唐文
(重慶市電力公司南岸供電局,重慶 400060)
繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中具有獨(dú)特的地位和作用,一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障,全靠它快速準(zhǔn)確地將故障隔離,防止事故進(jìn)一步擴(kuò)大,保證事故以外的電力設(shè)備正常運(yùn)行。繼電保護(hù)裝置進(jìn)行“狀態(tài)檢驗(yàn)”。其基本思路是依據(jù)繼電保護(hù)裝置的“狀態(tài)”安排檢修和試驗(yàn),基準(zhǔn)點(diǎn)是繼電保護(hù)裝置的“狀態(tài)”。繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)在實(shí)際操作過程中存在較大的難度,需要長期的經(jīng)驗(yàn)積累才能準(zhǔn)確判斷電力設(shè)備的“狀態(tài)”。目前。電力系統(tǒng)因繼電保護(hù)引起的事故呈上升趨勢,造成局部電網(wǎng)解列失壓。帶來不少經(jīng)濟(jì)損失,對電網(wǎng)安全構(gòu)成很大威脅。因此,合理有效應(yīng)用繼電保護(hù)可減少損失,提高供電效率。
1.1 選擇性。當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生故障時,繼電保護(hù)裝置應(yīng)能有選擇地將故障切除,即斷開距離故障點(diǎn)最近的開關(guān)設(shè)備,使停電范圍盡量縮小,從而保證系統(tǒng)的無故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。
1.2 快速性。繼電保護(hù)應(yīng)以允許的可能最快速度動作于斷路器跳閘,以斷開故障或中止異常狀態(tài)發(fā)展,繼電保護(hù)快速動作可以減輕故障元件的損壞程度,提高線路故障自動重合閘的成功率,并特別有利于故障后的電力系統(tǒng)同步運(yùn)行的穩(wěn)定性。
1.3 靈敏性。繼電保護(hù)裝置對其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生事故和不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力稱為靈敏性,它可用靈敏系數(shù)來衡量。
1.4 可靠性。繼電保護(hù)裝置在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生應(yīng)該動作的故障時,保護(hù)裝置應(yīng)能可靠動作,而在任何不應(yīng)動作的情況下,保護(hù)裝置不應(yīng)誤動。
為了保證電力系統(tǒng)故障情況下,繼電保護(hù)裝置能正確動作,對運(yùn)行中的繼電保護(hù)裝置及其二次回路應(yīng)定期進(jìn)行校驗(yàn)和檢查。新安裝繼電保護(hù)裝置,若其二次回路為同期建設(shè)或同期改造,則在裝置投運(yùn)后一年內(nèi)必須進(jìn)行第一次全檢。裝置第次全檢后,若發(fā)現(xiàn)裝置運(yùn)行狀況較差或已暴露出了需予以監(jiān)督的缺陷,其部檢周期可考慮適當(dāng)縮短,并有目的、有重點(diǎn)地選擇檢驗(yàn)項(xiàng)目。若僅更換裝置而保留二次回路的技術(shù)改造工程,如原屏內(nèi)裝置整體更換,保護(hù)裝置單通道改雙通道或通道載波改光纖等,投產(chǎn)前應(yīng)進(jìn)行一次全檢,此后可按正常檢驗(yàn)周期安排檢驗(yàn),可不進(jìn)行投運(yùn)后第一年的全檢。110kV電壓等級的繼電保護(hù)裝置微機(jī)裝置設(shè)備運(yùn)行維護(hù)單位可考慮取消部檢,6年一次全檢。
對運(yùn)行中的繼電保護(hù)裝置,應(yīng)按下列項(xiàng)目進(jìn)行檢驗(yàn):①對繼電器進(jìn)行機(jī)械部分檢查及電氣特性試驗(yàn);②二次回路絕緣電阻測量、分閘電壓測量;③二次通電試驗(yàn);④保護(hù)裝置的整組動作檢驗(yàn)。
變電站的值班人員應(yīng)定期對繼電保護(hù)裝置及其二次回路進(jìn)行巡視檢查,內(nèi)容如下:①變電站內(nèi)須保存有效、完整的保護(hù)定值單,正式定值單應(yīng)有運(yùn)行值班人員和定值執(zhí)行人員簽字,從保護(hù)裝置打印的定值與站內(nèi)保護(hù)定值單對應(yīng)一致;②查看繼電器有無接點(diǎn)卡住、變位傾斜、燒傷、脫軸、脫焊等情況;③檢查保護(hù)裝置、安自裝置、測控裝置等設(shè)備的電源、指示燈顯示是否正確,裝置的液晶面板是否正常顯示;④壓板及轉(zhuǎn)換開關(guān)的位置是否與運(yùn)行要求一致;⑤檢查設(shè)備的交流采樣、開入量、報(bào)文,分析是否運(yùn)行正常;⑥有無異常聲響、發(fā)熱冒煙以及燒焦等異常氣味。
