1 引 言
要使電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定工作,就離不開電氣的繼電保護(hù)裝置,在每一座電廠,繼電保護(hù)都是重中之重。因此,對(duì)于繼電保護(hù)裝置需要加強(qiáng)維護(hù)和管理,繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)的故障要及時(shí)解決,才能保障整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
2 電氣繼電保護(hù)裝置
2.1 電氣繼電保護(hù)裝置自身性能問題
(1)電氣繼電保護(hù)裝置運(yùn)行時(shí)間過長,會(huì)導(dǎo)致故障發(fā)生。電氣繼電保護(hù)裝置有自身運(yùn)行時(shí)間的設(shè)計(jì)值,一旦運(yùn)行時(shí)間達(dá)到電氣繼電保護(hù)裝置運(yùn)行時(shí)間的
上限,就容易引起電氣繼電保護(hù)裝置的性能降低。電氣繼電保護(hù)裝置性能降低,會(huì)導(dǎo)致在運(yùn)行過程中變得不穩(wěn)定,進(jìn)而影響到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。
(2)電氣繼電保護(hù)裝置中控制開關(guān)跳匝的進(jìn)線線圈有時(shí)會(huì)帶上負(fù)電荷,導(dǎo)致開關(guān)發(fā)生故障。
(3)如果繼電保護(hù)裝置用材低劣,導(dǎo)致質(zhì)量不合格,以及精度上不準(zhǔn)確,會(huì)使電氣繼電保護(hù)裝置的性能變差及電氣繼電保護(hù)裝置難以發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障,喪失了對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定作用。
2.2 電氣繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行過程中的故障
電氣繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障,能給電氣保護(hù)裝置帶來損害,這種問題發(fā)生的頻率很高,由于電氣保護(hù)裝置在運(yùn)行過程中,電力工作人員沒有
定期對(duì)電氣繼電保護(hù)裝置進(jìn)行檢查和及時(shí)維修,使電氣繼電保護(hù)裝置的損害增大,進(jìn)而使其性能降低,甚至?xí)霈F(xiàn)電氣繼電保護(hù)裝置的相關(guān)零件不受控制的情況,運(yùn)行過程中出現(xiàn)的常見問題有:
(1)保護(hù)裝置本身故障。例如,2019 年 3 月 10 日16時(shí)30分,某電網(wǎng)500kV錦界電廠錦忻Ⅱ線(錦界電廠-忻都站)**套高抗保護(hù) PST-1280(國電南自,2006年8月投運(yùn))動(dòng)作,錦忻Ⅱ線跳閘,錦忻Ⅱ線兩套線路保護(hù)及**套高抗保護(hù)均未動(dòng)作,錦忻Ⅱ線高抗無故障。經(jīng)查,錦忻Ⅱ線PST-1280電抗器保護(hù)裝置因CPU板卡故障,自產(chǎn)零序電流計(jì)算出錯(cuò),導(dǎo)致高抗保護(hù)誤動(dòng)。
(2)人為原因造成裝置誤動(dòng)。例如,2019年3月14日11時(shí)16分,某電網(wǎng)500kV姚孟電廠檢修人員在進(jìn)行 541 開關(guān)及短引線保護(hù)用 CT 繞組特性試驗(yàn)時(shí),誤
將電流注入500kV 1號(hào)母線**套母差保護(hù)繞組,造成母差保護(hù)動(dòng)作。經(jīng)查,541開關(guān)端子箱與541開關(guān)保護(hù)屏兩側(cè)圖紙中的繞組回路號(hào)不一致,檢修人員誤操作,導(dǎo)致母差保護(hù)誤動(dòng)。
