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        華東桐柏蓄能電站電氣跳閘事件的分析和處理

        2012-07-14 15:44:30葉煒敏
        水電站機電技術(shù) 2012年4期
        關(guān)鍵詞:整定值繼電器繼電保護

        葉煒敏

        (華東桐柏抽水蓄能發(fā)電有限責(zé)任公司,浙江天臺317200)

        0 概述

        華東桐柏蓄能電站為日調(diào)節(jié)純抽水蓄能電站,裝機容量1200MW,4臺300MW機組,2條500kV出線。線路保護為法國AREVA公司保護(后來高頻保護和后備距離保護改為南瑞公司保護),發(fā)變組和短線保護均為奧地利安德里茨公司保護。

        1 原因分析

        1.1 電氣一次設(shè)備故障保護正確跳閘

        桐蒼5419線和桐巖5420線路,因連續(xù)的凍雨和冰凍天氣,線路架空線和瓷瓶積冰嚴(yán)重,導(dǎo)致線路桿塔倒塔,線路發(fā)生短路,桐巖5420線分相電流差動保護和高頻距離保護動作,跳開本側(cè)線路開關(guān);2個多小時后,因同樣原因,桐蒼5419線發(fā)生跳閘。

        1.2 設(shè)備質(zhì)量問題造成保護動作

        在設(shè)備調(diào)試階段,2號主變保護裝置因為主變差動保護高壓側(cè)A相電流采樣消失,導(dǎo)致差動保護動作跳閘,經(jīng)過艱難的排查之后,認(rèn)定為主變保護裝置內(nèi)電纜排線質(zhì)量問題,造成了電流采樣值的消失,更換了新的電纜排線后,問題得以解決。在這之后,3號、4號主變保護裝置也發(fā)生了類似問題,確認(rèn)是主變保護裝置電纜排線整批都有質(zhì)量問題,并對主變保護裝置的電纜排線都做了更換。

        1號機在運行過程中,轉(zhuǎn)子絕緣保護動作,在對轉(zhuǎn)子線圈做絕緣檢查后,絕緣良好,而在對轉(zhuǎn)子絕緣保護檢測元件做模擬接地試驗時,其轉(zhuǎn)換后的輸出電壓是突然下降(0.247s就下降到零),正常時是經(jīng)過48s下降到零,因此可判斷轉(zhuǎn)子絕緣保護檢測元件有故障,導(dǎo)致了此次保護動作。

        2號主變在運行時,因壓力突變繼電器故障,導(dǎo)致保護跳閘。

        1.3 設(shè)計問題造成保護跳閘

        在設(shè)備試驗階段,因3號機、4號主變保護閉鎖回路問題,分別跳閘。抽水蓄能電站運行工況多,在不同工況運行時,繼電保護需要相互閉鎖,這些閉鎖,主要是通過閘刀的輔助接點進行閉鎖。在本電站,用的是A/B/C三相閘刀輔助接點串聯(lián)的方式,然后去啟動閉鎖繼電器,這樣,任意一相接點和接線端子接觸不良,都會造成閉鎖的不可靠,致使保護動作。

        4號機在設(shè)備區(qū)外故障時,由于機組機端和中性點電流互感器型號差異,特性不一致,致使機端和中性點二次電流采樣有偏差,機組差動保護動作。

        1.4 施工質(zhì)量問題造成繼電保護動作跳閘

        在施工階段,工程安裝調(diào)試人員由于接線質(zhì)量造成1號主變保護因交流電流回路斷線,致使差動保護動作;因勵磁系統(tǒng)調(diào)試參數(shù)設(shè)定錯誤,勵磁電流突然增大,導(dǎo)致3號機勵磁變過流保護動作;因為對設(shè)備不了解,將交流回路接入直流回路、致使3號主變非電量保護動作。

        1.5 繼電保護參數(shù)設(shè)置問題造成繼電保護動作跳閘

        桐柏電站投產(chǎn)試運行的時候,繼電保護整定值由外方整定,在整定的理念上,外方側(cè)重于保電站設(shè)備,整定值靈敏度較高,容易使保護動作。

        1號機逆功率保護作為機組發(fā)電時防止功率倒送時的保護,而由于發(fā)電轉(zhuǎn)發(fā)電調(diào)相時,正常也會吸收有功功率,這時通過延時閉鎖保護,因為延時時間太短,造成跳機。

        2號主變過流保護整定值太靈敏的原因,造成主變充電時,出現(xiàn)跳閘。

        1.6 其他問題造成繼電保護動作跳閘

        1號機因為勵磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)器故障,造成機組失去勵磁,失磁保護動作。

        下面對沒有正確動作的原因進行統(tǒng)計。由表1統(tǒng)計分析表明,前4個方面的原因占的權(quán)重較大。但從實際工作中的>經(jīng)驗來看,此6個方面的原因都應(yīng)得到重視。