4.1 在繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行過程中,發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象時,應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)視并立即向主管部門報(bào)告。
4.2 繼電保護(hù)動作開關(guān)跳閘后,應(yīng)檢查保護(hù)動作情況并查明原因。恢復(fù)送電前,應(yīng)將所有的掉牌信號全部復(fù)歸,并記入值班記錄及繼電保護(hù)動作記錄中。
4.3 檢修工作中,如涉及與其他工作班組交叉工作須要分合開關(guān)時,應(yīng)與運(yùn)行值班人員和該工作班的工作負(fù)責(zé)人協(xié)商。
4.4 值班人員對保護(hù)裝置的操作,一般只允許接通或斷開壓板,切換轉(zhuǎn)換開關(guān)及卸裝保險等工作。
4.5 在二次回路上的一切工作,均應(yīng)遵守《電氣安全工作規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定,并有與現(xiàn)場設(shè)備符合的圖紙作依據(jù)。傳統(tǒng)的變電站二次設(shè)備檢修,依據(jù)《繼電保護(hù)及電網(wǎng)安全自動裝置檢驗(yàn)條例》的要求,對繼電保護(hù)、安全自動裝置及二次回路接線進(jìn)行定期檢驗(yàn),以確保裝置完好、功能正常,確?;芈方泳€及定值正確。若保護(hù)裝置在兩次校驗(yàn)之間出現(xiàn)故障,只有等保護(hù)裝置功能失效或等下一次校驗(yàn)才能發(fā)現(xiàn)。如果這期間電力系統(tǒng)發(fā)生故障,保護(hù)將不能正確動作。保護(hù)裝置異常是電力系統(tǒng)非常嚴(yán)重的問題。因此,電氣二次設(shè)備同樣需要進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測,實(shí)行狀態(tài)檢修模式。
5.1 變電站二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測內(nèi)容
狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)是設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測,要監(jiān)測二次設(shè)備工作的正確性和可靠性,進(jìn)行壽命估計(jì)。站內(nèi)二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測對象主要有:交流測量系統(tǒng),包括TA、TV二次回路絕緣良好、回路完整,測量元件的完好:直流操作、信號系統(tǒng),包括直流電源、操作及信號回路絕緣良好、回路完整;邏輯判斷系統(tǒng),包括硬件邏輯判斷回路和軟件功能、通信系統(tǒng)、屏蔽接地系統(tǒng)等。與一次設(shè)備不同的是:二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測對象不是單一的元件,而是一個單元或一個系統(tǒng)。監(jiān)測的是各元件的動態(tài)性能,有些元件的性能仍然需要離線檢測,如TA的特性曲線等。因此,電氣二次設(shè)備的離線檢測數(shù)據(jù)也是狀態(tài)監(jiān)測與診斷的依據(jù)。
5.2 對站內(nèi)二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測方法
