工业与信息化 TECHNOLOGY AND INFORMATION电厂继电保护故障诊断及处理对策探讨韦策广东大唐国际肇庆热电有限责任公司 广东 肇庆 526105摘 要 电厂运行管理期间做好继电保护是基础工作，因此需要结合电厂继电保护诊断以及处理相关要求，注重继电保护装置常见故障类型的划分，并找准解决处理的有效方法，才能确保电厂继电保护装置能够发挥自身的应用效能，展现其应用价值。关键词 电厂继电保护；故障诊断；处理对策引言电厂继电保护出现故障问题之后，需要技术人员及时进行故障诊断并确立发生故障的基本位置。随即开展针对性的管控处理引导，能够将故障导致的危害性问题进一步降低，并控制电厂的其他损失问题。由此可见电厂继电保护故障诊断以及技术处理工作，能够保障电厂的运行效率，对提升其整体的经济效益有积极影响作用。1 电厂继电保护常见故障类型1.1 高频收发信这种情况的存在往往是因为发信机故障所导致的，电厂在设备采购阶段，不同属性、型号的机械设备的厂家不同，导致最终的发信机应用也会存在一些质量差异性，导致高频收发信的故障问题。1.2 运行干扰这类现象的形成是微机自身的保护能力有限，未能对继电保护做出完善性的保障引导，如果通信设备放置在保护屏的位置之中，就很有可能会对继电保护形成一定的干扰影响。尤其是在电厂运行阶段，通信设备存在相应的问题，导致逻辑元件出现错误动作，对继电保护有极大的干扰影响作用。1.3 定值现象这种现象之所以会存在往往是一些人为影响因素所导致的。人工进行电厂继电保护的整定，如果采用的技术方法存在一定的问题，一些错误的判定就会导致机电出现错误的行动，后期整个继电保护系统的指令以及行动都会受到这方面的问题影响。1.4 插件绝缘继电保护系统中的各类设备应用要求相对较多，设备在布线期间更加的复杂紧密，集成度也比较高。通常情况下系统是长期处于运行状态的，此时插件接线的部分因为长期以来的运行影响，就会聚集大量的尘埃粒子，系统内部的焊点通路段现象加剧，后期系统内的设备故障问题也由此产生。1.5 CT饱和CT在继电保护系统中的应用价值相对较高，尤其是在故障问题出现之后，电力系统内部会存在一些短路电流流动速度加快的现象，此时CT饱和问题就会出现，当继电保护系统受到干扰影响之后，自身的价值影响作用很难充分发挥出来[1]。2 电厂继电保护故障处理方法划分2.1 经验判断方法对继电保护系统问题透彻分析，技术人员在了解机电运行状态下，具体的设备运行情况以及运行状态之后，通过人工分析判断的途径，将故障的基本类型明确起来，并依靠个人的经验将故障的位置、原因等进行分析。如果系统运行阶段，因为开关分闸问题，而导致系统内的故障预警功能丧失，此时通过90 科学与信息化2020年1月中技术人员的分析判断，能够认识到系统中的辅助节点或其他环节出现故障问题，最终将开关分闸的开合变化控制到位，做好技术管控引导工作。当然经验判断对技术人员的专业能力要求相对较高，如果主观分析判断出现错误，最终的故障处理有效性也很难得到保障。2.2 分析法技术人员对继电保护故障类型进行分析判断，如果是重合闸故障问题，其中放电闭锁的现象相对较为明确，工作人员应该及时将电量总量进行控制，并了解系统出现放电现象的主要原因。经过对各类影响因素进行分析判断，最终将系统的故障问题分析报告建立起来，给后期的故障问题处理提供良好的依据条件。2.3 电位变化方法继电保护中的二次回路之上，电位、电压、电流等因素会出现瞬息万变的现象。技术人员在对故障问题进行分析判断阶段，必然要通过实时监测的途径，将故障位置找寻并判断故障点，这种方法就是电位变化法的故障处理基本思路。