中煤哈密發(fā)電有限公司 趙禎
電廠在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演著重要角色,運(yùn)行質(zhì)量影響著整個地區(qū)的用電情況。為保證電廠電力系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行,必須配備繼電保護(hù)裝置對關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。在實(shí)際工作中,繼電保護(hù)二次回路存在各種潛在隱患,使繼電保護(hù)功能難以充分發(fā)揮。因此需加強(qiáng)研究,采取有效排患方法,對二次回路的隱患進(jìn)行排除,進(jìn)而提升系統(tǒng)的安全性和可靠性。
電廠繼電保護(hù)二次回路發(fā)生斷線等故障時,電廠繼電保護(hù)系統(tǒng)將無法及時獲得工作所需的相關(guān)電壓數(shù)據(jù),導(dǎo)致獲取的數(shù)據(jù)出現(xiàn)明顯的偏差,致使保護(hù)工作受到影響[1]。為了確保這些問題得到有效解決,就必須加強(qiáng)二次回路隱患的排查,使繼電保護(hù)功能得以完全發(fā)揮,才能保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
繼電保護(hù)二次回路主要由信號回路、電源回路、測量回路、控制回路等構(gòu)成。繼電保護(hù)二次回路構(gòu)成如圖1所示,其中每個回路由各自元件聯(lián)合組成,共同構(gòu)成一次設(shè)備的監(jiān)視、調(diào)節(jié)、保護(hù)的電氣回路。在二次回路運(yùn)行期間存在潛在隱患,下面對主要隱患及危害進(jìn)行分析。
圖1 繼電保護(hù)二次回路構(gòu)成
二次回路出現(xiàn)多點(diǎn)接地時,會使中性線電壓發(fā)生偏移,導(dǎo)致相電壓出現(xiàn)波動,但在三相電壓平衡中這種電壓波動難以察覺,故需要結(jié)合實(shí)際情況來判斷。當(dāng)相電壓高于正常上限值,線路出現(xiàn)故障,且和電壓正方向一致時,則判別電壓偏移與方向元件的難度不大。但若線路故障和電壓正方向不一致時,電壓值與整定值會發(fā)生改變,易使繼電器出現(xiàn)誤判,進(jìn)而做出錯誤動作[2]。當(dāng)相電壓低于正常值,線路出現(xiàn)故障,且和電壓正方向一致時,線路和地面存在阻抗,則電壓值不會降低太多,繼電器受到的影響較小。若線路故障和電壓正方向不一致時,零序功率繼電器會有可能做出錯誤動作。
根據(jù)相關(guān)研究,在繼電保護(hù)二次回路所有引發(fā)線路故障的隱患當(dāng)中,元件老化和磨損是一項(xiàng)重要的因素。元件老化和磨損使回路長時間運(yùn)行,且養(yǎng)護(hù)管理不到位,使元件性能出現(xiàn)衰退。這類隱患若不及時解決,將會使回路輔助接點(diǎn)損壞,阻礙電流流通,誘發(fā)各種問題。
在對二次回路進(jìn)行接線時,接線失誤是主要的隱患,會使端子無法緊固,造成對應(yīng)的線頭松動或接觸不良,導(dǎo)致電廠二次回路運(yùn)行出現(xiàn)問題,進(jìn)而使繼電保護(hù)作用減弱。接線失誤的根本原因是工作人員的操作不當(dāng)或疏忽所致。因此,為了有效減少此類隱患,電廠相關(guān)部門應(yīng)強(qiáng)化對工作人員的技術(shù)培訓(xùn),提升其業(yè)務(wù)水平。
在繼電保護(hù)系統(tǒng)中,PT 和CT 設(shè)備是關(guān)鍵的設(shè)備,若出現(xiàn)故障,將會影響整個電力系統(tǒng)的運(yùn)行。在實(shí)際工作中,PT設(shè)備隱患不易被發(fā)現(xiàn),但產(chǎn)生的危害將使繼電保護(hù)失去作用,造成數(shù)據(jù)傳輸中斷,計(jì)量工作被迫停止,最終導(dǎo)致整個電力系統(tǒng)陷入癱瘓。相較于PT 設(shè)備隱患,CT 設(shè)備的隱患引發(fā)因素也更多,主要原因是設(shè)備本身質(zhì)量不佳或性能較差所導(dǎo)致。繼電保護(hù)反應(yīng)的系統(tǒng)一次電流運(yùn)行變化都是通過CT 設(shè)備取得,如有隱患危害雖然沒有PT 設(shè)備隱患大,但仍然不容小覷,其會影響端子排線路電流的通行,保護(hù)裝置邏輯判斷可能誤動。不當(dāng)操作會減弱CT設(shè)備的服役效果,致使輸出電流出現(xiàn)較大偏差而變得難以校正,降低系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和有效性,使系統(tǒng)安全受到威脅[3]。
