焦學林
中廣核新能源投資(深圳)有限公司 廣東深圳 518000
“十三五”期間,我國風電、光伏等新能源裝機規(guī)模發(fā)展迅猛,截至2018年底,我國新能源裝機達35860萬千瓦。在發(fā)展同時,新能源場站設(shè)備管理也出現(xiàn)了新的問題。據(jù)統(tǒng)計,某單位所屬新能源場站某年內(nèi)共發(fā)生主變跳閘13起,其中風電場12起、光伏電站1起。對這13起事件進行系統(tǒng)性原因分析,提出預防措施,有助于提高場站發(fā)電可靠性。
按事件發(fā)生直接原因分類見表1。
表1 直接原因
按事件發(fā)生根本原因分類見表2。
表2 根本原因
某風電場I段母線差動保護動作跳閘事件[1]。經(jīng)查,#1集電線路371開關(guān)柜進線電纜頭B相擊穿,有明顯擊穿點,三相CT不同程度受電弧灼燒損傷,A相與地刀連接處的觸頭有放電溶蝕痕跡,且對應開關(guān)柜金屬隔板處有多處電弧點蝕情況,A相銅排與絕緣隔板有放電現(xiàn)象。對損壞的電纜頭進行拆解,發(fā)現(xiàn)電纜頭絕緣層有明顯劃痕,為電纜頭制作過程中打磨不到位,屬于施工工藝不過關(guān)。
某風電場#1主變縱聯(lián)差動保護動作跳閘事件[2]。經(jīng)查,#1主變低壓側(cè)301斷路器柜內(nèi)A相CT一次側(cè)絕緣降低,對其中3個二次繞組高阻放電造成主變縱差保護動作。經(jīng)試驗人員及廠家人員確認,屬CT設(shè)備質(zhì)量原因造成。故障CT采用3150/1變比,本身對絕緣要求很高。
某光伏電站#1主變高壓側(cè)1101斷路器跳閘事件。經(jīng)查故障錄波及保信子站信號,系統(tǒng)無異常,判斷為外部原因。檢查發(fā)現(xiàn),#1主變保護屏后端遺留有兩個帶電電纜(UFD-111/101、UFD-111/115)。根據(jù)該電纜放置長度和操作痕跡,以及主變保護邏輯分析,判定電纜被誤接入#1主變高壓側(cè)1101開關(guān)跳閘回路導致跳閘。最終調(diào)查結(jié)果為調(diào)試人員誤接線。
某風電場#1主變比率差動保護動作跳閘事件。經(jīng)查,#1主變低壓側(cè)套管接頭至#1主變低壓側(cè)301斷路器連接部分的穿墻套管B、C相的絕緣隔板被擊穿,引起#1主變比率差動保護動作。最終經(jīng)分析原因為穿墻套管內(nèi)部的相間距離小于規(guī)范要求。
嚴格按照規(guī)范設(shè)計,在穿墻套管、開關(guān)柜等位置預留足夠安全距離。針對潮濕、霧化等特殊環(huán)境下電氣絕緣,充分考慮一定的設(shè)計裕量。電纜參數(shù)選擇要有足夠裕量??紤]場站用負荷分配的合理性,確保三相負荷接入平衡;考慮場站直流負荷匹配問題,預留一定負荷裕量。
鑒于電纜、開關(guān)、CT、PT等設(shè)備可能存在自身質(zhì)量問題,應采購技術(shù)成熟、口碑較好的品牌產(chǎn)品,嚴格供貨質(zhì)量驗收把關(guān),對供貨產(chǎn)品要進行抽樣質(zhì)量檢測。
施工過程加強質(zhì)量控制,建立作業(yè)程序文件及質(zhì)量標準,完善制作安裝工藝標準,并做好過程監(jiān)督和質(zhì)量驗收。在山區(qū)敷設(shè)地埋式電纜時,應制訂專項方案及安全質(zhì)量措施,做好施工工藝、施工外力的控制,確保電纜不被拉傷、刮傷。注意當?shù)貧夂驐l件,避免潮濕環(huán)境下制作直埋電纜中間接頭。制定調(diào)試作業(yè)程序文件,調(diào)試前做好二次接線排查,確認無誤后方可開展調(diào)試工作。工程轉(zhuǎn)生產(chǎn)應嚴格做好交接驗收,擬移交運行的設(shè)備必須各方經(jīng)驗收合格方可正式移交。
針對開關(guān)柜母線相間絕緣距離問題,可以加厚絕緣隔板。做好設(shè)備維護和絕緣監(jiān)督,每年定期開展設(shè)備清掃及預防性試驗,增加開關(guān)柜內(nèi)CT相間絕緣隔板的耐壓試驗。改善電氣設(shè)備運行環(huán)境,封堵孔洞,防止潮氣和小動物進入,裝設(shè)除濕機,保持濕度不高于50%。
制定落實防止二次系統(tǒng)“三誤”措施,防止被“誤碰、誤接線、誤整定”[3]。嚴格審查二次系統(tǒng)作業(yè)方案,嚴格執(zhí)行作業(yè)程序文件;對重要、復雜或有聯(lián)跳回路的保護,工作人員應熟悉安全技術(shù)措施和試驗方案,并設(shè)專人監(jiān)護;在保護盤和二次回路設(shè)備上工作時,必須將二次側(cè)鄰近的運行設(shè)備元件、端子排等用絕緣物蓋上,嚴防誤碰、誤觸或墊片、彈簧等物掉下造成事故。
綜上,通過對幾起新能源場站主變跳閘進行原因分析,提出了工程設(shè)計、設(shè)備采購、工程施工以及運維管理方面的預防措施,為新能源場站相關(guān)工作提供了總結(jié)和參考。