在实践应用阶段，分闸线路的开关启停，指示灯如果未能正常亮起，利用传动实验分析电路开路期间，应该从以下几个方面进行:继电保护系统中的各类设备正处于一种运行工作状态，技术人员了解主变保护的具体情况。保护出口的位置会设置相应的回路，在系统之中的主变继电器中的节点合理化设置，出口压板接入系统之中，跳闸出口的回路位置节点优化设置。在进行实验研究阶段，系统中的万用表基本都是正常运行的状态，而当压板退出系统运行过程期间，相应的节点位置就会发生变化，此时的主变保护启动。节点会按照指令进行调整有下一步动作，且出口压板也会接收到正电位状态，这种情形之下系统内的电压表很容易会出现翻转，这类故障问题相对较为明显。此时对系统内的节点位置进行测量与分析，没有出现负电位的现象则表示有故障问题，且故障很有可能存在于节点的下级电路之中[2]。3 电厂继电保护故障问题处理方法某电厂装机容量为800MW，电网主力调频是基础性工作。现阶段在电厂合并之后其中有四个机组处于运行生产的基本状态，机组并网工作完成之后，不同电压线路都存在一定的故障问题，故障处理方法研究分析如下。3.1 发电机轴电流故障系统运行阶段轴电流故障而导致电流保护跳闸停机的情况，需要根据运行要求及时进行管控处理。对于系统之内的大轴运行要求，接地刷地之后将地电位确立起来，上导轴承绝缘。在运行阶段很有可能会出现轴承绝缘被破坏的现象，大轴、轴承以及接地刷之间就会出现电流，导致系统设备出现放电的情况，甚至会直接影响设备的运行状态。由此可见，在大（下转第92页）工业与信息化逆变器的控制过程为：单片机控制电路对采祥信号进行计算后产生SPWM信号，IGBT模块利用驱动电路将总线的直流电变换成高频的SPWM波，再通过逆变隔离变压器、逆变滤波器滤波后输出纯净的正弦交流电。同时通过反馈采集的电压、电流、温度等信号对输出电压、波形进行调节，进行实时保护。（2）应急电源系统的工作原理应急电源是一个多重保护的交流供电设备。当主电正常时，首先将主电整流变换成纯净的直流电，滤除主电中的干扰，然后给蓄电池充电，同时输出主电；当主电异常时，则将蓄电池储存的直流逆变成交流输出，保证用户负载的高质量供电；手动维修旁路保证在不断电的情况下对应急电源进行维护或检修。微处理器将输入、输出、电池、环境等数据经高速运算，然后控制整流器、逆变器、静态开关的运行和保护并响应外部的操作指令[2]。2 基于锂电池的应急电源系统在港珠澳大桥的应用2.1 技术难点基于锂电池的应急电源系统在高速公路供电系统的应用属于首例，所面临的技术难点体现在两方面：（1）如何处理锂电池与应急电源UPS/EPS之间接口选择问题、电源容量与锂电池数量，模块串并联方式等参数匹配选择问题。（2）如何将BMS接入监控中心，实现实时监测电源状态。锂离子电池比铅酸电池多了BMS，其作用是对电池管理和保护，具有优异的输入输出过欠压保护、输入浪涌保护、相序保护、电池过充过放保护、输出过载短路保护、温度过高保护等多种系统保护和报警功能[3]。（上接第90页）轴上应该适当的布设轴电流，做好轴电保护相应的工作。当保护动作顺利完成之后，势必会在发电机上导轴承上形成相应的接地点，此时工作人员对系统进行检查，发现设备油箱之中的挡油圈会出现焊接脱落的情况，由此对继电保护系统中的大轴触发，就此加剧跳闸停机的情况。这种现象之下，技术人员在进行机组检修期间，通过焊接加固的形式处理挡油圈，能够实现对类似问题的管控处理。3.2 发电机转子接地故障机组在发电运行的过程中，转子出现接地的情况并出现报警现象，此时对于发电机转子来讲，接地保护本身就是在转子回路之上的，系统中的重叠交流电压出现之后，后期技术人员对转子绝缘情况进行测量分析，及时将故障问题进行处理。