(3)CT回路出現(xiàn)問題導(dǎo)致的保護(hù)動(dòng)作情況:以原工作單位為例,設(shè)備修后因檢查不當(dāng)造成 CT 回路開路。
某電廠發(fā)電機(jī)為600MW機(jī)組,根據(jù)檢修規(guī)程規(guī)定的檢修周期,每年至少有1臺(tái)機(jī)組小修,1年中有2個(gè)大修、2個(gè)小修。多次事故表明,由于檢修后恢復(fù)接線不認(rèn)真,檢修施工不規(guī)范、端子排質(zhì)量不合格等諸多原因,容易造成電流回路開路。A201檢修,由于檢修人員恢復(fù)發(fā)電機(jī)出口CT端子不到位,起機(jī)并網(wǎng)后,發(fā)電機(jī)出口 CT 端子箱內(nèi)端子排在幾分鐘內(nèi)嚴(yán)重?zé)龘p;C302檢修中,6kV廠用電爐水泵在試運(yùn)時(shí)發(fā)現(xiàn),電流顯示起伏不定,經(jīng)檢修人員到現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)為柜內(nèi)CT端子虛接;C102檢修中,6kV除塵變低壓側(cè)差動(dòng)保護(hù)用CT劃片斷開后忘記恢復(fù),導(dǎo)致除塵變送電時(shí)差速斷動(dòng)作。
2.3 電氣繼電保護(hù)裝置中的隱形故障
電力系統(tǒng)在正常的運(yùn)行過程中,由于其他設(shè)備出現(xiàn)了故障,使電氣繼電保護(hù)裝置也出現(xiàn)了故障。出現(xiàn)問題的主要原因有:①整個(gè)電力系統(tǒng)中的電路都出現(xiàn)了故障。②電力系統(tǒng)中其他的設(shè)備或者是電容器出現(xiàn)了故障。對(duì)電器繼電保護(hù)的隱形故障的分析處理是保護(hù)的重點(diǎn),例如,對(duì)于重要的輸電線路,就地?cái)嗦菲鞴收媳Wo(hù)也將會(huì)提供確定監(jiān)管所有的跳閘元件,而且在跳閘元件故障情況下所有的就地和遠(yuǎn)方的跳閘指令都是有用的。
3 電氣繼電保護(hù)故障問題的解決方案
3.1 加強(qiáng)對(duì)電力系統(tǒng)其他設(shè)備以及電氣繼電保護(hù)裝置的監(jiān)管與維修
通過以上分析可以看出,電氣繼電保護(hù)裝置的性能不僅受到裝置自身因素的影響,而且也常常受到外界的影響。針對(duì)電氣繼電保護(hù)裝置自身問題因素的影
響:①在選用電氣繼電保護(hù)裝置上要嚴(yán)格把關(guān),選用質(zhì)量高、精準(zhǔn)度高的裝置,嚴(yán)禁使用用材低劣的裝置產(chǎn)品。②電力系統(tǒng)的工作人員應(yīng)定期對(duì)電氣繼電保護(hù)裝置進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)故障要及時(shí)對(duì)電氣繼電保護(hù)裝置進(jìn)行維修或者直接更換新的裝置元件。對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)以及電氣繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行情況進(jìn)行及時(shí)控制和監(jiān)測(cè),在盡可能短的時(shí)間內(nèi)找出設(shè)備中的問題,然后及時(shí)解決,讓電氣繼電保護(hù)裝置穩(wěn)定運(yùn)行。
3.2 認(rèn)真掌握維修與檢修的技術(shù)
