸配電線路使用的壽命。其次，可采用全澆注母線或者電纜母線，全澆筑母線外殼所用的材料主要為無機物和有機材料混合而成的絕緣材料，這種新材料能夠有效提高母線外殼的絕緣程度，同時在熱展性上與導(dǎo)體有著非常大的相似性，能夠緊密與導(dǎo)體結(jié)合，出現(xiàn)氣泡和裂縫的幾率會大大下降，電纜母線也能在很大程度上提高封閉母線的絕緣程度，提高母線的安全程度。

3.2加強對人員的培訓(xùn)

在上文中也能看出，大多數(shù)輸配電線路出現(xiàn)故障都與工作人員的操作失誤密不可分，為了解決這一問題，火力發(fā)電廠應(yīng)該采取相應(yīng)措施，積極與相關(guān)培訓(xùn)機構(gòu)進行合作，強化對工作人員的安全意識培養(yǎng)，在此過程，需要格外注重對母線保護問題的宣傳，使電廠工作人員意識到對母線和輸配電線路進行保護的重要性，以及母線出現(xiàn)故障的嚴重危害，從而幫助他們梳理認真負責(zé)的工作態(tài)度，盡量減少人為因素對母線和整體線路安全造成的消極影響。

3.3增加安全監(jiān)測設(shè)備

為了能夠在母線及輸配電線路出現(xiàn)故障時及時進行檢測和問題分析，有必要在火力發(fā)電廠內(nèi)安裝專用的母線保護設(shè)備和安全監(jiān)測裝置，在這一方面，常用的母線保護設(shè)備和方法主要有高阻抗保護、變壓器后備過流保護以及電弧光母線快速保護等等，采用這些手段能夠有效將故障保持在一定的范圍之內(nèi)，避免故障擴展至更大范圍。在安全監(jiān)測方面，主要是為現(xiàn)場工作人員提供引導(dǎo)，幫助檢測發(fā)生故障的位置和原因，使工作人員能夠及時采取措施加以解決，從而將故障所產(chǎn)生的危害控制在最小范圍之內(nèi)，為母線的安全運行提供堅實的保障。

4結(jié)束語

總體而言，火力發(fā)電廠中的母線保護問題關(guān)系著發(fā)電廠的效益和安全，同時也與人民群眾的安全密不可分，因此在實踐中一定要注重加強對發(fā)電廠中母線的保護，為發(fā)電廠和人民的財產(chǎn)與安全保駕護航。

參考文獻：

[1]朱春明. 火力發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)保護的探討[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報， 2010（15）：106-106.

[2]張華宣， 劉榮， 蔡爽. 變電站繼電保護問題的探討[J]. 城市建設(shè)理論研究：電子版， 2011（15）.

[3]李曉影. 母線保護更換應(yīng)注意的幾個問題[J]. 城市建設(shè)理論研究（電子版）， 2016， 000（009）：1183-1183.