电气设备的继电保护是保证水电厂保护电气设备安全稳定的重要装置,对于水电厂而言,其继电保护主要有厂用保护、水轮发电机保护、变压器保护、母线保护和输电线路保护等。近年来,水电厂继电保护事故事件屡屡发生,尤其是一些系统内早已通报过的案例、本可避免的问题却重复发生,而事故事件的发生,往往和“违反调度纪律”、考核整顿相关联,这个给电厂安全经济运行造成了较大的影响。 本文来自www.eadianqi.com
1、水电厂继电保护事故事件常见问题 本文来自www.eadianqi.com
通过归纳总结几年来系统内继电保护事故典型案例和异常事件,频繁引起水电厂继电保护事故事件的常见问题主要有以下方面: 本文来自www.eadianqi.com (1) 设计不当为后期生产运行埋下隐患 本文来自www.eadianqi.com (2) 不重视定值和压板问题,引起保护误动或拒动 本文来自www.eadianqi.com (3) 人为因素,引起保护异常事件发生 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 (4) 重要设备和回路缺陷,引起保护误动或拒动 本文来自www.eadianqi.com (5) 运行维护造成安全隐患 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
(6) 涉网工作,安全措施不当引起保护异常事故事件 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
2、原因分析 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
继电保护事故的原因是多方面的,有人员误动、设计不合理、装置软件和硬件缺陷、元器件老化、定值问题、调试验收监管不严、反措执行不到位题、运行维护不良等,主要原因概况如下: 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 (1)设计不当 本文来自www.eadianqi.com
设计时不符合规范的要求,设备参数选择不当、配合不合理、设计不符合最新的反措和技术规范要求、厂家的标准化图纸经常出现与现场不符情况等问题,如电CT容量选择不足和伏安特性差容易饱和、准确级使用错误、CT电压互感器N600存在多点接地、电压互感器三相绕组二次回路与零序绕组共用一根电缆、开口三角电压回路使用空开或熔断器、重要的继电器不符合电网规范要求、重要保护通道通信电源不满足N-1要求等问题突出,这些在源头上就出现了问题,后期很难发现,成为潜伏在生产运行中的“定时炸弹”,一旦出问题,往往引起保护异常跳闸事件,给电厂造成极大的损失。如多个电厂都出现220 kV母线PT的并列装置选型错误、并列装置电压回路设计错误(使用电压切换操作箱代替电压并列装置功能)等问题,引起恢复送电时I母PT二次侧向II母反充电导致二次保护专用空开跳闸事件发生,给电厂的生产运行造成了安全隐患。 本文来自www.eadianqi.com (2)定值错误 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
很多水电站对保护定值的重视程度明显不足,保护定值未按下达的正式定值单执行。尤其对保护压板的管理缺失,致使误投、漏投重要压板事件屡屡发生,直接引起保护误动或拒动。近年来,系统内多次重复发生误投入线路、母线、充电保护压板,误投入重合闸“沟通三跳”压板等问题,直接引起保护误动作跳闸。同时也重复发生多起主保护出口压板、功能压板、重合闸压板漏投情况,致使保护拒动事件重复发生。这些误投、漏投事件,往往发生在预防性试验、系统方式变更、夜间抢修或恢复送电、重要涉网设备改造、交叉作业时期等人员最容易麻痹大意的时间点,所谓“越忙越添乱”、“事情越多越容易出事”的敏感的时段,一定要引起高度重视。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 (3)安装调试缺陷 本文来自www.eadianqi.com 部分安装调试单位在二次回路接线中遗留较多的错误,如接线标示错误、CT开路、PT短路、电流回路两点接地、直流接地,甚至出现电流回路相序均接反、电流、电压二次回路相序都接错的问题。如施工期间,施工人员不严格遵守有关制度,导致的误碰、误操作或者野蛮施工,导致二次线缆破损、断线、接地事件时有发生。某电厂施工期间,用电缆绑扎10kV母排,造成机组运行后“发电机定子接地”问题。 本文来自www.eadianqi.com (4)硬件缺陷 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 在水电厂生产运行中,继电保护装置及二次设备硬件故障,如保护装置元器件的损坏、模块故障、装置回路绝缘损坏,三相不一致保护用时间继电器、电流继电器质量差或不满足要求、二次回路设备元件故障、、二次回路故障,二次回路绝缘击穿引起的短路、接地、二次回路断线等问题,也多次引起保护误动作。 