隨著微機(jī)保護(hù)和微機(jī)自動裝置的自診斷技術(shù)的發(fā)展、變電站故障診斷系統(tǒng)的完善為電氣二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。對綜合自動化變電站而言容易實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測,保護(hù)裝置內(nèi)各模塊具有白診斷功能,對裝置的電源、CPU、I/O接口、A/D轉(zhuǎn)換、存儲器等插件進(jìn)行巡查診斷??梢圆捎帽容^法、編碼法、校驗(yàn)法、監(jiān)視定時器法、特征字法等故障測試的方法。對保護(hù)裝置可通過加載診斷程序,自動測試每一臺設(shè)備和部件。然而,對常規(guī)保護(hù)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測較難實(shí)現(xiàn),因?yàn)槎位芈肥怯扇舾衫^電器和連接各個設(shè)備的電纜所組成,點(diǎn)多、又分散,要通過在線監(jiān)測繼電器觸點(diǎn)的狀況、回路接線的正確性等則很難,也不經(jīng)濟(jì)。一方面應(yīng)從設(shè)備管理環(huán)節(jié)入手,如設(shè)備的驗(yàn)收管理、離線檢修資料管理,結(jié)合在線監(jiān)測來診斷其狀態(tài)。
6.1 嚴(yán)格遵循狀態(tài)檢修的原則
實(shí)施狀態(tài)檢修應(yīng)當(dāng)依據(jù)以下原則:
6.1.1 保證設(shè)備的安全運(yùn)行。在實(shí)施設(shè)備狀態(tài)檢修的過程中,以保證設(shè)備的安全運(yùn)行為首要原則,加強(qiáng)設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測和分析,科學(xué)、合理地調(diào)整檢修間隔、檢修項(xiàng)目,同時制定相應(yīng)的管理制度。
6.1.2 總體規(guī)劃,分步實(shí)施,先行試點(diǎn),逐步推進(jìn)。實(shí)施設(shè)備狀態(tài)檢修是對現(xiàn)行檢修管理體制的改革,是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,而我國又尚處于探索階段,因此,實(shí)施設(shè)備狀態(tài)檢修既要有長遠(yuǎn)目標(biāo)、總體構(gòu)想,又要扎實(shí)穩(wěn)妥、分步實(shí)施,在試點(diǎn)取得一定成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,逐步推廣。
6.1.3 充分運(yùn)用現(xiàn)有的技術(shù)手段,適當(dāng)配置監(jiān)測設(shè)備。
6.2 重視狀態(tài)檢修的技術(shù)管理要求
狀態(tài)檢修需要科學(xué)的管理來支撐。繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中通常是處于靜態(tài)的,但在電力系統(tǒng)中,需要了解的恰巧是繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)故障時是否能快速準(zhǔn)確地動作,即要把握繼電保護(hù)裝置動態(tài)的“狀態(tài)”。
6.3 狀態(tài)檢修的經(jīng)濟(jì)性要求
狀態(tài)檢修的一個重要特點(diǎn)就是依靠技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析進(jìn)行決策。在狀態(tài)檢修的實(shí)踐中,沒有經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)是不適用的。解決這個問題的辦法除了研究更加廉價的技術(shù)手段外,必須發(fā)揮人的力量,更加有效地采用管理的手段,使檢修決策工作能夠適合實(shí)際的需要和可能。
6.4 高素質(zhì)檢修人員的培養(yǎng)
狀態(tài)檢修對檢修人員技術(shù)素質(zhì)的要求主要體現(xiàn)在掌握狀態(tài)監(jiān)測和故障分析的手段,能綜合評價設(shè)備的健康狀態(tài);參與檢修決策,能制定優(yōu)化檢修計(jì)劃和檢修工藝;有豐富的檢修經(jīng)驗(yàn)和高超的檢修技術(shù)等方面。高素質(zhì)檢修人員是狀態(tài)檢修能否取得成功的關(guān)鍵。狀態(tài)檢修要求運(yùn)行人員與檢修有更多聯(lián)系,因?yàn)檫\(yùn)行人員對設(shè)備的狀態(tài)變化非常了解,他們直接參與檢修決策和檢修工作對提高檢修效率和質(zhì)量有積極意義。其優(yōu)點(diǎn)是可以加強(qiáng)運(yùn)行部門的責(zé)任感;取消不必要的環(huán)節(jié),節(jié)約管理費(fèi)用;迅速采取檢修措施,消除設(shè)備缺陷。
6.5 二次設(shè)備狀態(tài)檢修與一次設(shè)備狀態(tài)檢修的關(guān)系
