電網新設備啟動投運安全質效提升措施研究

陳 武 荊睿 胡建超

（1.國網四川省電力公司成都供電公司 2.國網四川省電力公司天府新區供電公司）

0 引言

新設備啟動投運是電網調度運行管理工作的重要組成部分，通常涉及多座相關變電站一、二次設備的頻繁操作，具有操作量大、試驗項目多、啟動時間長、工作強度和難度大、電網運行風險高等諸多特點，規范、安全、高效地完成新設備啟動投運是整個電力系統安全穩定運行的重要保障[1-4]；在電網建設步伐不斷加快和新設備啟動投運項目日益增多的新形勢下，研究如何提高新設備啟動投運安全質效對于提升電網調度運行管理水平、更好地支撐新型電力系統建設、有力確保電網安全穩定運行均具有重要意義。

新設備啟動投運分為單一設備投運和多設備投運，其中，單一設備主要包括：斷路器、線路、變壓器等，多設備投運主要是指包含線路、母線、變壓器在內的新建變電站投運。對于單一設備投運而言，已有成熟投運方法可供借鑒，其啟動投運原則、調試項目及啟動投運過程中的電網運行方式安排等相對簡單[1]，啟動投運工作安全質效普遍較高；對于多設備投運而言，既需要考慮投運方案的技術合理性，還要結合電網運行實際考慮長時間啟動投運過程中電網可能出現的各種安全風險是否可以接受，問題往往變得更為復雜，其啟動投運安全質效受設備缺陷、人員協同等不確定性因素的影響更加明顯。為提升新設備啟動投運安全質效，業界展開了積極探索，但研究方向主要集中在啟動投運步驟及方案質量的提升與選擇上[5-9]，以期通過不斷完善的啟動投運策略來確保新設備的高安全質效啟動投運。

實際工程中，新設備啟動投運的安全質效不僅取決于啟動投運方案編制質量，更易受組織實施效果的影響。本文主要針對變電站全站等復雜項目的啟動投運，結合現有研究成果及實際工程經驗，基于新設備啟動投運方案編制、啟動投運組織實施兩個維度，全方位探討分析廣泛適用于工程實際的新設備啟動投運新模式，有效提升新設備啟動投運安全質效。

1 新設備啟動投運重點關注方面

1.1 新設備啟動投運方案的編制

新設備啟動方案是調控機構在新設備投運過程中對所轄設備進行調控管理的方案，是值班調度員指揮運行操作的主要依據[6]。新設備啟動投運方案主要根據設備檢修申請書、保護配置單、調度命名文件、電網接線圖等有關新投材料進行編制。一套完備的方案包括啟動投運設備、啟動投運應具備條件、預計啟動投運日期、調試項目、危險點分析及預控措施、基本程序及配合要求、啟動投運詳細步驟、移交調度管理、注意事項及新設備接線附圖等幾大部分。

1.2 新設備啟動投運的組織實施

新設備啟動投運的組織實施包含前期準備階段和后期執行階段。前期準備階段主要進行設備驗收、電網風險分析及預控管理等方面；在后期執行階段，主要進行新設備啟動投運操作，作為電網調度運行管理過程中的特殊操作，與正常運行設備的調度操作相比存在顯著差異，主要表現在檢查核對、方式調整及試驗項目等多個方面，在實際工作中，需提前做好啟動投運工作分工安排，重點把握好現場整體投運節奏、不同專業班組的協調配合、充電間隔時間的充分利用及臨時缺陷的應急處置等多個方面。

2 啟動投運方案安全質效提升措施

2.1 強化危險點分析

1）新設備沖擊合閘過程中一次方式的安排要綜合考慮多種因素，堅持從提高系統運行可靠性、減小設備故障影響范圍的角度出發，盡量避開方式較為薄弱的廠站作為沖擊電源點。

2）新設備盡量在停電狀態下轉熱備用，以避免用刀閘對新CT充電。

3）分析新設備保護誤動或拒動對電網安全穩定的影響，采取有效措施予以規避。

4）注重分析新設備啟動投運過程中電網相關斷面的控制要求，提前采取針對性預控措施。

2.2 選取可靠的后備保護

1）新設備首次帶電時，應考慮可能出現一次設備故障而二次保護拒動或開關失靈的情況，采取必要的防范措施并與運行系統實現有效隔離。當主保護拒動時后備保護應盡快切除故障，以壓縮對新設備故障有靈敏度的后備保護動作時限。

2）新設備充電時，為防止出現故障時未經檢驗的保護或是開關拒動，宜設置總后備開關，使用經檢驗后的簡單過電流保護，如母聯分段充電過流保護，對于總后備開關保護動作延時應滿足電網穩定并兼顧保護動作選擇性的要求。

3）如啟用母聯充電過流保護作為總后備保護，應在不同階段調整母聯充電過流保護定值，以確保在線路充電、合環、主變充電、保護帶負荷測試等各階段，總后備保護均有靈敏度且不會發生誤動。

4）使用母聯過流保護作為總后備對線路或主變充電時，應采用逐級充電原則，即先用母聯開關對母線充電，母線帶電建壓正常后再用線路或主變開關對線路或主變進行充電。避免充電于故障設備時，保護裝置受 PT 斷線影響，部分保護功能閉鎖，導致線路或主變保護拒動。

