新能源電站電氣二次專業(yè)常見問題及解決策略

羅 凱

中國大唐集團科學(xué)技術(shù)研究院有限公司西北電力試驗研究院，陜西 西安 710000

0 引言

新能源電站作為電能匯集點，是電力系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，相關(guān)人員應(yīng)對其運行管理工作予以足夠的重視，特別是電氣二次專業(yè)，應(yīng)對其系統(tǒng)有清晰的認識，針對遺留問題與突發(fā)性故障，能夠有針對性地進行查找，保證檢修工作快速、準確開展。現(xiàn)階段新能源電站運行面臨的困難較多，存在運維人員對設(shè)備不了解及專業(yè)知識不足等問題，在突發(fā)事件或生產(chǎn)事故處理與解決過程中短板較為明顯。發(fā)現(xiàn)并解決這些隱患，有利于新能源電站的安全、穩(wěn)定運行，因此開展相關(guān)研究具有重要意義。

1 電氣二次專業(yè)常見問題

當(dāng)前，新能源產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，為達成碳達峰、碳中和目標，各發(fā)電企業(yè)、設(shè)備廠家及其他資本涌入新能源發(fā)電市場，暴露了一些以往被忽視的問題，嚴重影響新能源電站電力供應(yīng)的可靠性，基于此，為促進行業(yè)技術(shù)能力的提升，需針對這些問題展開分析并合理解決。

1.1 管理問題

新能源場站一般地理位置偏僻，人員結(jié)構(gòu)簡單，無法配置齊全的技術(shù)監(jiān)督三級網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)致其監(jiān)督體系不完整，無法安排專人進行設(shè)備臺賬管理，技術(shù)資料欠缺較為嚴重。同時，對國家相關(guān)法律法規(guī)以及國家標準、行業(yè)標準、規(guī)程、規(guī)范的整理缺乏主動性，無法對相關(guān)內(nèi)容進行及時更新。

（1）相關(guān)管理制度不完善?！都夹g(shù)資料、圖紙管理制度》《繼電保護設(shè)備缺陷和事故統(tǒng)計管理制度》《繼電保護裝置投退管理制度》等制度未建立，部分管理制度無審批簽字。多數(shù)站內(nèi)存在圖紙、說明書、出廠試驗報告、交接報告、調(diào)試報告等未整理分類保存，導(dǎo)致相關(guān)工作無法順利開展。

（2）繼電保護定值管理未按制度要求嚴格執(zhí)行。第一，存在定值計算書或定值單缺失的情況，將會對現(xiàn)場工作造成影響，甚至留下事故隱患。第二，在系統(tǒng)阻抗變化后沒有對設(shè)備的整定值進行全面復(fù)算和校核。第三，軟、硬壓板及控制字未按定值單執(zhí)行，或跳閘矩陣整定錯誤，引發(fā)保護誤動或者拒動情況。

（3）直流系統(tǒng)管理不嚴格。第一，未進行直流空開級差配合試驗，或交、直流空開混用情況較常出現(xiàn)。第二，未進行直流充電裝置穩(wěn)壓、穩(wěn)流試驗或試驗數(shù)據(jù)不滿足《電力工程直流電源設(shè)備通用技術(shù)條件及安全要求》（GB/T 19826—2014）[1]的要求，導(dǎo)致直流系統(tǒng)穩(wěn)定性不足。第三，直流系統(tǒng)各段母線對地電壓未接入故障錄波器，不利于故障后分析。第四，直流母線電壓偏差較大，會對設(shè)備可靠運行產(chǎn)生負面作用。第五，未定期進行蓄電池充放電試驗或試驗結(jié)果不合格。

（4）站內(nèi)設(shè)備未接入衛(wèi)星時鐘同步系統(tǒng)或接入不正常，或未配備北斗時鐘系統(tǒng)，在設(shè)備出現(xiàn)故障后，由于各裝置時鐘不統(tǒng)一，無法判斷故障先后順序，不利于故障分析。

