(山东滨州供电公司山东滨州256600)
摘要:主要介绍了如何保障电力系统的安全、可靠、经济运行,从提高微机保护正确动作的角度,分析和深度挖掘了现场存在的实际问题,从而减少事故的发生,有针对性的加以消除,使保护的管理工作更加规范、保护功能的配置更加完善、保护的动作行为更加可靠。
关键词:微机保护;二次回路;抗干扰性;保护动作
引言
随着现代化电力生产的发展趋势,对于保护装置的要求也越来越高,电力系统能否安全、可靠、经济的运行,以及在出现故障时能否快速的将故障设备正确的从系统中切除,主要还是依赖于完善的保护体系。目前,电网内的110kV及以上变电站大部分都处于值守,实现了全自动可控、再控一体化。保护装置已更新为微机保护,与常规机械型和集成电路型保护相比,大大提高了灵敏度和可靠性。同时也给我们带来了新的问题-------怎样提高保护装置的正确率,既要电网运行更加稳定,又要使保护动作更加准确。
用电大客户的不断增加和电网规模的不断扩大,使得电网故障越来越复杂,辅助设备的指示信号不一定正确、清晰,无形之中就给保护的事故分析处理增加了难度。因此,减少隐患的存在,提高动作的准确性、可靠性就显得尤为重要。
1人为因素造成保护装置误动或拒动
1.1保护装置的定检和试验部分
装置整组试验时,要制定切实可行的作业指导书,不可漏项或忽略项,所加的电流、电压模拟量应从保护装置实际采集交流量输入端子处加入,以效验装置内部接线的正确性,应保证电流互感器二次线不开路,电压互感器二次线不短路。在母线不停电时应拔除电压切换插件或将切换后的电压与保护装置的连线从屏上拆除,以免损坏保护装置或试验设备。
发现装置工作不正常时,应仔细分析,判断故障原因及部位,不可在带电状态下拔出和插入插件,不可轻易更换芯片。如确需更换芯片,应注意芯片插入的方向,且应保证芯片的所有引脚与插座接触良好,以及版本的级别和芯片存储的信息等,从而保证检验的有效性和完整性。
1.2装置定值的整定部分
保护装置的定值是保证正确动作的重要组成部分,任何的保护装置都不能在无定值或错误定值的状态下运行。要注意两方面的问题:一方面设备整定方面的错误,人为的误整定,有的看错数字,有的看错位置等,装置定值整定完成后要有第二人复检;另一方面是整定计算的错误,设备基础参数不正确,计算时粗心大意造成数据不准确。
定值通知单是现场定值整定、投停保护功能的依据,现场运行的保护装置定值的调整和更改,应按经过有关部门批准的通知单的要求执行,并按规定的时间内完成,整定人员应熟知整定值通知单内所有项目,并认真核对保护装置内部整定后的数据,以及被保护设备类型、二次接线方式、互感器变比,投运方式等是否与通知单完全一致,如有疑问应及时同整定专责联系,核对无误后方可执行。
提高定值整定的准确性,将新投运继电保护设备,更改功能接线或定值后,调试人员应向运行人员交代,并将更改情况记入《继电保护工作记录簿》,运行人员随即向值班调度员汇报,双方逐项核对定值、说明及注意事项,并在定值通知单上签名并注明更改定值时间,无误后方可投运。地调管理辖设备定值由继电保护整定计算人员接收并分发给调度中心、变电运行、修试等相关部门,修试部调试完成后,回执至继电保护整定计算人员处,由继保专责回执地调整定计算专责。
1.3安装过程中的二次接线部分
近年来从保护动作统计分析来看,保护不正确动作原因多集中在二次回路,因二次回路的接线错误,绝缘损坏等方面所致。针对这些问题应该采取相应措施,加强二次回路的检查维护和检测,确保二次回路的接线正确性。护装置要能正确反映所保护设备的运行状况,首先要保证接入模拟量的正确性,保护所接入的模拟量,均引自被保护设备的二次引出线部位。