2.3 選擇合適的啟動投運時間點

1）統籌安排電網計劃檢修和消缺處置工作，合理確定新設備啟動投運日期及具體時間節點。

2）涉及相關電網斷面控制的啟動投運工作，需提前調整電網運行方式，并視負荷情況安排在負荷低谷期進行。

3）涉及五級及以上電網事件風險預警的啟動投運工作，應采取必要措施盡量縮短電網運行風險時間，考慮在重要用戶不敏感用電時段開展啟動投運。

2.4 有序開展啟動投運

1）分批次、分階段完成新設備啟動投運，明確每一階段的時間節點。

2）涉及多級調度管理的設備，應優先進行上級調度許可設備的啟動投運，待該部分設備投運正常后再考慮直調設備投運。

3 啟動投運組織實施安全質效提升措施

3.1 嚴把新設備驗收關，保障新設備高質量投運

1）精心編制驗收方案，合理安排驗收時間。針對新設備驗收工作時間緊、任務重、耗時長等問題，提前組織調配驗收人員，組成驗收小組，精心編制驗收方案，對驗收工作的總體安排、驗收清單、組織措施等進行規范、明確；加強與繼電保護、調度自動化、變電運維專業溝通聯系，建立緊密、高效的聯動工作機制，統籌安排電網監控日常工作，確認新設備具備驗收條件后，及時開展驗收工作。

2）統一驗收標準，嚴格監控驗收流程。按照典型監控信息表，對變電站端信號與調度監控信號核對一致，在注重待投運設備前期自動化聯調的基礎上，嚴把“四遙”及監控畫面驗收關，做到遙控、遙調成功率百分之百；堅持開展設備缺陷分析、跟蹤管理工作，預留一定的缺陷處置時間，對確實無法短時間內處理的有關缺陷，及時匯報啟動投運委員會，督促專業施工班組、設備廠家盡快處理；對影響設備運行的信號，在消缺之前相關設備驗收不予通過。

3.2 強化電網風險預控管理，確保電網安全穩定運行

通過對新設備啟動投運期間影響電網安全運行的各種潛在或固有因素進行評估，確定相應電網風險等級；編制并發布風險預警信息，通知運檢、營銷、安監及有關協同部門提前對相關重要輸變電設備展開特殊巡視，全面保障設備健康運行水平，確保新設備啟動投運期間電網運行風險可控、能控、在控。

3.3 超前安排運行方式，確保啟動投運工作按期開展

綜合考慮全網負荷水平、斷面限額、短路電流、檢修工作、缺陷及事故處理等因素對新設備啟動投運的影響，超前調整電網運行方式，切實降低電網系統性運行風險，確保新設備啟動投運順利進行。

3.4 加強啟動投運學習培訓，提升全員技能水平

1）常態化組織調度運行人員深入學習《新設備啟動投運案例精選與解析》指導性手冊，對輸變電工程啟動投運過程中涉及的啟動條件、試驗項目與流程、保護帶負荷測試所需的電流來源、安全措施等方面內容進行重點培訓。

2）提前一周組織全體調度員學習、討論新設備啟動投運方案，讓全體調度員掌握啟動投運方案的內容、操作順序以及風險預控措施等重要內容。

3.5 分階段分步驟實施操作，保障啟動投運有序開展

1）優化啟動投運程序，預留足夠時間，原則上應提前一周擬定、審核和下發調度指令票。

2）提前主動聯系相關工作單位，加強協調配合，確保啟動投運工作如期開展。

3）采取“三步走”方式，即將新設備啟動投運過程分為“保護定值整定”、“設備轉熱備用”、“現場調度”三個階段。一是，提前兩日完成保護定值整定工作，全力確保繼電保護及安全自動裝置零缺陷投入運行。二是，提前一日執行設備轉熱備用操作，針對操作過程中出現的問題，及時記錄和處理，積極備戰次日啟動投運工作。三是，啟動投運當日調度人員赴現場調度，監督、指導運行人員進行設備沖擊合閘、核相、保護帶負荷測試等工作，靈活處置現場出現的各類問題。同時，加強與調度控制室值班調度員的協同聯系，在現場調度員到達變電站前通知調度控制室值班人員先行下令現場運維開展安全措施拆除、運行方式調整、新線路沖擊合閘等常規工作，共同提升啟動投運安全質效。

3.6 充分發揮人員技能優勢，提高啟動投運安全質效

新設備啟動投運是一項復雜的系統工程，操作時間長、人員極易疲勞，任何一個環節疏忽都會造成啟動投運工作延遲甚至發生安全事故。堅持以安全、高效為工作目標，以業務熟、能力強、精力充沛為人員選拔標準，選派一組由調度技術專責（啟動投運調度專業負責人）、調度值班長（安全監護員）、主值調度員（調度下令人）和副值調度員（學習人員）組成的啟動投運小組赴現場進行啟動投運指導工作，有力保障現場啟動投運工作安全、高效開展。

3.7 大力推行并行操作模式，縮短啟動投運時間

傳統的新設備充電是按照一個設備單元試運行正常后再進行另一設備單元試運行的方式，經過歷年啟動投運經驗總結分析和多方論證，可改進設備操作模式，即在啟動投運過程中，對設備沖擊試驗沒有邏輯關系的操作任務采用多組人員并行操作模式，充分利用設備充電等待時間進行另一設備的沖擊合閘工作，大力縮短新設備啟動投運時間。

4 結束語

電網新設備啟動投運是一項系統性、復雜性工程，是新設備接入電網運行前的一個重要環節，關系到電網的安全、經濟、優質及穩定運行。作為電網調度運行管理的重大操作，在實際中需緊密圍繞安全質效提升這一核心要求，綜合考慮、優化啟動投運方案的編制及啟動投運的組織實施工作。本文所提出的一系列提升新設備啟動投運安全質效的措施在成都電網已得到廣泛應用，取得了明顯的工程應用價值。