目前對(duì)電氣裝置進(jìn)行維修和檢修的技術(shù)主要有:替代法、直觀法、電路拆除法以及短接法和斷開法。替代法主要是用在處理微機(jī)保護(hù)裝置的內(nèi)部故障上,其使用原理是如果換某個(gè)元件或者是插件有故障時(shí),我們就可以利用正常的相同元件或插件來代替,進(jìn)而判斷其是好還是壞。在使用替代法時(shí)需要注意的問題有:替代元件或插件內(nèi)的定值芯片、跳線以及程序是否一致。直觀法通常用在儀器無法逐點(diǎn)測(cè)試或者沒有備品能夠更換的情況下,利用肉眼和嗅覺確認(rèn)故障點(diǎn)。如果用肉眼看到了繼電器內(nèi)部出現(xiàn)了發(fā)黃現(xiàn)象,或者是聞到了燒焦的味道,就要及時(shí)找到損壞的元件或插件,進(jìn)而排除出現(xiàn)的故障。電路拆除法是指將二次回路依次逐個(gè)拆除,進(jìn)行故障點(diǎn)的判斷處理之后,再依次安裝。這種方法是處理繼電保護(hù)故障的重要方法,同時(shí)也是分析故障發(fā)生原因的方法。短接法與斷開法,是將回路的某一段或一部分用短接線人為短接或斷開,通過這樣的方式來判斷故障時(shí)出在短接線或斷開線的范圍內(nèi)還是出在其他的地方,從而縮小故障的范圍。短接法主要是用在閉合但卻沒有閉合的觸點(diǎn)監(jiān)測(cè),而斷開法則截然相反,它主要適用于檢測(cè)電氣閉鎖、刀閘操作以及電流回路開路等問題。
為解決CT回路問題,這里介紹一種新的通流方法,可有效預(yù)防CT回路開路,并能檢測(cè)保護(hù)裝置的采集狀態(tài)是否完好,如圖1所示。
在保護(hù)屏柜上斷開電流端子連接片LP1,連接片LP1 兩端加入電流 1A,并在 CT 根部將 S1、S2 用短接線短接,由于CT二次交流阻抗大,所以電流將通過短接線構(gòu)成回路,此時(shí)在微機(jī)保護(hù)裝置里看采樣值,如果采樣值大約1A,則說明電流回路沒有開路,連接良好。反之,則有問題,需要查明原因。然后將斷開的連接片LP1劃上,此時(shí)微機(jī)保護(hù)裝置的采樣值將減少到0.5A以下,說明連接片LP1完好連接。此時(shí)可以判斷整個(gè)電流回路的完好性,并可以判斷保護(hù)裝置的準(zhǔn)確性、可靠性。
機(jī)組大小修時(shí),各個(gè)保護(hù)的電流回路不會(huì)進(jìn)行拆線,通常只是將CT端子的連接片劃開,因此不考慮極性被改變的可能。如果電流回路供一般電磁繼電器使
用,而非微機(jī)保護(hù),則只需要對(duì)圖1進(jìn)行適當(dāng)修改,修改后的回路如圖2所示。
該種方法需要電流表,并將電流表的兩端接在CT根部的S1、S2上,通過電流表代替微機(jī)保護(hù)裝置,用于查看回路中的電流值,其它操作方法不變。
綜上所述,新的通流方法只要將保護(hù)測(cè)試儀放置在保護(hù)屏柜后,無需再搬運(yùn)至就地 CT 安裝處,只要派工作班帶1 根短接線去CT 本體處配合,就能完成所有電流回路的檢查工作。該方法已經(jīng)在某電廠各機(jī)組的大小修中使用。實(shí)踐證明,該方法簡(jiǎn)單、可靠、高效。
4 結(jié)束語
電氣系統(tǒng)的繼電保護(hù)是一項(xiàng)系統(tǒng)、復(fù)雜的工程,在這項(xiàng)工作中,不僅需要電力工作人員對(duì)電力系統(tǒng)的設(shè)備以及電氣繼電保護(hù)裝置進(jìn)行定期檢查和及時(shí)維修或更換,而且還需要對(duì)工作人員進(jìn)行專業(yè)的培養(yǎng)和訓(xùn)練,要讓電力工作人員具備扎實(shí)的理論知識(shí),掌握各種專業(yè)的維修和檢修技術(shù),同時(shí)要從具體的實(shí)踐工作中吸取經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),不斷提升技能水平。
為了保障整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,我們不僅需要掌握扎實(shí)的理論基礎(chǔ),還要結(jié)合實(shí)際操作,在實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。只有這樣,我們的電力系統(tǒng)才能穩(wěn)定運(yùn)行,才能提高人民的生活質(zhì)量和安全,為推動(dòng)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出應(yīng)有貢獻(xiàn)。