牟玉雷

摘 要：隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，其中使用的微機(jī)保護(hù)裝置技術(shù)也日漸成熟。依靠該技術(shù)，電力系統(tǒng)的運(yùn)行越來(lái)越可靠，而外圍二次回路則成為了制約繼電保護(hù)裝置可靠運(yùn)行的瓶頸。通過(guò)分析映秀灣水力發(fā)電廠近年來(lái)的微機(jī)保護(hù)運(yùn)行情況，并結(jié)合該廠的實(shí)際運(yùn)行情況，探討了如何從運(yùn)行方面控制二次回路缺陷對(duì)繼電保護(hù)裝置可靠運(yùn)行造成影響。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；微機(jī)保護(hù)；二次回路；繼電保護(hù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM774+.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）19-0106-02

可靠的繼電保護(hù)裝置是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保證。在各級(jí)調(diào)度規(guī)程和各站運(yùn)行規(guī)程中，清楚地寫(xiě)明了“不允許一次設(shè)備無(wú)保護(hù)運(yùn)行”。從另一個(gè)角度來(lái)看，這項(xiàng)規(guī)定反映出了保護(hù)裝置的重要性。隨著科技的進(jìn)步，微機(jī)保護(hù)已經(jīng)成為了保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的絕對(duì)主力。

1 微機(jī)保護(hù)運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題

微機(jī)保護(hù)的投運(yùn)為我廠安全生產(chǎn)提供了有力的保障。使用微機(jī)保護(hù)后，在運(yùn)行巡視、操作、動(dòng)作分析方面給工作人員帶來(lái)了很大的便利，但也存在一些問(wèn)題。

1.1 設(shè)備故障頻繁出現(xiàn)

根據(jù)Y電廠生產(chǎn)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2000—2005，下屬的G站發(fā)生與微機(jī)保護(hù)有關(guān)的問(wèn)題共18項(xiàng)，X站發(fā)生與微機(jī)保護(hù)有關(guān)的問(wèn)題共13項(xiàng)，W站發(fā)生與微機(jī)保護(hù)有關(guān)的問(wèn)題共19項(xiàng)。

1.2 非正常動(dòng)作事件不斷發(fā)生

引起微機(jī)保護(hù)非正常動(dòng)作的原因有以下三種：①模擬量采集回路出錯(cuò)造成保護(hù)誤動(dòng)。比如2002-01，在機(jī)組發(fā)生轉(zhuǎn)子接地時(shí)，W站2F轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)裝置發(fā)不出信號(hào)，檢查發(fā)現(xiàn)，W站2F保護(hù)裝置接入的轉(zhuǎn)子電壓接反了，進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)所屬3站多臺(tái)機(jī)組的轉(zhuǎn)子電壓接反；2004-08-21，W站1F機(jī)組的失磁保護(hù)在受到系統(tǒng)沖擊后引起了非正常動(dòng)作，事后檢查發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)該問(wèn)題的原因是失磁保護(hù)電流極性接反所致；進(jìn)一步檢查后發(fā)現(xiàn)，W，G這2站多臺(tái)發(fā)電機(jī)的失磁保護(hù)存在相同的問(wèn)題；②開(kāi)關(guān)量輸入出錯(cuò)造成保護(hù)誤動(dòng)作。比如2004-12-03，W站61B發(fā)生重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)為光耦合元件故障造成重瓦斯保護(hù)動(dòng)作；2005年，G站2F機(jī)組勵(lì)磁變溫度保護(hù)出口跳閘，檢查發(fā)現(xiàn)為溫度控器在投、退電的過(guò)程中誤開(kāi)所致；2006-04，開(kāi)關(guān)站1B主變壓力釋放保護(hù)動(dòng)作出口跳閘，經(jīng)檢查，確定出現(xiàn)這種情況的原因?yàn)殚_(kāi)關(guān)量輸入電纜破損，被雨水淋濕引發(fā)短路造成的；③保護(hù)裝置硬件故障造成保護(hù)誤動(dòng)作。比如2004-07，W站1B主變差動(dòng)保護(hù)出口，經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)是硬件出錯(cuò)造成的。

