淺談某水電站1#主變保護(hù)裝置頻繁上電重啟原因及保護(hù)裝置技改

摘 要：本文主要介紹了某水電站1#主變保護(hù)裝置在運(yùn)行中出現(xiàn)的頻繁上電重啟對廠站內(nèi)設(shè)備安全運(yùn)行的危害、造成繼電保護(hù)裝置頻繁上電原因的分析、對此問題的技術(shù)改造方案等。

關(guān)鍵詞：保護(hù)裝置；存在問題；技改

一、引言

繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，被稱為電力系統(tǒng)的安全屏障，同時也是電力系統(tǒng)事故擴(kuò)大的根源，繼電保護(hù)裝置是保障電力設(shè)備安全運(yùn)行，防止和限制電力系統(tǒng)長時間、大范圍停電的最基本、最重要、最有效的技術(shù)手段。只有對繼電保護(hù)裝置不斷的改進(jìn)、完善、才能保證安全運(yùn)行。

二、工程概述

該水電站屬于徑流引水式電站。電站裝有三臺混流式水輪發(fā)電機(jī)組，于2008年4月投產(chǎn)發(fā)電。

該水電站現(xiàn)有兩臺主變壓器，主變?nèi)萘糠謩e為20MVA、25MVA。

三、某水電站1#主變保護(hù)裝置存在的問題---保護(hù)裝置頻繁斷電重啟

該電站的1#主變保護(hù)裝置自從投產(chǎn)開始就存在裝置頻繁斷電重啟的故障。繼電保護(hù)的速動性要求盡快地切除故障，以減少設(shè)備及用戶在大電流、低電壓運(yùn)行的時間，降低設(shè)備的損壞程度，提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。快速保護(hù)的動作時限在幾個工頻周期，而微機(jī)保護(hù)裝置中快速保護(hù)的動作時限往往在30mS以下，保護(hù)裝置在接收到故障信息，需要裝置進(jìn)行開出，斷開所保護(hù)范圍內(nèi)的斷路器，以達(dá)到防止長時間、大范圍的停電。如果在這個瞬間，保護(hù)裝置出現(xiàn)了頻繁的斷電重啟現(xiàn)象，有可能造成保護(hù)的據(jù)動或誤動，大大降低了保護(hù)裝置的安全可靠性，給設(shè)備的安全運(yùn)行帶來嚴(yán)重的危害，還可能造成事故的擴(kuò)大化。

四、造成1#主變保護(hù)裝置斷電重啟的原因分析

微機(jī)繼電保護(hù)裝置對電源的要求性很高，電源中不能含有高次諧波分量干擾保護(hù)裝置，電壓的允許偏差在-20%～+15%，因此造成裝置斷電重啟的原因可能是電源中含有高次諧波的分量、電壓的波動范圍超過要求、裝置內(nèi)部存在缺陷等。

一、排查電源電壓波動，保護(hù)所用電源為廠內(nèi)直流電源，而廠用直流電源承擔(dān)著廠內(nèi)自動化裝置的工作需求，電壓偏高或偏低都會對自動化裝置的可靠動作造成影響，因此電源電壓的波動在電壓的允許偏差范圍內(nèi)。

二、排查裝置電源板內(nèi)部的5V電源，對裝置內(nèi)部的5V電源進(jìn)行測量，電壓不符合要求，對5V電源進(jìn)行更換，裝置仍然存在重上電現(xiàn)象。

三、排查電源中含有高次諧波的可能，由于保護(hù)柜所用電源為電站內(nèi)直流電源，直流電源是廠用電經(jīng)過整流后而來，電源中可能存在高次諧波，因此對裝置電源進(jìn)行抗干擾措施，在裝置電源空開后側(cè)、進(jìn)入裝置前加裝抗干擾器，但裝置仍然存在斷電重啟現(xiàn)象。

通過多次排查分析，電源中含有高次諧波的分量、電壓的波動范圍超過要求等原因均被排除，最后多次檢測后，廠家懷疑該水電站的1#主變保護(hù)裝置重啟的原因應(yīng)為保護(hù)裝置內(nèi)部存在缺陷。

五、對1#主變保護(hù)裝置存在斷電重啟缺陷的技術(shù)改造

鑒于該水電站1#主變保護(hù)柜3臺保護(hù)裝置均存在頻繁上電重啟現(xiàn)象，與廠家及公司技術(shù)部門溝通后，決定對保護(hù)裝置整體進(jìn)行更換技改。

5.1技術(shù)改造的前期準(zhǔn)備工作

5.1.1技術(shù)準(zhǔn)備

（1）熟悉廠家主變保護(hù)裝置原理，二次回路圖紙、使用說明書，制定施工方案。

（2）根據(jù)圖紙進(jìn)行施工。

（3）為確保本次保護(hù)裝置安裝工作安全、優(yōu)質(zhì)、如期完成，充分發(fā)揮各施工人員的作用，把安全、質(zhì)量、工期落實到人，明確責(zé)任、壓力到位，各負(fù)其責(zé)，特制定施工方案，并組織施工人員學(xué)習(xí)施工方案。

（4）根據(jù)工作量配備人員，并向施工人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，了解工作內(nèi)容、施工安全措施。

5.1.2組織準(zhǔn)備

（1）根據(jù)安裝工作量，按人員技術(shù)等級，工種搭配提高工作效率

（2）對參加施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，了解工程內(nèi)容、施工方案、安全事項。