（5）忽略計算機安全問題。微機保護裝置軟件版本的管理制度不明確，未建立各裝置軟件版本檔案，未對各裝置運行軟件和結(jié)構(gòu)配置文件進行備份，在各類計算機病毒的影響下，可能造成保護裝置損壞或不正確動作等事件的發(fā)生。

（6）對設(shè)備運行環(huán)境管控不嚴。運行規(guī)程中未明確各保護室、開關(guān)柜的溫、濕度范圍；站內(nèi)未配置除濕設(shè)備，在濕度較大區(qū)域，可能會形成凝露，破壞設(shè)備絕緣。

（7）運維隊伍專業(yè)化程度不足。作為新能源電站目前比較突出的問題，主要由兩個方面因素造成。第一，工作人員專業(yè)技能不足。一方面，各方面原因造成技術(shù)人員流動較快，很多崗位無專職人員；另一方面，多數(shù)新能源電站內(nèi)缺乏有經(jīng)驗的電氣二次專業(yè)專項職責(zé)管理員，新入職的人員多為其他專業(yè)，且無相關(guān)技術(shù)人員對其進行指導(dǎo)。第二，運維工作承擔(dān)較少。新能源電站多數(shù)工作或試驗一般采取外包策略，各技術(shù)人員無法積累經(jīng)驗并對站內(nèi)設(shè)備及系統(tǒng)有清晰的認識。

1.2 設(shè)備問題

（1）電纜。新能源電站電力電纜的問題主要集中在以下幾個方面：第一，在設(shè)計階段，重要動力電纜未選擇阻燃電纜。第二，在施工階段，電纜和電纜附件的防潮、防外力損傷等方面未得到足夠重視，容易造成電纜外絕緣損傷，電纜敷設(shè)未按照《電氣裝置安裝工程 電纜線路施工及驗收標準》（GB 50168—2018）的要求施工。第三，電纜排列存在交叉，動力電纜和控制電纜未分層敷設(shè)，升壓站雙重化保護的控制電纜無各自獨立的敷設(shè)通道等問題[2]，遺留安全隱患。第四，交接和預(yù)防性試驗時，未進行電纜交流耐壓試驗或試驗方法不正確，不能及時發(fā)現(xiàn)電纜絕緣薄弱點。第五，運行期間，未定期開展電纜終端頭及接頭溫度、放電痕跡等情況檢查工作。第六，接入繼保裝置的二次電纜屏蔽層兩端沒有可靠接地[3]。

（2）電壓電流二次回路問題。新能源電站電壓電流二次回路問題較多，主要集中在以下幾個方面：第一，電壓互感器（PT）二次繞組和三次繞組采用同一根電纜引出，未使用獨立的電纜，會導(dǎo)致保護誤動或拒動。第二，PT開口三角二次回路經(jīng)過空開，零序電壓采集可能會出現(xiàn)異常，導(dǎo)致零序過壓保護拒動。第三，PT開口三角二次回路多點接地，當(dāng)三相電壓不平衡后，將造成PT損壞。第三，存在保護盤、柜內(nèi)所有電流互感器（CT）的N線短接后，并在保護盤、柜內(nèi)引出一根黃綠線接地情況，若有短接線松動或脫落，將導(dǎo)致部分CT失去接地點。第四，CT未進行極性測試，保護裝置存在差流，或保護無法正確動作。第五，CT變比選擇錯誤，與定值單不一致。第六，電纜穿過零序CT后屏蔽層未正確接地，導(dǎo)致保護拒動或誤動。第七，零序CT極性選擇錯誤，導(dǎo)致保護拒動。

（3）控制回路問題?？刂苹芈反嬖诘膯栴}主要表現(xiàn)如下：第一，保護裝置跳閘/合閘出口至跳閘/合閘線圈接線錯誤，造成相應(yīng)開關(guān)無法斷開或合上。第二，開關(guān)/隔刀/地刀分合接反，有載調(diào)壓開關(guān)升降擋接反，不利于運行人員操作。第三，控制回路中繼電器誤整定，造成開入或開出回路無法正確動作。

