李輝,吳晉波,劉海峰,歐陽帆,陳宏
(國網(wǎng)湖南省電力公司電力科學(xué)研究院,湖南長沙410007)
惠州鵝城±500 kV直流換流站位于廣東省惠州市博羅縣響水鎮(zhèn),于2004年雙極投運正式運行,是三峽電力外送江城直流輸電工程的重要組成部分,承擔(dān)著消納三峽電力,滿足廣東地區(qū)日益增長的電力需求的重要功能。同時,作為連接國家電網(wǎng)公司與中國南方電網(wǎng)公司的重要樞紐,鵝城換流站也是國家電網(wǎng)公司在南方電網(wǎng)腹地的窗口單位。2013年年度檢修工作是該站正式劃歸國網(wǎng)湖南省電力公司屬地化運維管理后開展的首次年度檢修工作,也是國網(wǎng)湖南省電力公司電力科學(xué)研究院作為技術(shù)監(jiān)督單位首次承擔(dān)直流換流站的技術(shù)監(jiān)督工作。檢修期間,電科院結(jié)合自身技術(shù)優(yōu)勢,卓有成效地開展了技術(shù)監(jiān)督工作,充分履行了技術(shù)監(jiān)督單位的職責(zé)和義務(wù)。
直流換流站的年度檢修工作對確保換流站的安全穩(wěn)定運行至關(guān)重要,其檢修質(zhì)量的好壞直接決定了換流站設(shè)備的可靠性、可用率以及在下一檢修周期內(nèi)能否有效避免非計劃停運事件的發(fā)生。技術(shù)監(jiān)督工作是確保電力設(shè)備及電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟運行的重要手段〔1〕。作為技術(shù)監(jiān)督單位,有義務(wù)也有責(zé)任為換流站年度大修各項工作的安全、優(yōu)質(zhì)、高效提供支持。
2013年年度檢修前,多次赴鵝城換流站和其他直流換流站實地調(diào)研年度檢修期間技術(shù)監(jiān)督實施模式,并結(jié)合鵝城換流站現(xiàn)場情況,依據(jù)《國家電網(wǎng)公司技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)定》、《直流輸電系統(tǒng)直流換流站高壓電氣設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》、《高壓直流輸電控制保護系統(tǒng)狀態(tài)檢修導(dǎo)則》、《換流站檢修規(guī)程》、《直流換流站二次電氣設(shè)備交接試驗規(guī)程》、《國家電網(wǎng)公司防止直流換流站單、雙極強迫停運二十一項反事故措施》等有關(guān)技術(shù)監(jiān)督的標(biāo)準、規(guī)程、制度及反事故措施,精心編制技術(shù)監(jiān)督方案、技術(shù)監(jiān)督卡和作業(yè)指導(dǎo)書,并預(yù)先調(diào)試相關(guān)現(xiàn)場試驗設(shè)備。
考慮到直流換流站內(nèi)二次設(shè)備多、作業(yè)面廣等實際情況,采取如下措施確?,F(xiàn)場技術(shù)監(jiān)督工作到位。
1)根據(jù)鵝城換流站2013年年度檢修工作面進度安排及每日檢修工作進度表,梳理控制保護專業(yè)相關(guān)的檢修項目,整理鵝城換流站控制保護專業(yè)年度檢修現(xiàn)場作業(yè)日監(jiān)督卡,將技術(shù)監(jiān)督工作細化到天,責(zé)任明確到人;
2)每天召開工作碰頭會,及時匯總和處理發(fā)現(xiàn)的問題;
3)在監(jiān)督方式上采取報告或原始記錄審查、現(xiàn)場抽查、旁站確認及具體實施4種方式。對一般試驗項目采取報告或原始記錄審查和現(xiàn)場抽查相結(jié)合的方式;對重要試驗項目采取全程或功能驗證時旁站確認的方式;對具體實施項目,嚴格按照標(biāo)準、規(guī)程及現(xiàn)場各項規(guī)章制度和安全制度的要求開展工作,確保檢修工作的萬無一失。
1.2.1 報告或原始記錄審查和現(xiàn)場抽查
此次年度檢修期間審核報告的檢修項目如下:10 kV#2室10 kV進線104斷路器保護檢修;#1繼電器室繼電保護及自動化裝置校驗;#2繼電器室繼電保護及自動化裝置校驗;換流變保護及換流變故障錄波器校驗;站公用、極Ⅰ、極Ⅱ,#1繼電器室、#2繼電器室蓄電池組,站公用EC1直流充電屏、UPS檢修;光纖通訊室-48 V通訊電源屏#1,#2通訊電源盤,021房-48 V通訊蓄電池室Ⅰ,Ⅱ組蓄電池檢修。