需要注意:一是互感器引出端子的极性必须正确,二是引出线的校准必须正确,两端要一致;其次开入量的正确与否也非常重要,开入量对微机保护装置来讲,是作为它进行逻辑判断的必要条件,必须准确地反映断路器、隔离开关等设备的工作状态,以及其它相关联的装置的运行状态,才能使微机保护作出正确判断,确定其动作行为。
既要保证接线图纸与实际相符,还要保证接线的各处端子接触良好、压接牢固,在运行前进行二次回路通电实验。
案例说明:220KVxxx变电站220KV母差保护误动作,使其在运行状态下的旁路开关跳闸,最终使得整个220KV系统解列。
原因分析:经检查发现母差屏内的母旁电流回路的变送器回路,接线不正确,极性反了,使得母线区外故障时母差回路有差流,造成误动作。从此说明保证模拟量的正确输入以及接线的正确性对系统安全运行的重要性。
1.4误碰与误操作部分
从事继电保护的工作人员承担着对装置的安装、运行、维护、改造、故障和缺陷处理等的一系列现场工作,工作任务艰巨而繁重。现场难免近距离接触运行设备。对工作现场的环境不熟悉,安全措施不到位,图省事的工作思想,以及侥幸的违章行为等诸多原因都可能造成误碰和误操作运行设备的低级错误,使设备出现跳闸或不正常的工作状态。现场工作要严格遵守《电业安全工作规程》的要求,严格按照标准化的作业指导书进行每一项的操作,确保电网的安全、可靠运行。
案例说明:带电把插件导致装置跳闸220KVXX变电站35KV庞家线发“装置告警”信号,继电保护工作人员到达现场后发现人机对话插件有异常,在没有办理停电手续和保护退出运行的状态下,将其CPU插件拔出,导致保护装置逻辑混乱,造成出口跳闸,致使线路停电,给用户造成重大损失。
2装置本身元器件的问题
2.1温度的影响
微机保护中的电子元器件的特性易受到温度的影响,对于运行环境比较恶劣的情况要温度控制在允许的范围以内,大多数微机保护装置的CPU中央处理器在温度长期过热的情况下,容易引起保护装置死机或出现非正常运行状态,造成保护的误动或是拒动。过热的情况一般出现在炎热的夏季,保护装置大都安装在密封良好的屏柜里面,密封都很好,本身的发热量又比较大,就很容易造成装置过热;另一种情况就是保护装置与开关设备一体化的就地方式,散热水平较差也容易引起过热。
2.2电源的影响
保护装置工作电源电压的变化直接影响到给定电位的变化,所以要选择性能稳定的电源作为保护设备的电源,保证保护装置的特性不受电源电压变化的影响。
2.2.1逆变稳压电源
目前运行设备的工作电源多采用逆变稳压电源,之所以得到广泛的应用是因为它有着输入电源稳定、稳压性能好、功耗低的明显优点。但是逆变稳压电源有几个环节容易出错应当值得注意,一是纹波系数不宜过高,会影响使用寿命,还可能造成逻辑的错误,调试时应控制在规定的范围以内;二是逆变稳压电源的输出功率时常不足,造成输出电压下降,导致比较电路的基准值的变化,充电电路时间变短等一系列问题,影响逻辑回路配合影响出口继电器、信号继电器的相继动作;三是稳压的性能不是很可靠,经过全天不间断的长时间运行后,电压会出现过高或过低的波动,应当注意维护和及时的更换;
2.2.2蓄电池供电的直流系统
直流供电系统的充电滤波稳压性能的好坏,直接影响到保护装置安全运行的稳定性,纹波系数较大时,保护电源也很难保证波形的稳定性,且有震动和噪声,减少设备的使用寿命。
2.3元器件老化、绝缘损坏的影响
长时间的不间断运行,积累的必然结果就是引起元器件特性的变化,从而影响装置的定值、逻辑、相继动作等一系列的问题,影响系统的稳定运行。回路的绝缘降低或是接地,易造成保护装置的误动或拒动等等。
3抗干扰性能差的问题
