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黄河明珠水利水电建设有限公司 河南 三门峡 472000
摘要：随着社会的不断进步和发展，电力在人们的日常生活中发挥着越来越重要的作用，已经成为人们日常生活中不可缺少的一部分。在这样的发展趋势下，电厂作为电力生产的场所，其安全稳定运行的重要性日益突出。
关键词：电厂继电保护；常见故障；诊断；现场处理；措施
导言：在电厂继电保护系统中，常见的故障问题有：干扰问题、整定问题、高频收发问题、CT饱和问题、插件绝缘问题等，一旦电厂继电保护（电流互感器）系统发生故障，其重要的保护功能得不到有效发挥，甚至导致整个供电系统瘫痪，不仅会给人们的正常用电带来严重影响，还会损害电厂的经济利益。
因此，及时有效地诊断和处理继电保护故障显得尤为重要。电站继电保护故障诊断的常用方法主要有：分析法、电位变化法和经验判断法。这些方法在电厂继电保护系统故障诊断和处理中的应用，需要结合实际故障特点，保证电厂继电保护系统故障处理的可靠质量。
1电厂继电保护系统常见的故障
1.1 干扰问题
电厂继电保护系统主要由硬件系统和软件系统组成。软件部分直接控制机电保护系统的硬件动作。但电厂机电保护系统在运行时，保护屏位置有其他通信设备，会对继电保护系统逻辑元件的动作造成一定的干扰，造成误动作现象。
1.2 定值问题
为保证电厂继电保护系统运行的可靠性，必须定期进行手工准备和调试，这对工作人员的业务能力也有很高的要求。如果在电厂机电保护系统的手动整定调试过程中，由于方法使用不当或调试不合理，会影响继电保护系统的实施，导致实际实施情况与说明书有一定的偏差。
1.3 高频收发信问题
检测模块和收发模块是电厂继电保护系统的重要硬件。检测模块的功能是检测电力系统的运行参数，包括电流、电压、频率等。收发模块的主要功能是将检测设备检测到的数据传输到后台程序。后台程序对数据进行分析后，向断路器发送指令，控制断路器动作执行。但是，如果高频收发器的质量出现问题，将严重影响数据和指令的传输，从而影响电厂继电保护系统的可靠性。
1.4 CT饱和问题
如果电厂供电系统在运行过程中因短路等问题发生故障，将导致电流急剧增大，电流互感器饱和。电流互感器是电厂机电保护系统获取电流数据的重要组成部分。电流互感器一旦出现饱和现象，将严重影响整个继电保护系统的正常运行。
1.5 插件绝缘问题
电厂继电保护系统结构复杂，集成度高。电厂继电保护系统在运行过程中，空气中的粉尘会飘浮在插件的接口和接线位置上。如果长期得不到有效的清洁和维护，灰尘会越来越多地积聚起来，从而导致插件绝缘问题，甚至由于焊点的路径而威胁到整个继电保护系统的正常运行。
2电厂继电保护故障案例分析
电厂继电保护系统结构复杂，集成度高。电厂继电保护系统在运行过程中，空气中的粉尘会飘浮在插件的接口和接线处。如果长期得不到有效的清洁和维护，灰尘会越来越多地积聚起来，从而导致插件绝缘问题，甚至由于焊点的路径而威胁到整个继电保护系统的正常运行。
2.1 发电机转子出现接地故障问题
1号机组发电运行时，机组转子出现接地动作报警。对于发电机转子，其接地保护是在转子回路上叠加15V方波交流电压，然后测量转子对地绝缘水平。故障发生后，立即停机检查，转子回路绝缘良好。