1.3 保護(hù)年檢中發(fā)現(xiàn)保護(hù)二次回路

2004年，對(duì)X站1B保護(hù)年檢時(shí)發(fā)現(xiàn)，重瓦斯保護(hù)動(dòng)作不跳廠用支路斷路器。2005年，對(duì)X站1F機(jī)組保護(hù)年檢時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)勵(lì)磁變溫度升高發(fā)出信號(hào)時(shí)，保護(hù)裝置發(fā)出勵(lì)磁變溫度過(guò)高信號(hào)，監(jiān)控裝置發(fā)勵(lì)磁變溫度升高；當(dāng)勵(lì)磁變溫度升高時(shí)，保護(hù)發(fā)溫度升高，監(jiān)控發(fā)過(guò)高，同時(shí)，由監(jiān)控開(kāi)出跳1DL。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，由勵(lì)磁變到保護(hù)裝置的勵(lì)磁變溫度升高與勵(lì)磁變溫度過(guò)高信號(hào)接錯(cuò)，從保護(hù)裝置到監(jiān)控的信號(hào)接錯(cuò)。在對(duì)2F、3F機(jī)組保護(hù)年檢時(shí)也發(fā)現(xiàn)了類(lèi)似的問(wèn)題。

2 問(wèn)題分析

分析了微機(jī)保護(hù)出現(xiàn)的問(wèn)題后發(fā)現(xiàn)，保護(hù)裝置本身的硬件和軟件存在的問(wèn)題比較少，而外圍設(shè)備發(fā)生故障的概率比較高。對(duì)已經(jīng)發(fā)生的微機(jī)保護(hù)非正常跳閘事件進(jìn)行分析，從中可知，除了W站1B差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作為裝置本身故障引起外，其余均為數(shù)據(jù)輸入回路故障引起的，保護(hù)本身動(dòng)作正常。歷年保護(hù)年檢發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題也集中存在于數(shù)據(jù)輸入回路和出口執(zhí)行回路這部分，保護(hù)裝置的運(yùn)算沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題。

不管是傳統(tǒng)的電磁式繼電保護(hù)還是微機(jī)保護(hù)，從保護(hù)原理的角度來(lái)看，可以將其分為三部分，即數(shù)據(jù)采集部分、邏輯部分和執(zhí)行部分。數(shù)據(jù)采集部分采集的是被保護(hù)設(shè)備的特定參數(shù)，包括模擬量和開(kāi)關(guān)量，并與保護(hù)的整定值比較，如果測(cè)量參數(shù)超過(guò)整定值，就向邏輯部分發(fā)出信號(hào)；邏輯部分按照預(yù)定的邏輯條件判斷保護(hù)裝置是否出口跳閘，即實(shí)現(xiàn)選擇性的要求，并向執(zhí)行部分發(fā)出信號(hào)；執(zhí)行部分按照預(yù)定的任務(wù)執(zhí)行跳閘指令或發(fā)出報(bào)警信號(hào)。通常認(rèn)為，一套保護(hù)裝置就是保護(hù)裝置本身，但實(shí)際上它還包括以下幾部分：①繼電保護(hù)裝置，即各種電氣設(shè)備、母線(xiàn)和輸電線(xiàn)路的保護(hù)裝置；②系統(tǒng)安全自動(dòng)裝置，即自動(dòng)重合閘、備用電源自投裝置、故障錄波裝置等；③控制屏、中央音響屏和與繼電保護(hù)裝置有關(guān)的繼電器、元件；④連接保護(hù)裝置的二次回路；⑤繼電保護(hù)專(zhuān)用的高頻通道設(shè)備。

