苏日图 杨全中
呼和浩特热电厂， 内蒙古 呼和浩特 010010
摘 要：继电保护设备接触不良、短路、断线、接线错误、参数设置错误或选型错误都会导致设备误动作或不动作，影响电力系统运行的可靠性。随着电力行业的发展，我们对电力系统的可靠性提出了更高的要求，这就要求我们的技术人员加强对继电保护故障的研究和分析，提高维护能力，在故障发生时迅速调查和处理，并通过技术手段降低故障发生的概率。
关键词：发电厂；继电保护；故障诊断；
前 言：在电厂电力系统的安全稳定运行中，继电保护系统起着极其重要的作用。在电厂电力系统的运行过程中，一旦某个区域发生故障，电厂继电保护系统可以快速隔离故障区域，不仅可以有效避免故障的进一步扩大，而且可以尽可能减小故障的影响。
工程概况：
呼和浩特热电厂；2×350MW发电机为哈尔滨电机厂有限责任公司制造的QFSN-350-2型三相、极、隐极式转子同步，水、氢、氢冷却发电机，属常规燃煤火力发电厂。电厂以双回220kV线路接入位于电厂西面金海500KV变电站。#3、4机组分别于2011年12月2日/2012年1月25日投产发电。
1 电气继电保护常见故障
（1）接触不良。线路虚接和接触不良是变电站系统的常见故障。如果继电器线路接触不良，继电器将无法正常工作。例如，如果电压继电器输入端的导线被虚拟连接，上级电压互感器传输的电压将不会正常输送到电压继电器，导致电压正常为零。如果电压继电器用于低压运行，这将直接导致继电器触发，设备跳闸；电压继电器如果用于高压运行，故障电压高，继电器无法运行，切断故障线路，导致故障范围扩大，变电站设备烧毁。
（2）断路或短路。当变电站设备发生断线故障时，会直接导致三相电量不平衡，影响线路的负荷能力。因为一个电路断开，负载量不变，会变相增加正常线路的电流，造成更大的损害；如果是DC线路，断线会直接导致线路供电中断，设备断电时会停止运行。比如继电器电路的某一条线路断开，会直接导致继电器无法工作，设备的可靠性得不到保证，出现故障时无法快速动作，切断相应的电路。当变电站设备发生短路故障时，如绝缘击穿或直接接地，会直接导致短路电流浪涌，设备受到很大冲击，无法正常工作，退出运行。比如环网电缆某一相绝缘击穿，直接触发相应的差动保护，电缆传输电路中断，设备不运行，需要通过备用电路供电。
2 发电厂继电保护系统故障诊断方法
（1）分析方法。分析方法是发电厂继电保护系统诊断重合闸故障的常用方法。在分析方法的实际应用中，需要对继电保护系统各部分的输入量进行分析，并与正常输入量进行比较。通过对比分析，可以准确发现异常输入量，并在此基础上找出异常输入量的原因，同时制定出有效的故障处理方案。
（2）电位变化法。电位变化法是发电厂继电保护系统故障诊断中最常用的方法。通常情况下，发电厂继电保护系统的电位变化非常复杂，尤其是二次回路。在发电厂继电保护系统的故障诊断中，通过实时监测各部分的电位，电位变化法可以及时发现发电厂继电保护系统的故障，准确判断故障位置。
（3）经验判断法。经验判断法在电厂继电保护系统故障诊断中的应用，对工作人员的专业能力提出了更高的要求。要求相关人员对整个继电保护系统的工作原理有清晰、明确的认识，对电厂机电保护系统的故障诊断有足够的经验。在实际的故障诊断过程中，工作人员需要综合考虑各相关设备的运行状态，进而判断故障类型和位置。然而，用经验判断法对发电厂继电保护系统进行故障诊断依赖于工作人员的主观意识，因此诊断结果有可能是不正确的。
3 发电厂继电保护的故障案例分析
（1）发电机转子接地故障。