在此过程中，利用电阻箱对接地保护回路进行人工接地，然后检查转子接地保护继电器是否正常工作。机组在空转状态下，无励磁电流手动启动。用兆欧表测量转子对地绝缘电阻为零。针对这一问题，建议采用电桥法检查转子回路，即发电机转子6号磁极。停运机组，打开机组6号磁极对应盖板和挡板进行检查。结果表明，6号和7号磁极是由多层软铜转子磁极一端与铜片连接而成；机组启动时，由于离心力的影响，软铜片与挡板的接触将导致转子接地。因此，机组转子实际接地保护动作无故障。根据这一特征，检查了所有转子磁极的外部连接，并与发电机制造商的专家一起进行了现场检查。结果表明，发电机部分转子磁极存在不同程度的软连接松动。针对检查过程中发现的这些问题，电厂和专家采取了扩大预防的方法，可以有效避免其他机组转子的类似接地故障。
2.2 发电机存在轴电流故障问题
电厂2号机组在实际运行过程中，发生了轴电流保护跳闸停机事故。正常运行时，由于发电机磁场不平衡，主轴两端产生感应电压。对于主轴，接地电刷接地，以确保接地电位和上导轴承套圈绝缘。实践中，如果上导轴承绝缘损坏，主轴、轴承与接地电刷之间会产生一定电流，导致导瓦放电，可能导致发热甚至损坏。轴流CT适当布置在主轴上，形成轴流保护。当保护动作时，必然在发电机上导轴承上形成接地点。发电机上导轴承解体检查。发现油池挡油环存在开焊脱落问题。轴电流保护动作是由于接触发电机主轴而引起跳闸停机。针对这种情况，建议在机组检修过程中对所有上导油池挡油环进行焊接加固，避免类似故障问题的发生，确保机组安全可靠运行。
2.3 主断路器触头出现放电故障问题
电厂1号机组启动变频器抽水时，机组转速升至额定转速，端电压升至额定电压。自动同期装置的工作原理是寻找同步点，然后并网。在此过程中，1号机发变组差动保护出现瞬时动作，保护动作跳闸1号机220kV主开关，先灭磁，后停机。同时，1号机220kV主断路器开关保护失灵，1号机220kV主开关再次跳闸。延时后，光纤差动保护直接跳闸线路对侧开关；跳闸1号厂高压变开关和2号机组主开关（原2号机组处于停机状态）。当故障发生时，对发电机和主变压器进行检查和试验，未发现问题；当开关和母线隔离开关断开时，变压器和发电机从零开始升压，直至额定电压正常；此时1号主开关保护跳闸，并进行传动试验，使其保持正常的开关动作。在故障分析过程中，电流、电压记录数据非常重要。一旦发现故障，220kV电力系统的B相对地电压将归零。1号主变B相产生故障电流。结合故障情况，对开关入网前的故障进行初步分析，如开关入网前B相移动，或静触头间击穿，然后通过GIS外壳放电。实践中可以看出，该开关是一种GIS全封闭组合电器，仅从外部看不到故障痕迹。建议电厂要求外方到现场解体检查，结果显示开关B相移动，静触头发生故障并向地放电，与之前分析基本一致。对于主开关，由于发变组的差动保护，发变组出现保护动作。由于发生开关故障时开关未并网，220kV电力系统仍能通过开关故障相接地，尽管存在灭磁和差动保护停机现象。由于1号主变高压侧中性点接地问题，主变高压侧存在故障电流。此时，启动开关保护失效。在故障分析和处理中，发现进口和国产GIS全封闭组合开关都可能发生击穿故障。同时要强调，要定期进行检测检查，做好日常检查工作。在此基础上，建议电厂在国外专家的配合下，对所有开关进行解体检查，并进行预防性试验，对绝缘气体进行定期试验和检查，以避免类似的故障问题。
结语
继电保护容易发生故障，严重影响电厂的安全稳定运行，造成设备和线路的损坏。检修人员要做好现场处理工作，遵守操作规程，及时分析总结问题产生的原因，严格控制发电机质量，从源头上解决问题。本文全面分析了发电机继电保护失灵的原因，并进行了具体分析，提出了可行性建议。电厂设备运行必须经过理论与实践相结合，制定合理的检修制度，总结制定科学可行的方案，为电厂运行提供稳定、可靠、安全的保障。
参考文献
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