以上項目與常規(guī)交流變電站檢修項目類似,但因換流站的特殊性也存在一些差異,如在換流站中就存在交流場中開關(guān)跳閘邏輯,當(dāng)大組交流濾波器與交流線路共串,2個邊開關(guān)三相跳開僅中開關(guān)運行時,會出現(xiàn)交流濾波器帶交流線路運行,須立即跳開中開關(guān)。因此,在審核試驗報告或原始記錄項目完整性、數(shù)據(jù)正確性、缺陷消除、圖實相符及反措執(zhí)行的同時,重點關(guān)注了換流站獨有的特殊邏輯和試驗。同時,為確?!皯?yīng)修必修,修必修好”,嚴把檢修質(zhì)量關(guān),對以上檢修項目中的消缺及反措執(zhí)行情況進行抽查和現(xiàn)場檢查,如對此次檢修中5011,5012, 5013, 5021, 5022, 5023, 5032,5033斷路器保護屏內(nèi)中間繼電器的更換情況,500 kVⅠ,Ⅱ母4套母差保護電流回路中性點未分別引線在保護屏一點接地的整改情況進行了現(xiàn)場檢查和確認。此外,為有效保障現(xiàn)場檢修工作順利進行,對檢修過程中發(fā)現(xiàn)的問題均及時進行了處理。如在本次檢修中發(fā)現(xiàn)-48 V通訊用組1、組2兩組蓄電池均嚴重老化,多支蓄電池內(nèi)阻偏大,部分蓄電池極柱硫化結(jié)晶較嚴重;#1繼電保護室直流系統(tǒng)組1、組2兩組蓄電池組80%核對性放電試驗不合格;極公用直流系統(tǒng)組2蓄電池組80%核對性放電試驗不合格。對現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的問題及時進行了分析、處理,具體情況見表1。
1.2.2 旁站監(jiān)督
旁站監(jiān)督的項目包括直流控制保護系統(tǒng)和二次回路缺陷、控制保護軟件修改、極控制保護系統(tǒng)和站監(jiān)控系統(tǒng)檢修、交流場光CT及光纖通道檢查和報警處理。
在具體實施上,對旁站監(jiān)督項目進行了細分:
1)對極控制保護系統(tǒng)和站監(jiān)控系統(tǒng)檢修,采取對其中的如RPC無功控制邏輯驗證、監(jiān)視和切換功能試驗、保護動作矩陣PAM檢查和核對、各保護定值檢查等重要功能試驗和邏輯驗證進行旁站確認的方式。
2)對控制保護軟件修改升級及邏輯驗證采取了全程旁站確認的方式。
3)對二次回路消缺,把技術(shù)監(jiān)督重點放在了缺陷消除后的正確性驗證上。
4)對交流場光CT及光纖通道檢查和報警處理,重點放在了確認告警信號是否消失及光通道的奇偶校驗值等參數(shù)是否恢復(fù)正常。
1.2.3 具體實施
此次年度檢修期間站內(nèi)GPS系統(tǒng)的精度校驗工作涉及站內(nèi)所有具有對時功能的二次交、直流控制保護設(shè)備50多臺 (套),作業(yè)面廣、工作量大,通過組織技術(shù)骨干討論、編寫現(xiàn)場作業(yè)指導(dǎo)書,與站內(nèi)運行人員實地查勘,落實作業(yè)范圍及危險點和危險源,確保校驗工作的質(zhì)量。
考慮到作為統(tǒng)一的時間同步系統(tǒng),GPS時鐘源的輸出信號的精度直接決定了各個分系統(tǒng)的時間精度。首先對站內(nèi)交流場#1,#2繼電器室GPS時鐘屏內(nèi)的1套交流場主時鐘和1套交流場從時鐘以及直流場站公用設(shè)備室站控制監(jiān)控屏內(nèi)的2套GPS主時鐘的對時精度和守時精度進行了測試,然后對站內(nèi)交、直流場內(nèi)所有具有對時功能的控制保護裝置進行對時功能檢查,試驗數(shù)據(jù)及結(jié)果表明站內(nèi)時鐘源性能滿足DL/T 1100.1—2009《電力系統(tǒng)的時間同步系統(tǒng)—第 1部分:技術(shù)規(guī)范》〔2〕及 GB/T 26866—2011《電力系統(tǒng)的時間同步系統(tǒng)檢測規(guī)范》〔3〕標(biāo)準要求,各具有對時功能的控制保護裝置對時功能正常,站內(nèi)GPS時鐘系統(tǒng)可正常投入運行。
1)對作為換流站核心部分的控制保護系統(tǒng)掌握仍不夠深入,技術(shù)監(jiān)督模式目前只停留在對重點功能試驗項目的旁站確認上,與監(jiān)督指導(dǎo)以及故障分析的要求仍有差距。
