電網新設備啟動中的安全風險管控措施分析

郝沛霖　佟振寧　張南　高紅梅　張海城

【摘要】本文介紹了電網新設備啟動準備、停電搭接以及對新設備沖擊、核相、繼電保護裝置帶負荷做試驗等技術要求，提出了確保安全的有關注意事項。

【關鍵詞】新設備；啟動；繼電保護試驗

引言

分析電網事故，可以發現有相當一部分事故是由于新投入電網的一、二次設備（以下簡稱新設備）在和系統搭接以及啟動過程中安全技術工作疏漏造成的。因此，必須高度重視和認真落實新設備啟動過程中的安全技術工作，確保新設備啟動過程中系統及設備的安全。

1、停電搭接工作

新設備安裝調試過程中，施工單位就要著手考慮新設備和系統搭接工作，制定工作計劃。設備運行主管單位應及時向調度部門上報設備技術參數，施工單位也要積極配合設備運行管理部門制定保證新設備安全接入電網運行的“三措”。調度部門要盡早籌劃新設備接入電網的運行方式安排、繼電保護及自動裝置定值的整定計算工作，制定新設備投運計劃，及時安排新設備和系統搭接工作。

2、啟動準備工作

調度部門應認真編制新設備啟動方案，明確以下幾個事項：

2.1啟動范圍

啟動范圍能夠使全體啟動人員明確那些是參加啟動的新設備，以便集中精力嚴密監視新設備在啟動過程中是否處于正常狀態，同時考察啟動過程中系統是否處于穩定運行狀態。

2.2啟動條件

2.2.1一次方式。新設備充電（主要以220kV新主變帶電沖擊為例）方式，可以使用220kV系統電源充電，也可以使用110kV電源對新設備充電。運方調整的原則是要充分考慮到沖擊電源側保護動作開關跳閘后，系統不得損失負荷。運方調整通常是本變電站220kV或110kV副母線騰空，通過外來電源對騰空的母線送電。

2.2.2二次方式。對新變壓器沖擊，沖擊電源側要有一級半可靠保護。因此，外來電源的保護定值要進行必要的調整，保證上下級保護配合，同時這些保護裝置要對新設備具有足夠的靈敏度，并保證如果新設備發生故障盡可能做到零秒切除故障。如果是對線路、開關、CT、PT、母線設備沖擊，電源側只要求有一級可靠保護就可以了。

3、啟動投運工作

3.1設備檢查

啟動范圍內的新設備驗收合格，運行單位提出新設備投運申請，設備即將進行啟動送電之前，調度部門應要求現場值班人員，最后一次確認啟動范圍內的新設備施工工作已全部結束，工具器材全部取下，安全措施全部撤除，工作人員全部撤離現場。啟動范圍內的新設備狀態應當是：一次設備，處于冷備用狀態；二次設備，繼電保護及自動裝置在退出狀態，整定值已經按照調度部門下達的繼電保護及自動裝置定值整定通知單執行無誤。母差、縱差保護CT在短接退出狀態。

新設備具備送電條件后，調度部門才能下達新設備啟動送電的調度指令。

3.2啟動沖擊

3.2.1方案執行。新設備啟動應嚴格按照啟動方案執行，如遇特殊情況需要對方案進行調整時，應經過編制啟動方案的調度機構同意，并報啟動委員會批準后方可進行調整。現場或其他部門不應擅自變更，以免對運行系統造成危害。

3.2.2發令形式。調度發布啟動操作宜采用現場發布指令方式，這樣便于協調指揮。調度現場發令仍然要按照調度規程執行，嚴格核對、復誦制度，并作好記錄。

3.2.3保護要求。新設備沖擊之前，要按照保護定值單的要求，投入有關保護，其中后備保護方向元件短接，動作時限縮短，一般為0.6—1.0秒。

3.2.4沖擊次數。新設備啟動不具備零起升壓條件時，就考慮起用旁路開關從本變電站騰空的母線受電，對新設備采用全電壓沖擊的辦法。沖擊次數為：變壓器設備從中壓側沖擊4次，再從高壓側沖擊1次，或者直接從高壓側沖擊5次；線路設備沖擊3次；CT、PT、母線設備只沖擊1次。

3.2.5沖電時間。考慮到新設備帶電后要進行外觀檢查，沖電時間一般在10分鐘，變壓器首次沖擊15分鐘。

3.3核相工作

新主變沖擊正常后，通過220kV受電后，可以用核相的辦法，考察新主變和另一臺主變接線組別是否一致。方法是：在110kV正、副母線和35kVI、II段母線PT使用同一電源核相，結果正確，在可以并列操作的基礎上，將110kV、35kV一條母線騰空，用新主變110kV、35kV側開關對騰空的母線及PT送電，在110kV正、副母線和35kVI、II段母線PT二次重新進行核相，如相位一致則說明新主變接線組別正確。在確定新設備接線組別即相位正確以后，可以安排新設備帶負荷，做保護試驗。

3.4保護試驗

3.4.1編排事故預案。新設備在帶負荷做試驗時，為保證系統安全、穩定，上下級繼電保護定值不能做到很好的配合，客觀上具有一定的風險，調度及運行管理部門應做好事故預想，以便發生電網事故時盡快恢復供電。

3.4.2確定試驗負荷。保護帶負荷試驗時，一方面負荷不能太大，負荷越大發生意外損失越大。另一方面，負荷又不能太小，太小了試驗結果不準確，試驗就失去了意義。一般來說，微機型保護二次回路電流0.1安培，晶體管保護二次回路電流0.35安培，電磁型保護二次回路電流0.5安培，就能做出準確結果。

3.4.3繼電保護事項。新設備如220kV主變縱差保護及相關的220kV、110kV母差保護，在新間隔開關CT帶負荷之前，上述保護裝置應退出，避免保護裝置誤動作跳閘。同時應將新間隔CT接入縱差、母差回路。

3.4.4縱差保護試驗。多繞組變壓器或，縱差保護可以各側同時帶負荷一次做出結果，負荷不足時也可以高、中壓側先做，調整負荷后再做高、低側或中、低壓側。如果一次新上兩臺變壓器，變電站負荷較輕，可以人為造成兩臺主變的調壓分接開關不一致，在兩臺主變之間產生環流來進行縱差保護試驗，一般來說，分接開關錯開1至2檔就可以了。此外，新投入變電站負荷很輕，而變電站的電容器容量較大，也可考慮讓主變單獨對電容器送電，產生的容性電流也能進行縱差保護試驗。

3.4.5母差保護試驗。新間隔帶足夠負荷后，直接測量電流相位就可分析母差CT極性和接線是否正確，并觀察差回路是否有電流來確認。

3.4.6后備保護試驗。后備保護試驗主要是驗證相間功率方向元件、零序功率方向元件接線正確性。這些保護做試驗時，要注意將這些保護退出，并將方向元件起用，保護時限恢復到原定值，分析試驗結果時，一定要注意結合一次潮流的方向。極性試驗正確后保護投入。

4、運行方式調整

保護帶負荷試驗正確后，就可以按排運行方式調整工作。帶負荷做試驗時從其它變電站調過來的負荷要移走，本變電站主變負荷平衡，母線倒排操作，繼電保護及自動裝置調整等，運行方式調整結束，啟動工作才算完成。

5、結束語

新設備啟動是一項系統工作，各個專業必須協同作戰，從新設備沖擊、核相、帶負荷做試驗到系統運行方式調整等各個環節，都必須認真落實啟動安全技術工作，確保新設備啟動過程中系統及設備的安全。