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提高无人值守变电所的运行可靠性
更新时间: 2021-08-17 18:16:57 访问次数: 0
提高无人值守变电所的运行可靠性
提高无人值守变电所的运行可靠性


张旭 华北电力大学 (102206)


摘要:随着城、农网的改造的不断深化,越来越多的新建变电所所采用综合自动化设计,同时许多老的变电所也进行了无人值守的改造。综自所的大量投运和无人值守的实现极大地提高了电网运行的自动化水平,扩充、加快了电网的发展。但在今后的工作中,如何保证综自所的运行可靠性和无人值守的安全运行,也将是我们工作的重点。由于综自所和常规变电所存在较大差异,对我们的工作方法和思路提出新的要求,同时在综自所的无人值守的具体实现和常规变电所的无人值班的改造过程中,也出现了许多新问题值得讨论。


关键词:无人值守 变电所 运行可靠性


1 设备选型


(1)运行可靠、稳定:


  一套装置可靠性不仅在于它的设计原理是可靠的,同时也在于其元件的可靠性;而元件的可靠性也是我们在实际现场工作中经常遇到的问题。如某公司110kV潞城变电所所采用的某型主变保护在运行中就曾经出现过主保护被闭琐,以至于主变被迫退出运行的情况,经查主保护之所以被闭琐就是因为某信号继电器损坏,保护的自检回路将其闭琐。而该保护厂家所生产的220kV主变保护在运行中也曾经出现过位置继电器损坏,背板端子牌损坏等元件损坏的情况;对保护的正常运行带来不利的影响。


(2)易维护:


  我们在选用设备时应充分注意这个问题,一套简单、易维护的设备不一定就是不可靠的,同样,复杂的设备在现场运行中不见得就是安全可靠的。同时我们应特别注意国外的某些进口保护设备虽然具有较高的知名度,却不一定符合中国电网运行的实际情况。如某公司110kV飞机场变电所所选用的SIMENS保护,应该讲它的制造工艺是一流的、它的元件也是稳定、可靠的,但它的设计是单个继电器,要实现保护功能必须加装各种中间继电器,在10kV保护装置上也就不可能采用国内广泛使用的"四合一"设计了。尤其主变保护,为实现必须具备的保护功能,只能选用多个继电器组屏,在不同继电器上电流回路多次串接、多个继电器的出口接点相互打连,这无疑在客观上降低了整套保护的可靠性。同时,由于SIMENS保护所有的界面都是英文说明,这也对继电保护人员提出了新的要求。针对现阶段保护人员的整体水平,维护这样的设备要比国内设备更复杂。


2 设计工作


  现在许多设计,可能是由于设计人员缺乏现场工作的实际经验,很多地方和现场实际情况不相符合,给变电所的施工维护带来许多不便利。例如,某公司新建的一个综自所,所有设备都在室内,而在设计中依然大量采用各种弯管、直管,并将其直接埋于水泥地面中,给施工中二次电缆建设带来许多麻烦,从一定程度上讲也影响了工作进度。


  而对于设计中存在的另一个问题是设计人员对产品理解的不深刻。近年来10kV断路器大量采用弹簧机构,而在设计中普遍采用了弹簧储能,经断路器辅助接点闭锁。合闸弹簧和跳闸弹簧是独立的,储能机构一般只给合闸弹簧储能,而跳闸弹簧一般是靠断路器合闸动作储能,加装此一闭锁并不是十分必要。同时还存在一个明显缺点,如:合故障线路,则保护瞬时动作跳闸,而此时储能机构,刚开始动作就断开,弹簧未储能而断路器合闸回路是经储能接点闭锁的,则此时断路器将不能再次合闸。而具体到现场实际应用,此时必须短接断路器辅助接点以使其储能,这无疑又给维护工作带来不必要的麻烦。


  另外,我们现在的许多设计资料缺乏人性化设计,虽然完成了必要的功能,却给现场工作带来许多不便。其实设计时,只要人性化设计考虑的多一点,就能使现场工作人员减少许多不必要的麻烦。


3 安装调试


  在工作中对任何细节的疏忽,都可能影响到设备的运行。即使像WXB-11型保护,虽然已运行多年,在调试中依然有缺陷。如果我们将其后备的相间距离整定时间超过4.5s,则保护就会拒动。这正是因为装置存在4.5s的整定复归时间。WXB-11型保护,保护由高频、距离、零序、重合闸插件组成,他们各自都有自己的启动继电器,其中,重合闸QDJ不影响跳闸。其它三个插件的QDJ组成三取二的出口继电器电源开放回路,只有保证两个及以上QDJ动作才能开放CKJ电源,实现跳闸功能。当我们将相间距离时间整定超过4.5s时,由于相间短路不存在零序分量,因此,4.5s后,零序保护自动复归,而高频保护中的距离元件,由于启动60ms后保护不掉闸,进入震荡闭锁状态,已经被闭锁,因此高频保护也复归。虽然此时距离保护动作确无法驱动出口继电器,保护不能正确动作。如果我们使用微机测试装置,设定的定组试验时间较短,在试验结束后,切断电流的那一刻,高频和零序突变量启动元件再次动作,此时三取二回路开放,保护出口跳闸,同时保护装置也要打印距离保护动作,此时会给人以假象保护动作正确,这个小的差别如果不加注意,很容易放过。虽然我们可以取掉三取二回路,但无疑又降低了装置的安全性。


