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发电企业继电保护技术监督发现的若干问题探讨

2023-01-03秦富宝马生翼

中国设备工程 2022年10期
关键词:全相失灵发电厂

秦富宝,马生翼

(晋能控股集团同华山西发电有限公司,山西 忻州 034100)

随着国家的发展,社会大众对电力的使用需求日渐提高,发电企业的生产压力也随之增加,为防止突发事故影响电力系统的稳定运行,需使用继电保护技术提高发电企业的电力系统安全性。继电保护技术监督工作在继电保护及电力系统的安全稳定运行过程中发挥重要的作用,能够督促电企业执行国家、行业、所属电力企业或集团颁布的继电保护规范或条例准则。然而,由于不同发电厂对颁布的条例准则解读程度不同,导致其执行的情况存在不一致等问题。因此,需要分析继电保护技术监督中的典型问题,探讨解决思路,希望能够提高我国继电保护技术水平及监督水准,帮助发电企业更加安全稳定地运行。

1 继电保护技术

随着跨区联网、跨国联网的高自动化电力运行系统建成,发电企业的电力系统运作更加现代化。对于微机线路及主设备保护技术而言,由于各类设备运行的方式、原理及机型不同,各自都存在自身不同的特色,使电力系统继电保护技术类别更加全面,从而构成新一代的继电保护装置。我国现阶段形成的全国性联网电力体系易受互联关系的影响,若是一端出现故障,则会影响系统的整体运行。因此,需要利用高效的电网保护及控制措施,保证电力系统性能的同时避免事故发生。故需在发电企业内部实行继电保护技术与技术监督工作,提高发电企业电力系统的安全性与稳定性。

2 继电保护技术监督概述

2.1 继电保护技术监督

继电保护监督是电力系统稳定运行的根本,也是电网发展实现改革的基础。在电网实现全国性接联后,不间断供电模式对电力系统的运行带来巨大压力,稍有不慎,带来的损失重大。因此,电网系统在运行时对安全事故的防范要求更高,对继电保护的管理需求也就越大。而在“多元化办电、法制化管理”理念的影响下,继电保护技术的管理逐渐形成了一套完整的行业规范和监督体系,能够对继电保护的各个环节进行跟踪监管,保障继电保护技术的运行,从方法、意识等方面加强了对继电保护的质量管理。

2.2 开展继电保护技术监督的主要任务

继电保护技术监督是按照有关部门颁布的条例法规,对各发电厂、站单位进行的技术监督网活动,通过定期的技术监督工作例会,进一步分析在期间收集的反馈信息,分析研究设备运行问题,消除保护装置的故障。继电保护监督需要对继电保护的设计、采购、安装与调试等环节进行监督管理,能够及时掌握继电保护与设备的运行情况,跟踪设备的使用,落实故障的消除情况,调整发电厂、站的继电保护系统运行问题。继电保护监督工作需要对继电保护各个环节进行监督管理,密切联系管理部门与检修部门,建立全面的监督考核体系,确保明文规定落在实处、制度章程实施全面,提高继电保护的稳定运行。

3 继电保护技术监督内容

3.1 设备入网监督

继电保护设备网监督工作随着社会的发展,逐渐凸显出重要性。电力主管部门针对继电保护设备入网条件与质量管理制定了相关规定与细则,令设备入网监督成为继电保护技术监督的重要部分。对于首次入网的产品设备,都需经企业指定的质量检测部门进行检测,只有产品各项性能指标与继电保护设备的技术条件相符,方能将此产品设备投入运行。对于一些未经过质量检测的产品,一律不许入网使用。在后续的使用过程中,还需对已入网运行的产品进行质量动态跟踪,若产品在使用的时候出现质量变化问题,则需及时与制造厂商联系并限期改进。

3.2 设计管理与基建施工管理

继电保护技术监督需对发电站、厂的系统编制与规划进行管理,分析各环节设计的合理性。对于一些新建或扩建的工程设计,在管理时,考虑继电保护系统与施工工程质检的相关性,减少工程建设带来的系统变化,保证继电保护能够稳定运行。其次,在设计管理的过程中,还需确定建设工程能够获得相关部门允许才可开展。