干扰信号对微机保护装置的影响也不容忽视,容易导致保护装置出现故障或功能障碍。解决抗干扰问题应从两方面考虑,一是解决来自保护装置内部的干扰,另一方面对来自保护装置外部的干扰信号采取相应的抗干扰措施。对模拟量输入回路的干扰,最有效的办法就是采用可靠的静电屏蔽。将引自高压开关场的强电干扰信号导入大地,要求屏蔽体与地的接地电阻小于2mΩ。对于模拟量输入回路的抗干扰,一定要严格执行反事故措施。对电压互感器二次绕组(星形),三次绕组(开口三角形)的N相必须分开,由开关场引入控制室,在保护柜上由一点接地。对于几台同一电压等级电压互感器的N相分别引入控制室,并接到同一零相电压小母线经一点接地。对电流互感器的二次回路应有一个接地点,且只有一个接地点,并在配电装置附近经端子排接地。对于有几组电流互感器连接在一起的保护装置,应分别引入保护柜,在保护柜上经端子排一点接地。
4采取的措施
4.1做好保护装置的定期检查工作
保护装置部分或是全部定检中严格执行作业规程,不出现漏项或省略项目。投入运行后,经带负荷电流测试,如果各项指标均正确,证明保护装置的运行是可靠的。如果再经过被保护设备发生过区内及区外故障的考险,有正确的动作反映,那么这套保护装置安全稳定运行是没有问题的。但实际中,常有这类保护在稳定运行几年后,又发生误动的情况。除因保护装置内部元器件损坏外,多因电器设备检修后二次回路变动所造成的。
例如电流电压互感器每年要做预防性试验,试验前必须将二次端子引线拆掉,试验后再恢复其接线。这项工作一般由高压试验或运行人员进行。往往由于疏忽,恢复接线中发生错误,如果未能及时发现,将会造成保护装置的不正确动作。因此当电器设备检修涉及到二次回路的,都应在检修工作结束后,核对接线正确性。通过传动试验检查直流和信号回路,交流模拟量输入回路必须在一次设备带负荷后,通过打印采样值或其它试验手段,确证交流电流电压回路的极性、相位及变比的正确性。这样才能保证在电器设备检修后,保护装置仍能稳定正确运行。
4.2加强二次回路的绝缘检测和直流电阻的测量
二次回路的绝缘检测和直流电阻的测量,在以往保护新安装及定期校验中都作为一个重点项目进行。自从电子型和微机型保护装置推广应用之后,现场继电保护人员对二次回路的绝缘检测和直流电阻的测量,产生一种为难思想和侥幸心理。一是试验中高电压串入保护装置损坏电子元器件,二是电流回路拆接线繁琐,因而对二次绝缘和三相直阻平衡检测不到位,失去监督。
实际二次回路点多面广,且和户外开关场的电气设备相连,运行环境差,很容易发生绝缘下降和直流电阻不平衡的情况。因而在定期校验和新安装的过程中,不要省略二次回路绝缘检测和直流电阻的试验项目。在试验前按照规程要求,将需要短连的回路连接起来,需要拆开的端子拆开,这样就可以避免试验高电压不损坏电子元器件,以及测量数值的准确性。
4.3加强专业人员的培训管理工作
设备更新迅速的加快和工作人员专业技能滞后的矛盾日益明显,如何提高专业人员专业技能,由其是新进人员,让他们更快、更好、更准确的安装和维护设备,成为当前最紧迫,最重要的问题。要使微机保护能充分发挥其优势,保证其安全稳定运行,必须使专业运行和维护运行人员能够熟悉和掌握。要求加强对专业人员进行有关微机保护和二次回路方面的定期培训。使专业人员对基本原理、配置、接线和数据采集系统熟练掌握,及时编制和调整相关的保护运行规程,使专业人员对保护的运行、操作和检查都有章可循,统一标准,只有这样才能确保微机保护安全稳定的运行。
5结束语
综上所述,随着微机保护及自动化在变电站的普及和应用,我们应尽快适应掌握它,并注重平时工作经验的积累和交流。充分发挥其作用和整体优势,快速准确的切除系统当中的故障,保障电力系统的安全稳定运行。
作者简介:
程涛(1977.05.13),男,学历:西安交通大学研究生硕士学位研究方向:电力工程技术单