  在对综自所的安装、调试过程中,我们要充分认识到综自所和常规变电所的差异。我们要特别注意遥控信号是否完整,遥控是否正确,是否经必要的五防闭锁。在现场工作中,许多遥控信号是在发现问题后才加以补充的,这就要求我们工作一定要细致,对设备要熟悉。对于一些保护装置,装置失电这个遥信量是必须有的。由于保护电源和控制电源是分开的,在保护装置失电后,后台所发的一般是通讯故障,而对于无人值班变电所来讲,在远方监控上很难判明就地实际情况,也就难以认清存在的问题。


  在进行这项工作时,二次回路应该是检验的重点,即使是综自所,装置和回路依然是关键,我们不仅要做必要的传动试验和逻辑功能的校验,也要注意以下内容:


(1)检查所接电压互感器的二次回路确实只有一个接地点。


(2)检查电流互感器中性线确实是一点接地。


(3)检查控制电缆屏蔽层是否两点接地。这对于微机保护的抗干扰是十分重要的。


  同时应检查直流电源的配置情况,要严格区分保护、控制、信号电源,并且不应当使用自动切换直流电源的供电回路,以防因公用回路短路而失去两组熔断器,这样的事情在某公司石槽变电所确实出现过。


  特别在进行改造时,对于这种问题只有事先核查图纸,试验时特别注意,并且要切实执行《反措要点》的相关规定。


4 日常维护


  在日常维护过程中,对保护装置的定期例行试验是必要的,定期例行的目的:一是检查保护装置是否一直处于完好、可靠地执行任务的状态;二是检查原来整定的定值是否有所变化。在以前,由于产品质量等问题,定期试验项目多,周期较短。这无疑加重了调试人员的劳动强度,容易发生人员过失。而随着微机保护的大量应用,产品的可靠性较以前有较大的提高,二次回路较以前也简化许多,同时各种微机试验装置的大量使用,也提高了测试的自动化水平,因此简化试验项目,延长试验周期,是当代产品现代化的一个必然趋势。同时,在这一过程中需要改变人们长期形成的传统习惯和思维方式。微机保护的测试应有其自身特点,而不是使用测试晶体管保护的实验方法。由于微机保护具有较强的自检功能,现在定期检验的重点应放在采样值精度的校验和逻辑功能的实现上。继电器同二次回路的检查也是必须的重点,线的松紧、简单的螺丝松动,都有可能造成严重的后果,绝对不能忽视。


  在无人值守变电所中,后台的检验是必须的,虽然在理论上,后台投运后出错概率不大,但实际运行中,确实出现过运行一段时间后,后台遥控信号不正确的情况。而现在由于没有关于检验的完整科学的检验规程,在实际工作中也只是以功能的检验为主。


  另外我们也应加强保护动作后统计分析,在这个过程中故障录波器有很重要的作用。虽然微机保护大部分都有记录动作过程的功能,但现阶段保护记录时间较短,不一定能记录完整故障过程。这对那些老所改造,没有完全采用微机保护的变电所尤其重要。正如某公司城东变电所就是经过改造的无人值守变电所,在某次主变(主变保护是常规继电器型)10kV主断路器及分段断路器动作后,由于种种原因保护信号继电器没有发出动作光字,而远方后台在功能上就无法记录保护动作的具体情况。虽然110kV线路微机保护记录了部分动作情况,但时间较短,这些都给故障的分析带来了困难。


要保证无人值守变电所的运行可靠性,同时要求变电所运行人员根据设备情况制定有针对性的巡视计划,尤其对于一些老所改造的无人值守变电所。上面所讲的城东变电所在运行中就多次出现现场的总控单元遥测部分死机的情况,此时在远方集控站监视到的是一些不变的虚假数字。


  通过上面的分析,可以看出一个工程,从订货、设计、施工、投运及维护是一个密不可分的整体。每一个环节的工作人员都必须熟悉相关的业务知识,都必须有认真负责的工作态度。即使对工作很小的疏忽和不认真,都会直接影响工作质量,最终影响到无人值班变电所的运行可靠性。



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