2)對設(shè)備頻繁出現(xiàn)的異常情況分析不夠深入。如鵝城換流站光CT故障率近年來一直較高,此次年度大修期間又進行了光CT通道的消缺工作。當(dāng)光CT故障時,通常的做法是將相關(guān)一、二次設(shè)備退出運行,更換相應(yīng)的板卡 (遠程模塊或光接口板)或檢查、處理光纖通道,這給換流站的安全穩(wěn)定運行帶來了隱患。因此,有必要對站內(nèi)設(shè)備故障原因進行認真分析,查明故障真正原因,有針對性地采取一些措施,避免故障的再次發(fā)生。
3)技術(shù)監(jiān)督的方式、手段有待完善和創(chuàng)新。對換流站的直流控制保護系統(tǒng),目前還沒有有效的監(jiān)督方法和手段,對一些二次備品備件也缺乏相應(yīng)的檢測設(shè)備和檢測手段。需要進一步完善和創(chuàng)新現(xiàn)有的技術(shù)監(jiān)督方式、手段。
4)控制保護專業(yè)技術(shù)監(jiān)督人員的培訓(xùn)仍有待加強,技術(shù)監(jiān)督隊伍的整體水平有待提高。
1)前期準備充分。2013年年度檢修前,多次組織技術(shù)骨干赴鵝城換流站和其他直流換流站實地調(diào)研年度檢修期間技術(shù)監(jiān)督實施模式,結(jié)合鵝城換流站現(xiàn)場情況,精心制定技術(shù)監(jiān)督方案、技術(shù)監(jiān)督卡和作業(yè)指導(dǎo)書,并預(yù)先調(diào)試相關(guān)現(xiàn)場試驗設(shè)備,有效確保了技術(shù)監(jiān)督工作的順利開展。
2)現(xiàn)場組織周密。年度檢修期間,科學(xué)分工,周密組織,通過采取技術(shù)監(jiān)督日監(jiān)督卡和工作碰頭會制度,將技術(shù)監(jiān)督工作細化到天,責(zé)任明確到人,確保了現(xiàn)場問題的及時匯總和處理。
1)提煉此次年度大修技術(shù)監(jiān)督工作的經(jīng)驗,補充、完善和細化技術(shù)監(jiān)督的標(biāo)準、規(guī)章制度,形成技術(shù)監(jiān)督的標(biāo)準體系和制度體系,做到有章可循。
2)跟蹤年度檢修中發(fā)現(xiàn)的問題缺陷,確保在監(jiān)督過程中發(fā)現(xiàn)的問題能夠得到及時、有效的控制和解決。
3)繼續(xù)建立和完善準確、可靠的監(jiān)督手段,加強對鵝城換流站內(nèi)典型故障的分析 (如光CT故障率一直較高的問題),提高技術(shù)監(jiān)督的技術(shù)水平。
4)繼續(xù)做好技術(shù)監(jiān)督人員的培訓(xùn)工作,重點強化直流控制保護系統(tǒng)的理論和實踐知識。
直流換流站控制保護專業(yè)技術(shù)監(jiān)督工作面臨站內(nèi)二次設(shè)備多、技術(shù)復(fù)雜等問題,對技術(shù)監(jiān)督人員的綜合能力提出了較高要求,應(yīng)進一步加強對技術(shù)監(jiān)督人員的培訓(xùn),完善和提高換流站各項技術(shù)監(jiān)督標(biāo)準和管理手段,建立有效的技術(shù)監(jiān)督機制,全面加強直流換流站技術(shù)監(jiān)督工作,確保直流換流站的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行。
〔1〕中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會.DL/T 1051—2007電力技術(shù)監(jiān)督導(dǎo)則〔S〕.北京:中國電力出版社,2007.
〔2〕中華人民共和國國家能源局.DL/T 1100.1—2009電力系統(tǒng)的時間同步系統(tǒng)—第1部分:技術(shù)規(guī)范〔S〕.北京:中國電力出版社,2009.
〔3〕中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、中國國家標(biāo)準化管理委員會.GB/T 26866—2011電力系統(tǒng)的時間同步系統(tǒng)檢測規(guī)范〔S〕.北京:中國標(biāo)準出版社,2011.