在現(xiàn)實(shí)電廠二次回路中,除了以上四種隱患類型,還有計(jì)算偏差、設(shè)備管理不當(dāng)?shù)入[患。這兩類隱患也較為常見,其中,計(jì)算偏差主要是由于電廠電力系統(tǒng)運(yùn)行在復(fù)雜的環(huán)境中,致使計(jì)算出的實(shí)際數(shù)值和理論值存在偏差。計(jì)算偏差會轉(zhuǎn)變成二次回路潛在的隱患,進(jìn)而影響繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行;設(shè)備管理不當(dāng)主要是缺乏足夠重視或管理制度不健全,存在漏洞等所致,其會誘發(fā)二次回路各種故障,降低系統(tǒng)運(yùn)行效率?,F(xiàn)對這些隱患類型和危害進(jìn)行總結(jié),二次回路隱患類型和主要危害見表1。
表1 二次回路隱患類型和主要危害
PT設(shè)備是二次回路必不可少的部件,其排患工作涉及面廣。在排患過程中,主要對PT設(shè)備斷路隱患進(jìn)行排查。首先斷開系統(tǒng)電路開關(guān),使其處于斷電狀態(tài)。在回路現(xiàn)場,若排患對象是普通設(shè)備的主線路時,需要考慮設(shè)備接線情況,斷開所有供電開關(guān),然后再進(jìn)行相應(yīng)排患工作。根據(jù)檢修經(jīng)驗(yàn),當(dāng)主線路出現(xiàn)故障時,影響面非常廣,可能會造成電力系統(tǒng)供電出現(xiàn)問題。當(dāng)系統(tǒng)分支線路出現(xiàn)故障時,應(yīng)按照排患方案和制度進(jìn)行科學(xué)細(xì)致的排查,不能忽視每一個可能出現(xiàn)的故障點(diǎn)。同時在排患過程中,應(yīng)盡量降低對相關(guān)設(shè)備或線路的影響。
由于CT 設(shè)備是二次回路系統(tǒng)的重要部件,CT設(shè)備隱患排查工作量大、內(nèi)容多,為了提升排患效果,應(yīng)根據(jù)CT設(shè)備隱患形式,采取針對性措施進(jìn)行合理操作。在實(shí)際排患中,若發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患大部分是由于端子排質(zhì)量不佳引起的,則結(jié)合線路運(yùn)行情況,在保證CT設(shè)備負(fù)荷側(cè)電流為零的條件下,停止二次回路系統(tǒng)供電,確認(rèn)安全的前提下,展開設(shè)備端子排的換新工作,并對設(shè)備性能進(jìn)行分析。
設(shè)備元件老化是排患工作中容易忽視的問題,其主要原因是設(shè)備內(nèi)部元件眾多,類型不一,老化元件難以判斷。針對這個問題,當(dāng)設(shè)備元件可能出現(xiàn)老化或老化情況嚴(yán)重時,在繼電保護(hù)二次回路中,定期對元件展開檢查,周期性進(jìn)行更換與處理。在更換過程中,確保其他元件不暴露在極端環(huán)境中。
作為二次回路的連接部件,電纜起到信號、電能傳輸?shù)淖饔?,若是電纜出現(xiàn)隱患,則很大概率會造成二次回路被擊穿。因此,需要格外引起重視。排查過程中,應(yīng)有針對性地進(jìn)行檢測,重點(diǎn)查看電纜型號、規(guī)格、材質(zhì)等質(zhì)量達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在解決已出現(xiàn)的電纜隱患時,首先應(yīng)判斷電纜故障類型,根據(jù)二次回路的電路原理結(jié)構(gòu),分析電纜的性能和作用,保證故障處理后電纜滿足系統(tǒng)要求。需要注意的是專用設(shè)備電纜工作過程中,應(yīng)使母線處于良好的環(huán)境中,確保電纜連接無誤。
發(fā)電廠CT二次側(cè)二次回路隱患的排查,主要方法:一是根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際情況,適時檢查濾波器的工作狀態(tài),掌握詳細(xì)參數(shù)運(yùn)行信息等,在此基礎(chǔ)之上,對設(shè)備隱患可疑部位進(jìn)行測量,觀察儀器儀表數(shù)據(jù),并和正常工作數(shù)據(jù)對比,判斷問題所在。二是在實(shí)際排患過程中,應(yīng)結(jié)合以往排患經(jīng)驗(yàn),對重點(diǎn)部位進(jìn)行逐一檢查。三是對關(guān)鍵接線端口進(jìn)行檢查,確保接觸良好。四是定期、合理地開展發(fā)電廠CT二次側(cè)二次回路排患工作。