        表1 繼電保護跳閘原因統(tǒng)計表

        2 對策和建議

        2.1 通用處理方式

        保護動作后,檢修專業(yè)人員接到運行值班人員的通知時,要第一時間了解繼電保護動作前后電站的運行方式、動作后果和故障報警信號,以便初步判斷繼電保護動作的原因;安排好工作人員,帶好圖紙、便攜式電腦及工器具到保護安裝地點、故障設(shè)備處,及時讀取錄波文件和事件記錄,對故障進行詳細(xì)分析,對電氣一次、二次設(shè)備檢查試驗,確定故障原因,及時形成書面報告上報各級調(diào)度和領(lǐng)導(dǎo)。

        2.2 設(shè)備質(zhì)量問題

        對于設(shè)備質(zhì)量問題,不僅在選型和監(jiān)造時要重視,在運輸和存儲、安裝環(huán)節(jié)也要非常的重視,特別是環(huán)境因素的影響,否則設(shè)備的問題,將對運行階段的安全穩(wěn)定運行造成很大的影響。雖然桐柏電站的二次裝置、元器件多數(shù)為引進設(shè)備,但其質(zhì)量問題也時有發(fā)生,像同一批次的電纜排線和繼電器,出現(xiàn)同樣的缺陷,對設(shè)備的安全穩(wěn)定運行造成了較大影響。在這種情況下,就要舉一反三,及時更換同一類型的元器件。抽水蓄能電站機組設(shè)備安裝在地下洞室中,施工階段的灰塵和潮濕的環(huán)境,對設(shè)備的傷害是致命的,而安裝單位為了趕工期,不太注重防范措施,積滿灰塵和受潮的二次設(shè)備,在一段時間后,就會出現(xiàn)損壞。對于這種情況,施工階段要做好防塵防潮工作就很重要,及時封蓋好設(shè)備,最好是將設(shè)備隔離起來,形成一個獨立的安裝調(diào)試環(huán)境。

        2.3 施工質(zhì)量問題

        對于施工質(zhì)量,好的施工隊伍和負(fù)有責(zé)任心的安裝調(diào)試人員就非常重要。特別是有的設(shè)備已經(jīng)投入運行,有的設(shè)備還在施工中,二次接線有相互聯(lián)系、相互跳閘的地方,就要做好嚴(yán)密的安全隔離措施,防止施工時,將運行的設(shè)備跳閘;而對于交流和直流系統(tǒng),是全廠公用的,如果相互串線,將會造成繼電保護跳閘事件的發(fā)生,就應(yīng)有嚴(yán)格的組織措施和安全措施,防止交直流相互串線。

        2.4 設(shè)計問題

        對于設(shè)計問題,如果在接線方式和程序邏輯中可以進行修改的,就應(yīng)及時完善,桐柏電站對發(fā)變組閉鎖回路的接線方式做了優(yōu)化,將三相閘刀輔助接點串聯(lián)改為并聯(lián),并再增加一路閉鎖,以達到冗余閉鎖的方式。有的問題要更改確實是比較困難的,就需要想辦法彌補,比如機組機端和中性點電流互感器特性差異的問題,受安裝位置限制,已經(jīng)較難更換成相同特性的電流互感器,于是我們就從保護的定值上進行調(diào)整,以躲過誤動的區(qū)域。

        2.5 參數(shù)設(shè)置和整定值的問題

        外方以保站內(nèi)設(shè)備為主,參數(shù)和整定值設(shè)置的較為靈敏,這在我國的管理體制下不太適應(yīng),因為我們以保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行為主,設(shè)備不能輕易跳閘。于是我們就重新計算調(diào)整整定值,在靈敏度滿足、且能和電網(wǎng)較好配合的情況下,降低靈敏度,避免無端的跳閘事件發(fā)生。

        2.6 電磁干擾的問題

        由于電站地下廠房和開關(guān)站相距較遠(yuǎn),電纜長度較長,受長電纜電容累計效應(yīng)和電磁干擾的影響,會使繼電器動作。對于這種情況,我們就將傳輸跳閘信號的長電纜改造成光纜,避免繼電器動作。而由于強電磁場的干擾問題,我們在跳閘回路的兩端加裝大功率繼電器的方法,避免繼電器受干擾動作,也收到了較好的效果。

        2.7 安全問題

        加強安全管理和安全教育,加強技術(shù)培訓(xùn)力度,避免人的因素造成設(shè)備的不正常運行。

        3 結(jié)束語

        繼電保護是電網(wǎng)運行的衛(wèi)士,在電站里,也是安全運行的重要保障。加強設(shè)備故障的分析和處理能力,提高專業(yè)人員的技術(shù)水平,做好相關(guān)的預(yù)防工作,對電站的經(jīng)濟效益和安全穩(wěn)定運行,應(yīng)是事半功倍的事情。

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