在基建施工过程中,若是涉及与运行设备相关的操作,需先向专业人员提交申请,得到许可后由专业人员监督完成施工。并且继电保护设备的调试工作,也需要由专业的检修人员完成,并让检修人员确认设备的性能、结构与技术数据。在施工完成后,施工单位还需与运行单位进行操作示范交底及竣工检验,确认电气设备与线路的参数完整、竣工情况与图纸保持一致、继电保护定值符合定值整定通知单上的要求等,双方确认无误后方可投入使用。

3.3 运行监督

在继电保护设备运行监督中,定值管理是一项专业性较强的管理任务,但由于继电保护的定值影响到继电保护行为的准则,故需进行严密、有序的定值整定与计算,可以通过建立完善的定值管理制度、保证整定计算数据的全面性、选用合适的镇定方案,提高定值管理工作的效率与准确性。除此之外,还需对继电保护设备进行运行管理,并在使用的过程中及时检修设备。若是发现保护出现二次回路缺陷,需根据缺陷管理规定填报缺陷通知单,并按照规定在期限内完成缺陷消除工作。一些不能在期限内消除的缺陷,也需及时与技术监督部门进行对接。在运行管理过程中,还需对继电保护设备与二次回路的运行状态进行跟踪,并对其可靠性进行评估,做好更换与检修的工作。

3.4 检修管理

继电保护的检修工作都需按照相关的法律条款及规定进行,任何发电厂、站都不允许私自更改保护设备的检验周期或项目,若必须进行更改,则需向企业内的总工程师提交项目调整、周期更改的申请,待总工批准后方可进行。而在设备检修工作开战前,还需做好在运输过程中的保护工作及安全隔离措施,待检修结束后,需一并复原。若在检修时导致设备无法恢复到安全隔离措施之前的状态,应告知运行人员。

4 继电保护技术监督的监管方法

4.1 计量检测

计量检测作为监督管理的重要手段,为设备运行及监管工作提供关键保证,而标准规范的继电保护实验室为计量检测提供平台,是继电保护技术监督工作开展基础,所以建设继电保护实验室非常必要。并且需保证实验室内配备有标准、先进、完善的检测仪器仪表,帮助有关继电保护装置检测任务顺利完成。此外,计量测量不仅需要继电保护实验室作为测量开展的基本环境,更需要配置计量等级较高的监测设备及常规使用的监测仪表仪器。对于一些不够提供特殊试验要求的仪器设备也需配备齐全,便于继电保护技术监督管理顺利开展。

4.2 对保护设备进行跟踪检测

在继电保护技术监督管理过程中,若能够有效地对保护设备进行跟踪检测,则可提高保护设备的检修质量,规范各基层电厂继电保护设备的配置与管理。在《继电保护技术监督工作实施明细》中,已经对各发电厂继电保护部门所进行的设备测试与定检工作作出规定。故在进行继电保护技术监督过程中,可以相关细则规定作为依据,对各发电厂的实际开展情况进行有效监督,提高监督工作的准确性。220kV及以上电压的变电器由于保护原理复杂、品类繁多,在送检时使用的测试设备也更加精密,不易携带,因此,可在发电厂站的继电保护室配置相关的调试仪器仪表,从而提高继电保护技术监督的效率。

4.3 融合计算机技术实行监督

融合计算机技术实行继电保护技术监督,不仅能够为计量保护监督工作带来新技术,还可为监督检测的开展提供便利的环境与条件,提高监督检测的精准度。例如,在进行微机继电保护综合测试时,可使用模拟器模拟各类电力系统的异常情况,获取较为全面的保护装置各项指标,从而深入地分析各种工况下的保护装置运行情况。除此之外,数据库管理技术被应用在继电保护技术监督过程中,采用先进的装置设备,利用数据库管理软件,高效率地处理继电保护技术监督产生的数据信息,对此类信息进行加工,便于监督工作能够对不同情况进行分类分项与比较,判断保护设备运行工况的变化规律,从而制定出可行对策采取有关控制手段。