由上面敘述的內(nèi)容可知，一個(gè)實(shí)際應(yīng)用的系統(tǒng)僅僅擁有可靠的微機(jī)保護(hù)是不夠的，它需要有同樣可靠的外圍設(shè)備保證其運(yùn)行的可靠性。從系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況看，數(shù)據(jù)采集部分和執(zhí)行部分連接在一次設(shè)備和二次設(shè)備之間，中間的轉(zhuǎn)接過(guò)程多，接線(xiàn)、布線(xiàn)復(fù)雜，更加容易出現(xiàn)故障。事實(shí)表明，二次回路和繼電保護(hù)專(zhuān)用的高頻通道設(shè)備已經(jīng)成為了制約微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)可靠運(yùn)行的瓶頸。

3 工作人員對(duì)微機(jī)保護(hù)可靠運(yùn)行的控制

提高微機(jī)保護(hù)運(yùn)行的可靠性需要保護(hù)工作人員和運(yùn)行人員的共同努力，下面僅從運(yùn)行的角度進(jìn)行討論。從上面的分析中可以看出，外圍回路是制約微機(jī)保護(hù)可靠運(yùn)行的瓶頸，也是運(yùn)行人員需要控制的重點(diǎn)。那么如何控制呢？可以從以下幾方面入手。

3.1 通過(guò)運(yùn)行巡視控制

運(yùn)行人員根據(jù)《點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)書(shū)》全面檢查保護(hù)裝置，這是發(fā)現(xiàn)裝置和二次回路存在問(wèn)題的重要手段。采用紅外線(xiàn)測(cè)溫儀輔助檢查以來(lái)，已經(jīng)多次排除了電流回路發(fā)熱的隱患。出于對(duì)數(shù)據(jù)采集回路檢查的需要，還需要增加一項(xiàng)點(diǎn)檢內(nèi)容——采樣值的檢查。WFB微機(jī)機(jī)組保護(hù)的運(yùn)行數(shù)據(jù)沒(méi)有顯示在運(yùn)行畫(huà)面上，需要通過(guò)菜單操作才能調(diào)出采樣數(shù)據(jù)。就前面提到的失磁保護(hù)電流極性接反問(wèn)題，通過(guò)分析采樣值，可以很清楚地發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題。微機(jī)保護(hù)有簡(jiǎn)潔的人機(jī)界面，查看采樣數(shù)據(jù)操作并不復(fù)雜，假如把采樣檢查作為定期工作之一，就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問(wèn)題。

3.2 通過(guò)定期工作控制

定期檢查和維護(hù)微機(jī)保護(hù)裝置是運(yùn)行人員保證其能可靠運(yùn)行的重要手段。比如我廠高頻保護(hù)收發(fā)信機(jī)采用的是短時(shí)發(fā)訊工作方式，在正常情況下，高頻通道無(wú)高頻電流通過(guò)，所以，定時(shí)檢查通道的完好度可以保證通道運(yùn)行的可靠性。但是，在實(shí)際工作中，多次定期檢查才能發(fā)現(xiàn)高頻通道存在的問(wèn)題。自從微機(jī)繼電保護(hù)裝置的時(shí)鐘校對(duì)成為了每周一次的定期工作外，再?zèng)]有出現(xiàn)一例時(shí)鐘不準(zhǔn)的情況。這樣，既保證了裝置的可靠運(yùn)行，又節(jié)約了人力和物力。而《定期工作卡》的實(shí)行和現(xiàn)場(chǎng)操作提示的標(biāo)示也保證了定期工作執(zhí)行的質(zhì)量。

3.3 運(yùn)行驗(yàn)收試驗(yàn)

微機(jī)保護(hù)裝置檢修（改造）后的試驗(yàn)既是工作班組的測(cè)試內(nèi)容之一，也是設(shè)備運(yùn)行方的驗(yàn)收試驗(yàn)，是需要保護(hù)工作人員和運(yùn)行人員共同參與的。在保護(hù)驗(yàn)收試驗(yàn)時(shí)，要盡可能全面地檢查保護(hù)裝置及其二次回路，同時(shí)，還需要事前編制《驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》，定項(xiàng)目、定標(biāo)準(zhǔn)、定驗(yàn)收方法。