先進(jìn)科學(xué)技術(shù)是二次回路隱患排查與消除的有力手段。在預(yù)防二次回路排患時,通過將多CPU容錯技術(shù)引入當(dāng)中,能夠有效降低設(shè)備元件錯誤判斷、錯誤動作的概率[4],從而提高電力系統(tǒng)容錯能力和運(yùn)行可靠性,減少災(zāi)難事故、隱患事故的發(fā)生或擴(kuò)散。此外,應(yīng)用多CPU容錯技術(shù)能優(yōu)化信息處理和檢修工作條件,實(shí)現(xiàn)設(shè)備不同元件運(yùn)行數(shù)據(jù)的收集和共享,確保系統(tǒng)在出現(xiàn)異常時,設(shè)備能夠作出準(zhǔn)確判斷,保障系統(tǒng)連續(xù)、正常運(yùn)行。
在電廠電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中,PT 回路斷線和CT回路開路的質(zhì)量問題時常發(fā)生,一旦線路出現(xiàn)問題,會導(dǎo)致保護(hù)裝置誤動和系統(tǒng)癱瘓、一次設(shè)備失去保護(hù)。因此,需要采取有效措施對此類問題進(jìn)行預(yù)防。首先,在進(jìn)行CT 選型前,應(yīng)作好相關(guān)調(diào)查,確保CT 質(zhì)量滿足二次回路運(yùn)行要求,在此前提下,還需要對CT回路展開校核,加強(qiáng)CT品質(zhì)控制,確保檢查工作的全面性,同時參考設(shè)備歷史正常運(yùn)行數(shù)據(jù),以進(jìn)行深入分析;其次,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注PT回路斷線的情況,并加強(qiáng)CT回路質(zhì)量的管理,對可能出現(xiàn)的斷線位置進(jìn)行排除;最后,PT回路可能出現(xiàn)隱患的出線(PT 二次繞組的出線)、斷線位置進(jìn)行排除。參照二次回路接線原理,查看PT 二次刀閘接線、熔斷保護(hù)器等關(guān)鍵部件是否安裝正確,接觸是否良好,從根源上消除接線隱患。在對CT進(jìn)行選型之前,應(yīng)先作好相關(guān)調(diào)查,確保CT質(zhì)量滿足二次回路運(yùn)行要求。在此前提下,還需要對CT回路展開校核,加強(qiáng)CT品質(zhì)控制。同時參考設(shè)備歷史正常運(yùn)行數(shù)據(jù),以進(jìn)行深入分析。
二次回路設(shè)備正常、穩(wěn)定運(yùn)行離不開良好的檢修和養(yǎng)護(hù)工作,因此除了采取基本的隱患防范措施外,還需要加強(qiáng)設(shè)備的檢修和養(yǎng)護(hù)工作。在實(shí)際操作過程中,為了提升檢修效率,降低檢修時間,需要對已出現(xiàn)的隱患類型進(jìn)行總結(jié),提前編制切實(shí)合理的作業(yè)步驟及詳細(xì)的繼電保護(hù)二次回路檢修方案,并嚴(yán)格按照檢修方案進(jìn)行檢修,重點(diǎn)關(guān)注易出現(xiàn)隱患的位置。當(dāng)確認(rèn)隱患部位時,立即替換故障元件,減少檢修時間。對每一個元件建立臺賬,確保元件達(dá)到使用壽命期限之前得到及時更換。在養(yǎng)護(hù)工作任務(wù)中,定期清理設(shè)備表面和內(nèi)部的灰塵,保證設(shè)備干凈整潔,使二次回路有一個良好的運(yùn)行基礎(chǔ)。
電廠二次回路隱患排查工作的展開需要建立一套合理的排查制度,并在此基礎(chǔ)上形成一整套完備的科學(xué)檢測體系,對可能存在的隱患及時進(jìn)行解決。在排患過程中,要切實(shí)把每一項(xiàng)隱患排查制度落到實(shí)處,確保各項(xiàng)排故工作順利進(jìn)行,同時需要加強(qiáng)檢修人員的安全意識培養(yǎng),能夠及時、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)隱患。在日常檢查或值班過程中,檢修人員應(yīng)注意各設(shè)備運(yùn)行情況,當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題時,及時向上級領(lǐng)導(dǎo)、部門報(bào)告,避免發(fā)生因決策不及時出現(xiàn)的安全事故。
繼電保護(hù)二次回路隱患類型較多,排患工作涉及面廣、難度大,難以及時消除隱患。針對這些問題,應(yīng)結(jié)合歷史隱患信息,采取相應(yīng)解決方法,細(xì)致分析,逐步排除,同時引進(jìn)先進(jìn)科學(xué)技術(shù),做好隱患預(yù)防,通過多角度、多元化的隱患排查,降低隱患誘發(fā)故障的概率,使系統(tǒng)高效安全運(yùn)行。