本文来自www.eadianqi.com (5)电压互感器(PT)回路故障 本文来自www.eadianqi.com 电压互感器的问题主要是准确级使用错误、N600存在多点接地、二次回路导致的相序错误、电压互感器二次侧短路、PT断线,、接地点选择不合理,、PT本身缺陷等,引起保护异常事件发生。 本文来自www.eadianqi.com 如某电厂主变PT二次回路N600端子松动造成三相电压变化(C相二次测量电压升高),导致主变过激磁保护动作跳闸。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 (6)电流互感器(CT)回路故障 本文来自www.eadianqi.com 电流互感器的问题主要原因是变比和准确级错误、极性错误、相序错误、接地点错误(电流回路两点接地分流)、二次侧开路、二次回路接触不良、CT饱和、本体故障等,系统中已经重复出现多次线路、母线、变压器、发电机等保护装置的CT极性接反,造成保护跳闸。如某老电厂CT老旧饱和引起主变两套差动保护差速段动作跳闸,待更换后,由因CT极性错误,导致主变差动保护动作跳闸。 本文来自www.eadianqi.com
对于PT和CT问题, 本文来自www.eadianqi.com
(7)人不在状态。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 因中小水电企业经营越来越困难,各电厂二次专业技术人员、运行维护人员配备不足。很多专业性很强的二次工作,仅仅依赖电厂运行人员兼职完成。一方面,运行维护人员基本以年轻员工为主,缺乏老员工的“传、帮、带”,工作经验不足、对保护、二次回路不熟悉,而二次专业技术人员对设备和相关技术规范不熟悉、未能敏锐的发现问题的根源,事故事件分析时不能透彻分析问题,检查、处理缺陷的能力明显不足。另一方面,运行维护人员还同时兼职运行、维护、防洪度汛、7S等等工作,工作量大,疲于应付,经常性的“超负荷工作”。部分年轻员工安全意识淡薄,缺乏责任心,缺乏良好的工作习惯,浮躁、“无知无畏”、习惯性违章等风险越来越高,给保护装置的安全运行留下隐患。 本文来自www.eadianqi.com (8)运行维护不良 本文来自www.eadianqi.com
电厂在事故事件汇报、二次设备操作票、标准化保护巡检、保护装置及二次回路故障排查分析、事故处理、运行操作、继电保护典型事件案例贯彻执行、反措落实等方面的存在不足。技术监督的质量不高,“重装置、轻回路”的情况依然普遍。装置告警、接点接线松动、二次回路接线松动、采样异常、硬件异常告警等一些缺陷已长期存在,因日常的运行维护不到位,直接引起保护异常事故事件发生。如某电厂两套线路保护已长时间退出重合闸(保护装置低气压闭锁重合闸),保护装置“充电完成”灯熄灭,“重合允许”灯不亮,但是电厂的运行、维护却未能发现,使得线路单瞬故障时重合闸不重合的事件发生。 本文来自www.eadianqi.com (9)反措执行不到位 本文来自www.eadianqi.com 电力相关部门、电网早已发布了大量的反措文件,但是电厂却执行不到位,保护误接测量级互感器、电流和电压二次回路接地布置混乱、小动物误入保护、保护和操作直流电源不独立、保护屏没有保护专用的接地铜排、没有等电位接地网、等现象依然存在。如某电厂反措执行不到位,使得主变压力释放阀的继电器接线盒密封圈老化、受潮严重、内部有积水,引起保护误动作。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 3、预防和控制措施 本文来自www.eadianqi.com 有针对性的采取预防预控措施,把控好设计、调试验收、人员、设备、运行维护、技术监督等重要关口,才能有效避免保护异常事故事件的发生。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 (1)把控好设计关 本文来自www.eadianqi.com 对于在设计在源头上的问题,应该先从两个方面加强管控:一是选择资质高、实力强、经验丰富的设计单位开展设计工作;二是引入第三方外委专业机构进行设计审查工作,强化对设计规范、设计图纸的审查把关,使问题早发现早解决。 本文来自www.eadianqi.com
(2)把控好调试验收关 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 按照电网的要求,选择有资质、技术实力强的专业单位开展二次复核性试验,可很大程度解决基建安装调试遗留的问题。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 运维人员提前介入工程建设、重大技术改造项目,全过程、各环节参与,对电站设备设计、到货、安装、调试、验收等环节进行跟踪,熟悉设备性能和操作、运行维护要求,并能提前发现存在的问题、缺陷和隐患,督促施工单位整改,顺利接管新设备,保障基建与生产、技改与运行平稳过渡 本文来自www.eadianqi.com 针对重要的涉网专项工作,各工种、专业人员和厂家人员需齐心协力,以系统的观念,充分二次回路工作的安全风险,严格、完整执行工作流程,确实将二次回路安全措施落实到位,真正把控好调试验收关。