如果系统运行存在故障性问题，需要立刻停止机组的运行并及时进行故障问题的排查分析，确保转子绝缘回路运行平稳性。在整个运行过程中，通过电阻箱的应用将接地保护回路的接地操作完成，再进行转子保护继电器的检查。对机组进行手动操作的方式完成开机运行，如果设备在空转情况之下，未有励磁电流出现，通过对相应仪器的应用将转子的绝缘情况进行分析锻炼，经过调整之后的绝缘电阻数值为零。在这种情形之下为确保故障问题能够及时进行管控处理，需要利用电桥法将接地转子回路的发电机组的磁极进行检查，如果磁极在多层的铜片作用下产生，那么需要直接连接铜片的一端进行焊接处理。机组在故障诊断结束之后，会因为离心力的影响，元件之间的接触影响转子接地现象，最终导致接地保92 科学与信息化2020年1月中 TECHNOLOGY AND INFORMATION2.2 解决方案针对难点一，协调锂电池厂家和应急电源厂家，针对应急电源接口、通信协议、电源容量与锂电池数量问题，展开专题会议讨论。针对难点二，BMS选用专用充电机，实现智能充电，自动均衡每串电芯电压。监控每串电池电压、总电压、电流、容量、温度、绝缘阻值，在人机显示屏及远程上位机上显示当前状态，有异常时自动断开电池充、放电，同时声音报警及人机显示屏上图标显示，有效提高电池组使用安全系数。BMS利用串口协议，与系统集成厂商合作，将数据传输给上位机，在综合监控平台即可看到电池的运行状态，是处于充电状态，还是放电状态[4]。3 结束语通过对锂电池与应急电源UPS/EPS之间接口、参数匹配的研究及对BMS的测试，实现了常规应急电源与锂电池的兼容。应急电源UPS/EPS系统作为高速公路正常运营的重要保障设施，在应急情况下具有非常重要的作用，通过本课题的实施，为后续类似项目的锂电池应用提供了经验。参考文献[1] 朱永灵,林鸣,孟凡超,等.港珠澳大桥[J].公路,2014,(1):44-51.[2] 方少乾.矿用大规模锂电池应急电源电池管理系统的设计[J].煤矿机械,2016,(4):4-7.[3] 沈涛,周巧莲.城市轨道交通车辆电池应急牵引功能的实现[J].城市轨道交通研究,2016,(7):110-115.[4] 王媛.锂电池智能充电分析与监控系统研究[D].上海:华东理工大学,2017.护操作未能按照计划目标进行，所以对这类现象进行深入性的分析判断，检查转子磁极之外连接的具体情况，并与发电机厂家共同进行现场的检验，出现连接松动的情况需要将故障处理范围扩大化，避免后期类似的故障问题存在。3.3 主电路触头出现放电的故障问题机组运行阶段会逐渐提升转速并保持一个相对稳定的状态，在整个过程中机端电压已经上升至额定电压，直接与同期点的设备一起出现短路现象。在整个运行阶段出现故障问题，检查发电机以及主变压器有没有发现相应的影响因素，所以需要切断开关并做好对变压器、发电机的零起升压测试，确保系统的额定电压处于一种正常状态。在进行系统的故障问题分析期间，电流、电压录波数据信息的搜集整理工作较为基础，由于电力系统存在故障之后很有可能出现电压归零的现象。最好是技术人员与电厂外方一起参与现场的设备解体检查，故障问题出现之后，经过定期的试验与检查并加强日常的巡查，由此电厂内外相关部门，都能将设备进行深度的解题大检查，并将相应的预防管控实验落实到位。当绝缘体的定期试验与检查工作顺利完成后，总结技术应用要点实现对类似故障问题的管控处理。参考文献[1] 陈秀云.浅析电厂继电保护故障诊断与现场处理方案[J].山东工业技术,2016,(19):142-143.[2] 聂秀英,李爱强.电力系统继电保护的故障诊断分析[J].中国科技博览,2013,(15):280-281.