3.3.1 檢查數(shù)據(jù)采集回路

數(shù)據(jù)采集回路檢查不能僅僅局限于從屏后端子輸入信號(hào)，而要盡可能從信號(hào)源輸入。檢驗(yàn)非電量保護(hù)時(shí)，要盡量在現(xiàn)場(chǎng)短接信號(hào)或是實(shí)際模擬，比如瓦斯保護(hù)試驗(yàn)采用的是吹氣和按壓探針的方法，溫度保護(hù)在變壓器本體處短接；冷卻器失電保護(hù)試驗(yàn)采用的是實(shí)際停電的方法，這樣可以比較全面地檢測(cè)數(shù)據(jù)輸入回路。而檢驗(yàn)?zāi)M量采集回路時(shí)，對(duì)于新投運(yùn)的保護(hù)裝置，一般要直接利用一次系統(tǒng)的升流和升壓試驗(yàn)檢測(cè)，帶方向的保護(hù)都要進(jìn)行負(fù)荷電流測(cè)試。我廠機(jī)組的轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)，采用直接將勵(lì)磁回路接地的方式模擬，這樣也是為了保證可以全面檢查采樣回路。

3.3.2 外部數(shù)據(jù)源

要測(cè)試廠家沒(méi)有作出保證、而現(xiàn)場(chǎng)又可能存在干擾的設(shè)備。對(duì)向保護(hù)裝置提供溫度量的測(cè)溫儀來(lái)說(shuō)，應(yīng)該做電源拉合試驗(yàn)、測(cè)溫跳變?cè)囼?yàn)，檢驗(yàn)該設(shè)備是否會(huì)出現(xiàn)誤輸出的情況。

4 小結(jié)

中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《微機(jī)機(jī)電保護(hù)運(yùn)行管理規(guī)程》中規(guī)定，運(yùn)行人員的職責(zé)是：①了解微機(jī)繼電保護(hù)裝置的原理和二次回路；②負(fù)責(zé)與調(diào)度人員核對(duì)微機(jī)繼電保護(hù)裝置的整定值，負(fù)責(zé)微機(jī)繼電保護(hù)裝置的投入、停用等操作；③負(fù)責(zé)記錄并向主管調(diào)度匯報(bào)微機(jī)繼電保護(hù)裝置（包括投入試運(yùn)行的微機(jī)繼電保護(hù)裝置）的信號(hào)指示（顯示））和打印報(bào)告等情況；④執(zhí)行上級(jí)頒發(fā)的有關(guān)微機(jī)繼電保護(hù)裝置規(guī)程和規(guī)定；⑤掌握微機(jī)繼電保護(hù)裝置打印（顯示）出的各種信息的含義；⑥根據(jù)主管調(diào)度的命令，核對(duì)已經(jīng)輸入微機(jī)繼電保護(hù)裝置內(nèi)的各套定值，并允許現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員使用規(guī)定的方法改變定值；⑦現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員應(yīng)掌握微機(jī)繼電保護(hù)裝置的時(shí)鐘校對(duì)，采樣值打?。@示），定值清單打印（顯示），報(bào)告復(fù)制，按照規(guī)定的方法改變定值，保護(hù)裝置的停、投和使用打印機(jī)等操作；⑧在改變微機(jī)繼電保護(hù)裝置的定值、程序或接線(xiàn)時(shí)，要有主管調(diào)度的定值、程序和回路變更通知單（或有批準(zhǔn)的圖樣）后方可允許執(zhí)行；⑨巡視微機(jī)繼電保護(hù)裝置和二次回路。

要承擔(dān)以上的職責(zé)，運(yùn)行人員不僅需要不斷學(xué)習(xí)，更新自己的知識(shí)體系，在設(shè)備面前做到胸有成竹，更需要在運(yùn)行巡視、運(yùn)行維護(hù)、運(yùn)行操作和運(yùn)行驗(yàn)收方面深入開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，用流程、標(biāo)準(zhǔn)、細(xì)則規(guī)范工作，把復(fù)雜的工作分解開(kāi)，在運(yùn)行崗位上，為微機(jī)保護(hù)的可靠運(yùn)行把好關(guān)，為安全生產(chǎn)把好關(guān)。

〔編輯：白潔〕