（3）對參加本次施工人員進(jìn)行安裝、調(diào)試工藝的培訓(xùn)。

（4）在施工現(xiàn)場，完成對保護(hù)裝置調(diào)試。

5.1.3資料、工器具及耗材準(zhǔn)備

（1）資料：原保護(hù)柜圖紙 原定值單 裝置說明書

新保護(hù)柜圖紙 新定值單 裝置說明書 調(diào)試大綱

施工圖紙 施工方案

（2）工器具：繼電保護(hù)測試儀萬用表電工工具一套

磨光機(jī)對線燈電焊機(jī)數(shù)字式絕緣搖表

榔頭扁鏟對講機(jī)線號打印機(jī)電吹風(fēng)

（3）材料：絕緣膠帶 相色帶 線號管 熱縮管

2.5mm2導(dǎo)線若干 線手套若干

5.2技術(shù)改造的施工

5.2.1施工步驟

（1）安全措施到位的情況下，在中控室內(nèi)對原有主變老保護(hù)屏進(jìn)行拆除，對新的保護(hù)屏進(jìn)行安裝；

（2）重新按照施工圖紙敷設(shè)二次電纜并將電纜剝出對好二次線（敷設(shè)電纜應(yīng)留有余度）；

（3）按照施工圖紙對主變保護(hù)屏進(jìn)行接線；并對裝置進(jìn)行調(diào)試、檢查；

（4）依次將主變保護(hù)裝置投入運(yùn)行并進(jìn)行傳動試驗。

5.2.2施工過程中的注意事項

（1）舊保護(hù)裝置拆線前對所有外接線進(jìn)行核對并記錄，按圖施工，對端子外側(cè)接線進(jìn)行拆除并包扎，拆除時必須逐一進(jìn)行對線并做好記錄，標(biāo)注詳細(xì)端子號及用途，由專人進(jìn)行。對線時先拆除本側(cè)端子，后拆除對側(cè)端子，使用對線燈確認(rèn)接線正確；

（2）在運(yùn)輸保護(hù)裝置中要特別注意設(shè)備的重心位置，必須綁扎牢固，防止傾倒；搬運(yùn)安裝保護(hù)裝置工作應(yīng)分工明確，設(shè)專人指揮，并有統(tǒng)一信號；在運(yùn)輸、搬運(yùn)、安裝中防止保護(hù)裝置碰撞損壞及劃傷表面漆面。

（3）安裝保護(hù)新裝置前，必須認(rèn)真熟悉了解保護(hù)裝置的原理接線及站內(nèi)保護(hù)控制的設(shè)備。防止安裝時，二次控制保護(hù)回路接線時造成的電流回路開路、電壓二次回路短路、控制回路短路及誤跳運(yùn)行設(shè)備。

（4）進(jìn)行保護(hù)盤柜焊接工作時，必須設(shè)有防止金屬溶渣飛濺、掉落引起火災(zāi)的措施（對電纜室相關(guān)電纜應(yīng)臨時封蓋避免燙傷電纜），焊接人員離開現(xiàn)場前，必須進(jìn)行檢查，現(xiàn)場應(yīng)無火種留下。

（5）工作前，應(yīng)將相關(guān)的CT、PT停電，若無法停電時，應(yīng)在施工前做好防止CT回路開路、PT回路短路的措施。

（6）每日開工前，工作負(fù)責(zé)人向全體工作人員交代工作任務(wù)和安全注意事項、危險點。

（7）除工作需要外，所有工作人員不得單獨(dú)留在作業(yè)現(xiàn)場。

（8）幾人同時進(jìn)行工作時，需互相呼應(yīng)，協(xié)同工作，需使用通訊工具時需要事先檢查工作是否完好。

（9）對新保護(hù)裝置端子外側(cè)電纜進(jìn)行接線時，由專人進(jìn)行；接線完畢后接線人、工作負(fù)責(zé)人按照記錄及圖紙分別進(jìn)行核對確認(rèn)正確無誤；

（10）剝電纜時要留有足夠余度，且不能損傷電纜和屏蔽。

（11）接線時要保證正確和美觀，所接的芯線要橫平豎直，窩圈時要順時針，與螺絲上緊方向一致。

（12）對線要保證正確，對完一遍后還應(yīng)核實一遍。

（13）原有回路與新安裝的裝置二次回路有區(qū)別，應(yīng)將不用的電纜芯兩頭都解掉。并仔細(xì)核對，防止寄生回路存在。

5.3技術(shù)改造后的調(diào)試

5.3.1首先要根據(jù)出廠圖紙核對保護(hù)屏和裝置的接線是否正確，緊固所有保護(hù)屏處端子。將裝置電流端子串接、電壓端子并接，用繼電保護(hù)測試儀加入電流和電壓看裝置采樣回路是否正常。

5.3.2根據(jù)調(diào)試大綱和各保護(hù)裝置的原理來驗證保護(hù)功能是否健全。

5.3.3開出接點的測試，作保護(hù)裝置時，量取開出接點是否良好。

5.4保護(hù)傳動

投運(yùn)前的傳動，根據(jù)地調(diào)所下發(fā)定值，用0.95倍和1.05倍定值帶開關(guān)進(jìn)行傳動。

5.5回路接線正確性檢測

投運(yùn)后，測量主變保護(hù)電流、電壓回路向量，驗證接線的完整性。

六、結(jié)論

該水電站1#主變保護(hù)裝置自2014年02月技改后，裝置再未發(fā)生過斷電重啟現(xiàn)象，目前保護(hù)裝置運(yùn)行可靠，為廠內(nèi)主設(shè)備的安全運(yùn)行提供可靠地安全屏障，提高了電站的安全運(yùn)行管理能力。

作者簡介：

紀(jì)明茹（1986.04--）；性別：女，籍貫：陜西渭南人，學(xué)歷：本科，畢業(yè)于西安理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院；現(xiàn)有職稱：助理工程師；研究方向：水電自動裝置；