一次設(shè)備的檢修與二次設(shè)備檢修不是完全獨(dú)立的。許多情況下,二次設(shè)備檢修要在一次設(shè)備停電檢修時才能進(jìn)行。在作出二次設(shè)備狀態(tài)檢修決策時要考慮一次設(shè)備的情況,做好狀態(tài)檢修技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。既要減少停電檢修時問,減少停電造成的經(jīng)濟(jì)損失,減少檢修次數(shù),降低檢修成本,又要保證二次設(shè)備可靠正確的工作狀況。
6.6 二次設(shè)備狀態(tài)檢修與設(shè)備管理信息系統(tǒng)(MIS)的關(guān)系
要搞好繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)檢修,建立每套保護(hù)裝置的“設(shè)備變更記錄”是非常重要的基礎(chǔ)技術(shù)管理工作?!霸O(shè)備變更記錄”應(yīng)詳細(xì)記載設(shè)備從投運(yùn)到報(bào)廢的整個使用過程中設(shè)備軟、硬件發(fā)生的變化,包括軟件的版本升級、硬件插件的更換、二次回路的變更、反事故措施的執(zhí)行情況及檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的變化情況。這樣的“設(shè)備變更記錄”實(shí)際上就是該保護(hù)裝置所有檢修記錄的摘要和縮影,因此可以作為設(shè)備狀態(tài)評估的依據(jù)?,F(xiàn)在許多供電企業(yè)建立了設(shè)備管理信息系統(tǒng)(MIS),對設(shè)備的運(yùn)行情況、缺陷故障情況、歷次檢修試驗(yàn)記錄等實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)管理、實(shí)現(xiàn)信息共享,這些信息是作出狀態(tài)檢修決策的重要依據(jù)之一。要實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)檢修,需要完善設(shè)備管理信息系統(tǒng)(MIS)。
現(xiàn)在,大部分供電局的檢修班組都依照定檢周期表進(jìn)行檢修維護(hù)。這也是省網(wǎng)公司對檢修班組的要求。而有些供電局的二次設(shè)備新舊種類繁多,有的老舊設(shè)備因?yàn)榉N種原因需要經(jīng)常維護(hù),使得還沒到達(dá)檢修的周期就需要進(jìn)行多次的檢修。因此,有部分供電局對一些老舊設(shè)備實(shí)行“逢停必維”的政策,意思是只要設(shè)備有機(jī)會停下來,就進(jìn)行維護(hù),這種做法有效地降低老舊設(shè)備的運(yùn)行風(fēng)險,也減少了申請停電的次數(shù)。但是,這種做法不可能面對眾多的二次設(shè)備。這樣工作量會非常大。由于設(shè)備的穩(wěn)定性受很多因素影響,所以,以固定的檢修周期對所有設(shè)備進(jìn)行檢修也不盡合理。因此提出狀態(tài)檢修的的概念,這也符合設(shè)備全生命周期管理的理念。設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行特性多年來受很多專家學(xué)者的關(guān)注,大多數(shù)例子證明設(shè)備在新安裝一段時期內(nèi)是故障的高發(fā)期,然后進(jìn)入一個很長的穩(wěn)定運(yùn)行期,然后發(fā)生故障的概率不斷上升,進(jìn)入設(shè)備老化期。這種設(shè)備穩(wěn)定特性為狀態(tài)檢修提供了很好的指導(dǎo)價值。
隨著電力系統(tǒng)的在線監(jiān)測技術(shù)和計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,繼電保護(hù)技術(shù)會逐漸向計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、一體化、智能化方向發(fā)展,只有對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行定期和按需結(jié)合的檢查和維護(hù),按時巡檢其運(yùn)行狀況,及時發(fā)現(xiàn)故障并做好處理,并且保證系統(tǒng)無故障設(shè)備正常運(yùn)行,以提高供電可靠性。
[1]國家電力調(diào)度通信中心[M].北京:電力系統(tǒng)繼電保護(hù)規(guī)定匯編.中國電力出版社.
[2]電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)用技術(shù)問答.中國電力出版社
[3]周培華.淺談電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的發(fā)展趨勢[J].科技咨詢導(dǎo)報(bào),2007.