（4）繼電保護裝置及保護配置問題。繼電保護裝置及保護配置問題主要包括以下幾個方面：第一，新能源電站保護裝置未按期進行校驗。第二，保護裝置校驗項目不全或校驗方式有誤。例如，不同變比電流互感器直組相同，保護校驗未進行電壓電流精度檢查，差動保護僅進行啟動值測試，保護動作但不出口，交流電流電壓通道誤差、動作時間誤差過大等問題。第三，開入量接入保護裝置位置有誤，開出量未接入出口回路，信號無法傳送到后臺等。第四，各裝置壓板未按要求涂色，保護跳閘出口壓板及與失靈回路相關(guān)壓板采用紅色，功能壓板采用黃色，壓板底座及其他壓板采用淺駝色。第五，接地變電流速斷保護、過流保護和零序電流保護動作，未跳所接母線的所有斷路器[4-5]。第六，集電線線路未進行測參，故障后無法進行定位。

（5）日常運維問題。第一，不重視緊端子工作。電氣二次管轄的設(shè)備較多，包括CT端子箱、PT端子箱、繼電保護屏柜、測量屏柜、自動裝置屏柜等，每個屏柜里都有大量的端子，任何一個端子松動，都有可能影響電氣設(shè)備的正常運行，造成相應(yīng)的事故。第二，忽視設(shè)備清掃灰塵工作，灰塵對各設(shè)備安全運行的影響較大，如灰搭橋會造成設(shè)備絕緣破壞，灰塵阻塞冷卻散熱通道，致使裝置拒動或誤動。

2 解決策略

2.1 運維人員提前介入

第一，運行維護人員參與設(shè)計、基建及調(diào)試工作，了解現(xiàn)場設(shè)備，及時發(fā)現(xiàn)并消除隱患。第二，收集現(xiàn)場圖紙資料，做好修改、整理和歸納工作，根據(jù)現(xiàn)場實際情況編寫站內(nèi)主要制度，完善各種記錄，為后期運維打好基礎(chǔ)。第三，加強基建調(diào)試過程管理，各個節(jié)點需要嚴格把關(guān)，檢驗合格后才能進行后續(xù)工作。

2.2 積極提升運維人員專業(yè)能力

積極提升運維人員專業(yè)能力對于解決現(xiàn)場問題和提高安全運行質(zhì)量意義重大。第一，加強技術(shù)人才、骨干的引進，吸納有經(jīng)驗的員工。第二，大力培養(yǎng)運維人員技術(shù)能力，可通過授課或技術(shù)交流等方式提高其發(fā)現(xiàn)、處理問題的能力。第三，細化考核獎勵制度，調(diào)動員工學(xué)習(xí)積極性。第四，明確各崗位人員分工，做到分工協(xié)作、緊密配合。

2.3 投產(chǎn)后做好技術(shù)監(jiān)督工作

技術(shù)監(jiān)督作為保障設(shè)備穩(wěn)定運行的有效手段，需結(jié)合自查及其他機構(gòu)動態(tài)檢查完成，其中自我評價尤為重要，主要可進行以下工作：第一，加強運行巡視，重視二次回路及端子排檢查，可利用紅外測溫儀對重要電纜定期測溫。第二，著重國標、行標、企標及反事故措施的學(xué)習(xí)，認真排查事故隱患，建立設(shè)備運行、檢修臺賬，定期完成相關(guān)試驗，做到有據(jù)可依、有據(jù)可查。第三，重視備品、備件的管理工作，建立相關(guān)臺賬，明確相關(guān)信息。第四，做好人員及設(shè)備的安防工作，安排專人負責(zé)。

3 結(jié)束語

我國對于新能源開發(fā)重視力度不斷提升，并且投入了大量的資源用于建設(shè)新能源電站，以便在滿足社會生產(chǎn)生活不斷增長的用電量需求的同時，避免環(huán)境污染和資源損耗。為了對新能源電站電氣二次專業(yè)有一個完整的狀態(tài)評估，文章列舉了新能源電站電氣二次存在的問題，并針對這些問題提出了有效的解決辦法，從而提升新能源電站電氣二次專業(yè)運行維護的質(zhì)量，提高故障解決效率。