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浅析水电厂继电保护事故事件常见问题及预控措施

时间:2017-04-20 21:45来源:www.eadianqi.com 编辑:自动控制网
电气设备的继电保护是保证水电厂保护电气设备安全稳定的重要装置,对于水电厂而言,其继电保护主要有厂用保护、水轮发电机保护、变压器保护、母线保护和输电线路保护等。近年来,水电厂继电保护事故事件屡屡发生,尤其是一些系统内早已通报过的案例、本可避

电气设备的继电保护是保证水电厂保护电气设备安全稳定的重要装置,对于水电厂而言,其继电保护主要有厂用保护、水轮发电机保护、变压器保护、母线保护和输电线路保护等。近年来,水电厂继电保护事故事件屡屡发生,尤其是一些系统内早已通报过的案例、本可避免的问题却重复发生,而事故事件的发生,往往和“违反调度纪律”、考核整顿相关联,这个给电厂安全经济运行造成了较大的影响。

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1、水电厂继电保护事故事件常见问题

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   通过归纳总结几年来系统内继电保护事故典型案例和异常事件,频繁引起水电厂继电保护事故事件的常见问题主要有以下方面:

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(1) 设计不当为后期生产运行埋下隐患

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(2) 不重视定值和压板问题,引起保护误动或拒动 本文来自www.eadianqi.com

(3) 人为因素,引起保护异常事件发生

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(4) 重要设备和回路缺陷,引起保护误动或拒动

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(5)  运行维护造成安全隐患

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(6)  涉网工作,安全措施不当引起保护异常事故事件

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2、原因分析

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继电保护事故的原因是多方面的,有人员误动、设计不合理、装置软件和硬件缺陷、元器件老化、定值问题、调试验收监管不严、反措执行不到位题、运行维护不良等,主要原因概况如下: 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

(1)设计不当

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    设计时不符合规范的要求,设备参数选择不当、配合不合理、设计不符合最新的反措和技术规范要求、厂家的标准化图纸经常出现与现场不符情况等问题,如电CT容量选择不足和伏安特性差容易饱和、准确级使用错误、CT电压互感器N600存在多点接地、电压互感器三相绕组二次回路与零序绕组共用一根电缆、开口三角电压回路使用空开或熔断器、重要的继电器不符合电网规范要求、重要保护通道通信电源不满足N-1要求等问题突出,这些在源头上就出现了问题,后期很难发现,成为潜伏在生产运行中的“定时炸弹”,一旦出问题,往往引起保护异常跳闸事件,给电厂造成极大的损失。如多个电厂都出现220 kV母线PT的并列装置选型错误、并列装置电压回路设计错误(使用电压切换操作箱代替电压并列装置功能)等问题,引起恢复送电时I母PT二次侧向II母反充电导致二次保护专用空开跳闸事件发生,给电厂的生产运行造成了安全隐患。 本文来自www.eadianqi.com

(2)定值错误

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    很多水电站对保护定值的重视程度明显不足,保护定值未按下达的正式定值单执行。尤其对保护压板的管理缺失,致使误投、漏投重要压板事件屡屡发生,直接引起保护误动或拒动。近年来,系统内多次重复发生误投入线路、母线、充电保护压板,误投入重合闸“沟通三跳”压板等问题,直接引起保护误动作跳闸。同时也重复发生多起主保护出口压板、功能压板、重合闸压板漏投情况,致使保护拒动事件重复发生。这些误投、漏投事件,往往发生在预防性试验、系统方式变更、夜间抢修或恢复送电、重要涉网设备改造、交叉作业时期等人员最容易麻痹大意的时间点,所谓“越忙越添乱”、“事情越多越容易出事”的敏感的时段,一定要引起高度重视。

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(3)安装调试缺陷 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    部分安装调试单位在二次回路接线中遗留较多的错误,如接线标示错误、CT开路、PT短路、电流回路两点接地、直流接地,甚至出现电流回路相序均接反、电流、电压二次回路相序都接错的问题。如施工期间,施工人员不严格遵守有关制度,导致的误碰、误操作或者野蛮施工,导致二次线缆破损、断线、接地事件时有发生。某电厂施工期间,用电缆绑扎10kV母排,造成机组运行后“发电机定子接地”问题。