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 (3)把控好人员管 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 中小水电企业,实现精细化的专业人员配置已不现实,且专业合作、交叉及运维一体已成为水电运行维护的趋势。电厂要重视二次人员的技术培训,制定年度、月度、周二次培训计划,并落实到位,重点培训继电保护装置、二次设备及回路、通信自动化、事故案例分析、事故报告编写等专业知识,尤其是结合实际,培训巡查维护重点、专业巡检要点、事故分析、基础技能提高等,循序渐进加强二次人员发现问题和及时解决问题的能力,切实增强作业的安全意识和风险意识,提高专业人员的业务能力和技术水平。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
有计划的组织运维人员,分批次到公司系统、电网系统和其它发电公司先进电厂进行学习,有效提高年轻员工的专业技能水平。有条件时,公司将组织参加安全资格证取证、调度受令资格培训取证、特种作业培训取证、电力工种技能鉴定、电网专业培训考核和专业机构技术监督等专业培训考试、取证,为电厂持证上岗、储备专业人才提供条件。 本文来自www.eadianqi.com (4)把控好设备关 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 电网已发布了涉网相关的保护设备选型标准,做好设备选型工作,保护装置必须为南网正式发布的型号,防止非主流产品进入电厂风险。根据设备的健康状况,及时补充必要的备品备件,并提前更换。结合年度、月底检修,有计划和针对性的开展保护装置年度维护、月底巡检维护工作。加强保护专业技术工作的开展力度,技术监督单位也要加强监督工作的细节检查和整改闭环确认。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
电厂需实时逐步修编完善年度保护专业关键项目、工作重点及目标,内容涉及检修、技改及运行、维护等,并逐步细化分解,做到任务到位、措施到位、人员到位、时限到位,逐月落实到位。结合安全大检查、隐患和缺陷排查治理的结果,重点工作、隐患挂牌督办,高度重视设备的风险管控、闭环管理工作,严格规范现场设备运行维护管理,结合现场的实际,辨识出作业风险并制定相应的安全措施,将预防预控措施落实到位,持续提高设备健康水平。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 (5)把控好运行维护关 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 针对定值出现的诸多问题,电厂应高度继电保护定值管理工作,严格按照正式定值规范执行。电厂应结合时间,统筹安排保护、通信、运行、维护人员等常态化的开展继电保护规程的修编工作,规程中明确保护压板的功能原理、投退原则及步骤,同时着重编写重要倒闸的操作票,票中将充电保护压板、重合闸压板、失灵保护压板等重点项目严格中细化到操作项目中,确保保护功能投退无误。在“敏感”时间段,如预防性试验、系统方式变更、夜间抢修或恢复送电、重要涉网设备改造投、交叉作业等,一板一拍的严格遵守操作票制度、监护制度等“规定动作”,确保操作无误,有效避免保护误动或拒动事故事件的发生。 本文来自www.eadianqi.com 电厂要严格执行电力二次系统的技术规范和相关反措文件,建立目标台帐,重点工作挂牌督办,有计划、分阶段、常态化的开展设备隐患治理、问题整改工作。安监、生产管理部门持续跟进,各环节有效衔接,确保设备消缺、隐患治理工作闭环。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 重视各专业的协调性,尤其是不同专业的交界面、交叉点,尤其是要高度重视。会同各专业技术人员,制定完善巡检维护管理制度,编制涉网关键设备巡检表及巡检标准,尤其是迎峰度夏、防洪度汛期间,强化运维人员、保护专业人员对设备的常规巡检和专业巡检。继续推进涉网设备标准化巡检、维护全面开展,尽早发现硬件告警直观缺陷,早发现早处理,防止缺陷变为隐患。 本文来自www.eadianqi.com (7)把控好技术监督关 本文来自www.eadianqi.com
完善技术监督组织机构,严格按规范开展技术监督工作,尤其是高度重视“回路”,加强对“回路”的预防性检测、维护工作。始终以问题为导向,加强技术监督过程管控及闭环管理工作,确保二次设备安全可靠运行。特别是电站自行整定的定值、自行管辖的保护装置、回路,也应该重视,避免厂用系统波及主系统。 本文来自www.eadianqi.com 4、小结 本文来自www.eadianqi.com 继电保护是个系统工程,水电厂高度重视继电保护工作,各环节开展,环环相扣,相衔接,运行、维护、通信、保护人员等专业紧密结合,外加各协作单位高度负责,认真总结分析存在的问题及原因,逐步提升员工技能培训软实力,循序渐进加强电厂设备硬件维护、改造,加强生产运行、作业过程管控和技术监督过程管控工作,加强二次设备日常巡检、维护,持续改善二次设备健康状况,最大可能的避免电网“两个细则”的考核,为公司多发电、争效益做出更多的努力。 本文来自www.eadianqi.com |