5 继电保护技术监督发现的问题研究

5.1 等电位接地网接地不规范

对于等电位接地网接地方式部分而言,在进行继电保护技术监督过程中发现,电厂在进行等电位接地网的设计与施工等多个环节中出现问题,例如,等电位接电网与主接地网未保证一个连接点,而是同时存在多点接地;等电位接地网与主接地网使用的连接导线横截面不符合要求;使用的等电位接地铜排敷设不规范等问题。使电力系统出现接地故障影响接地电流的流通路径,使接地电流直接通过接地网陆地,从而引发交变磁场,对周边的二次回路或是保护装置带来电磁干扰。

二次回路电缆屏蔽层若能够在等电位接地网上保持双端接地状态,则可在使用过程中有效降低空间电池厂,减少电缆芯线上产生的感应与干扰,使电力系统的运行更加稳定。但是,在多电厂的实际施工与接地情况中,未能达到二次回路电缆屏蔽层的双端接地要求,使保护室的等电位接地网出现两点接地情况。而两点接地会出现电位差,而电位差的存在令屏蔽层形成电流,该电流受到相邻导线的影响形成感应电流,感应电流的存在会对屏蔽层带来干扰,严重时,会使屏蔽层及二次回路电缆损毁,不利于继电保护技术的开展。

5.2 非全相保护启动失灵问题

对于发变组的非全相运行而言,一般会在两种背景下开展,第一种为机组在正常运行的过程中出现故障,故障影响电气量保护动作跳开断路器,该过程出现非全相故障。在电气量保护动作跳开断路器时,若在跳断路器时有一相发生失灵,断路器失灵保护与非全相保护都会动作,但是,受到失灵延时的影响,失灵保护会先进行动作切除故障,因此,在这中情况中,非全相保护无需启动失灵保护。第二种情况,机组正常运行时出现断路器偷跳情况,而零时刻保护装置未有保护动作,一段时间后,由非全相保护动作跳开断路器,启动失灵保护。在此刻若是断路器失灵,失灵保护则会选择跳开相邻的断路器,停止机组的运行,从而防止事故进一步扩大。

在多数电厂发变组高压侧断路器中,并未配置保护装置与非全相保护,而是根据条例所说的使用断路器自身拥有的三相不一致保护,若是遇到断路器偷跳问题,无法及时地启动失灵保护,而是等待发电机的后备保护动作,启动失灵保护跳开相邻的断路器。这样一来,则会使发变组长时间受到负序电流的影响,为后续的使用埋下隐患。

6 继电保护问题的解决措施分析

6.1 等电位接地网接地的建议措施

分析电厂的实际情况后,对于等电位接地网的接地工作而言,各个发电厂除了需要在等电位接地网设计及施工过程中按照现行准则的要求进行,还需真正做到一点接地、两端接地的原则。因此,在保证能够满足保护装置铜牌肤色需求的前提下,可在保护装置中设置两个接地铜排,如等电位接地铜排及保护接地铜排,并保证两个铜牌之间相互绝缘;其次,在设计等电位接地铜排铜缆截面面积时,所选用的铜缆应用截面不小于50mm2,在敷设过程中需保证铜缆能够与保护室的等电位接地网相连接,并与柜体保持可靠的连接;最后,在二次回路电缆屏蔽层接地设计时,在两端接地的原则下,可将屏蔽层的接地与等电位接地铜排相连。

6.2 非全相失灵保护问题应对思路

对于非全相失灵保护而言,受到发电厂及发电系统运行的影响,在发变组高压侧断路器配置的非全相保护及失灵保护的功能逻辑各不相同,但对其的配置原则与要求则是一致。在使用过程中,要保证发变组失灵保护能够正确动作,需采取相关的技术措施,如制定正确的接线路线、设置完整的逻辑功能、选用合适的定值整定,从而保证失灵保护正确动作。

7 结语

对于继电保护技术监督工作而言,行业现行的规章制度与条例是工作开展的依据,但是,在众多规章制度与条例当中,部分指向不明确甚至出现与实际情况有出入的部分,使各发电厂在实际执行过程中出现误差。因此,本文针对发电企业继电保护技术监督发现的典型问题进行分析,希望能够引起有关主管部门的重视,对现阶段行业中出现较有争议的问题进行深入研究,消减在条例执行过程中出现的争端与差异,帮助发电厂安全稳定地运行下去。

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