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(4)硬件缺陷 本文来自www.eadianqi.com

    在水电厂生产运行中,继电保护装置及二次设备硬件故障,如保护装置元器件的损坏、模块故障、装置回路绝缘损坏,三相不一致保护用时间继电器、电流继电器质量差或不满足要求、二次回路设备元件故障、、二次回路故障,二次回路绝缘击穿引起的短路、接地、二次回路断线等问题,也多次引起保护误动作。 本文来自www.eadianqi.com

(5)电压互感器(PT)回路故障

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电压互感器的问题主要是准确级使用错误、N600存在多点接地、二次回路导致的相序错误、电压互感器二次侧短路、PT断线,、接地点选择不合理,、PT本身缺陷等,引起保护异常事件发生。 本文来自www.eadianqi.com

如某电厂主变PT二次回路N600端子松动造成三相电压变化(C相二次测量电压升高),导致主变过激磁保护动作跳闸。

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(6)电流互感器(CT)回路故障 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

   电流互感器的问题主要原因是变比和准确级错误、极性错误、相序错误、接地点错误(电流回路两点接地分流)、二次侧开路、二次回路接触不良、CT饱和、本体故障等,系统中已经重复出现多次线路、母线、变压器、发电机等保护装置的CT极性接反,造成保护跳闸。如某老电厂CT老旧饱和引起主变两套差动保护差速段动作跳闸,待更换后,由因CT极性错误,导致主变差动保护动作跳闸。 本文来自www.eadianqi.com

对于PT和CT问题, 本文来自www.eadianqi.com

 (7)人不在状态。 本文来自www.eadianqi.com

    因中小水电企业经营越来越困难,各电厂二次专业技术人员、运行维护人员配备不足。很多专业性很强的二次工作,仅仅依赖电厂运行人员兼职完成。一方面,运行维护人员基本以年轻员工为主,缺乏老员工的“传、帮、带”,工作经验不足、对保护、二次回路不熟悉,而二次专业技术人员对设备和相关技术规范不熟悉、未能敏锐的发现问题的根源,事故事件分析时不能透彻分析问题,检查、处理缺陷的能力明显不足。另一方面,运行维护人员还同时兼职运行、维护、防洪度汛、7S等等工作,工作量大,疲于应付,经常性的“超负荷工作”。部分年轻员工安全意识淡薄,缺乏责任心,缺乏良好的工作习惯,浮躁、“无知无畏”、习惯性违章等风险越来越高,给保护装置的安全运行留下隐患。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

(8)运行维护不良 本文来自www.eadianqi.com

   电厂在事故事件汇报、二次设备操作票、标准化保护巡检、保护装置及二次回路故障排查分析、事故处理、运行操作、继电保护典型事件案例贯彻执行、反措落实等方面的存在不足。技术监督的质量不高,“重装置、轻回路”的情况依然普遍。装置告警、接点接线松动、二次回路接线松动、采样异常、硬件异常告警等一些缺陷已长期存在,因日常的运行维护不到位,直接引起保护异常事故事件发生。如某电厂两套线路保护已长时间退出重合闸(保护装置低气压闭锁重合闸),保护装置“充电完成”灯熄灭,“重合允许”灯不亮,但是电厂的运行、维护却未能发现,使得线路单瞬故障时重合闸不重合的事件发生。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

(9)反措执行不到位

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    电力相关部门、电网早已发布了大量的反措文件,但是电厂却执行不到位,保护误接测量级互感器、电流和电压二次回路接地布置混乱、小动物误入保护、保护和操作直流电源不独立、保护屏没有保护专用的接地铜排、没有等电位接地网、等现象依然存在。如某电厂反措执行不到位,使得主变压力释放阀的继电器接线盒密封圈老化、受潮严重、内部有积水,引起保护误动作。

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