在火力发电厂发电机组运行过程中，如果转子有接地动作报警，回路有接地保护，故障发生后发电机组将迅速停机检查。检查结果表明电路绝缘没有问题。在检查过程中，人为控制接地保护电路的某些接地动作，然后检查继电器是否正常工作。在研究过程中，机组是手动启动的。空载条件下，不施加励磁电流，通过振动台简单测试绝缘。在这种情况下，转子接地的绝缘电阻为零。在这种情况下，选择电桥法检查磁极。此时应暂停机组运行，打开机组6号磁极和盖板进行检查分析。结果表明，6号和7号磁极的铜端相互连接；这种情况下，机组启动运行时，受离心力影响，导致软铜片与挡板产生一定的接触，进而使转子接地。发现机组转子实际接地保护工作正常，无故障。然后，检查所有转子磁极的外部连接，并与制造商一起进行现场检查。结果表明，机组转子磁极存在一定程度的松动软连接。因此，可以判断这种联合检查是非常必要的，可以及时发现问题，提前采取措施进行处理，从而有效防止其他机组的转子出现同类问题，为以后的高效运行提供支持。
（2）发电机有轴电流故障。如何解决机组运行中的轴电流故障？某电厂1号机组在实际运行过程中，发生了轴电流跳闸停机现象。一般来说，在正常运行条件下，在不平衡磁场的影响下，机组大轴两端会形成一定的感应电压，该轴的接地刷直接接地，上导轴承是绝缘体，因此在运行过程中，当上导轴承绝缘损坏时，大轴与接地刷之间会产生一定的电流，此时极有可能引起导靴放电，在某些情况下，还会出现因发热过度而损坏的情况。在大轴上安装相应的轴电流CT，可以实现保护功能。在保护动作的情况下，接地点形成在机组的导向轴承上，然后检查机组相应的上导向轴承。结果表明， 在运行过程中出现这种故障的情况下，有必要对所有焊接部件进行加固和焊接，使其更加牢固可靠，以避免这种故障的再次发生。此外，还能保证机组在运行过程中的安全性和稳定性，更好地满足可靠性要求。
（3）主断路器的触点有放电故障。在实际运行过程中，发现1号机组启动变频器抽水时，机组的等转速达到额定值，机组相应的端电压也达到额定值，于是进行一些自动校准，确定同步点，然后并网。运行过程中，1号机组发电机-变压器组差动保护装置瞬间动作，导致1号机组110千伏主开关跳开，然后停机。延时后在一定保护模式下直接跳至线路对侧和2号总开关。故障发生后，检查机组和主变压器，发现正常。然后断开开关和母线隔离开关，控制机组和变压器从零升压。当电压正常时，保护1号总开关不跳闸，然后进行相应的传动试验。在研究过程中分析故障时，需要考虑的参数是电流和电压故障记录超出。统计分析这些数据，结合故障情况，在此基础上，讨论故障现象，分析其类型和对应位置等。比如开关并网前A相动触头和静触头之间的击穿，从而确定故障的具体情况，为后续的处理和响应提供支持。在实践中，我们发现开关在地理信息系统全封闭系统中起着重要的作用，从外部观察无法确定故障位置。因此要求施工单位或GIS厂家到现场进行解体检查，发现开关A相动触头与静触头发生击穿，存在放电问题，与之前的诊断结果一致。在运行过程中，主开关受到发变组差动保护的影响，产生相应的保护动作。在此基础上，造成机组保护灭磁、停机等现象。因此，需要强调的是，无论是进口还是国产的GIS全封闭组合开关，都应该定期进行测试，以避免类似的故障，为电厂的可靠安全运行提供支持。
4 发电厂继电保护故障对策
在电厂运行过程中，应选择科学合理的监测方法，以便更好地诊断继电保护故障，提高故障处理效率，及时发现隐患并采取措施。通常，我们可以使用以下监控方法:我们可以根据电厂继电保护装置的实际情况输入相关的数据信息，这些信息应该与继电保护装置相关，在此基础上，我们可以结合继电保护装置的实际特点来测量那些隐藏的故障。我们应该参考设备输入相关的电流信息，然后结合实际设置进行保护。诊断系统采集的实时数据可以使保护整定值更加准确。
总之，发电厂继电保护系统的故障诊断和处理不仅直接关系到发电厂供电系统的安全稳定运行，而且与人们的社会生活和生产活动用电密切相关。在电厂继电保护系统的故障诊断和处理过程中，要充分利用各种故障诊断方法，准确判断故障类型和位置，及时采取一些有效措施，最大限度地减少故障对电厂继电保护系统的影响，为电厂的安全可靠运行创造良好的环境。
参考文献：
[1]杨雅.试析发电厂继电保护的故障诊断与对策.2020.
[2]张群杰.发电厂继电保护可靠性的影响因素探析.2019.
作者简介：姓名：苏日图，民族：蒙族，出生于1983年3月，吉林长春，本科，专业：电气工程及其自动化，现职称:电力工程助理工程师，从事火电厂电气检修专业。