電力系統(tǒng)繼電保護(hù)三誤常見問題研究

錢麗瑩 徐 昊

(國網(wǎng)江蘇省電力有限公司如東縣供電分公司)

0 引言

繼電保護(hù)對(duì)于電網(wǎng)運(yùn)行有如下作用: 當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時(shí), 應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)系統(tǒng)裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令, 使故障元件及時(shí)從電力系統(tǒng)中斷開, 以最大限度地減少對(duì)電力系統(tǒng)元件本身的損壞, 降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的影響, 并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等。反映電氣設(shè)備的不正常工作情況, 并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同(例如有無經(jīng)常值班人員) 發(fā)出信號(hào), 以便值班人員進(jìn)行處理, 或由裝置自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整, 或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行會(huì)引起事故的電氣設(shè)備予以切除(如圖1 所示)。反映不正常工作情況的繼電保護(hù)系統(tǒng)裝置允許帶一定的延時(shí)動(dòng)作。

圖1 繼電保護(hù)原理圖

1 繼電保護(hù)“三誤”概述

電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)內(nèi)容復(fù)雜。繼電保護(hù)“三誤”指的是對(duì)變電站的設(shè)備的操作過程中出現(xiàn)的: 誤碰、誤整定、誤接線。繼電保護(hù)的 “三誤”會(huì)對(duì)電網(wǎng)設(shè)備以及電網(wǎng)的安全運(yùn)行造成巨大的威脅以及埋藏安全隱患, 嚴(yán)重者會(huì)對(duì)相關(guān)從業(yè)人員造成嚴(yán)重的生命財(cái)產(chǎn)安全威脅。導(dǎo)致“三誤”事故出現(xiàn)的原因主要有以下幾個(gè)方面一是由于現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展和改革創(chuàng)新, 市場(chǎng)的用電需求不斷擴(kuò)大, 導(dǎo)致電力企業(yè)在不斷地?cái)U(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。這對(duì)于電網(wǎng)安全維穩(wěn)和運(yùn)行人員而言, 工作難度加大; 其次是調(diào)試難度加大。電網(wǎng)的調(diào)試、實(shí)驗(yàn)等工作由于相關(guān)的工作人員操作失誤, 以及圖紙?jiān)O(shè)計(jì)沒有結(jié)合實(shí)際的施工需求, 加大施工難度、設(shè)施設(shè)備的安排, 場(chǎng)地規(guī)劃和布置不到位以及調(diào)試工作完畢后沒有按照使用要求進(jìn)行恢復(fù)等; 最后, 由于一是設(shè)備的檢修存在問題。一次設(shè)備的檢修工作人員對(duì)于二次設(shè)備回路的具體操作流程以及操作要點(diǎn)不熟悉, 在具體的工作施工過程中造成保護(hù)誤動(dòng)以及其他的運(yùn)行設(shè)備跳閘。

2 誤碰

2.1 案例分析

× ×電廠500kV5022 斷路器甲在電流互感器地擦拆除作業(yè)中, 由于現(xiàn)場(chǎng)的安全措施不到位, 導(dǎo)致電流互感器的二次回路出現(xiàn)接地, 最終導(dǎo)致保護(hù)裝置出現(xiàn)錯(cuò)誤。

作業(yè)失誤分析: 5022 斷路器甲在相電流互感器的拆除檢修作業(yè)中, 由于安全保障措施沒有做到位,導(dǎo)致互感器的端子箱沒有進(jìn)行安全隔離以及在拆線工作中出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象。

2.2 問題復(fù)盤

通過對(duì)該事件進(jìn)行分析, 發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)誤碰的原因主要有以下幾點(diǎn): 一是工作人員的操作不規(guī)范, 沒有按照流程要求進(jìn)行施工。在電流的二次回路設(shè)備開展工作執(zhí)勤啊, 沒有進(jìn)行檢修上報(bào)工作。二是對(duì)工作施工沒有進(jìn)行安全隱患排查工作, 以及缺乏危險(xiǎn)點(diǎn)分析。在進(jìn)行二次回路時(shí)沒有做好安全措施。三是工具檢修工作不到位, 在作業(yè)施工過程中工具的尺寸, 如扳手等規(guī)格尺寸不適配, 在施工中沒有做好絕緣處理, 導(dǎo)致設(shè)備接地以及碰到外殼。

2.3 解決措施

現(xiàn)場(chǎng)工作要做到以下幾點(diǎn), 避免事故的發(fā)生。一是安裝的保護(hù)裝置到貨后, 應(yīng)參照設(shè)計(jì)圖紙和廠家提供的本圖, 對(duì)保護(hù)屏作一次全面、細(xì)致的檢查。二是施工時(shí)要特別注意二次回路接線的正確性, 必須做到圖紙與實(shí)際接線相符, 符號(hào)與圖紙相符, 保證接線正確。三是搞好設(shè)備的調(diào)試以及大、小修期間的調(diào)試。四是調(diào)試時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)程規(guī)定執(zhí)行, 不得因?yàn)橼s工期而減少調(diào)試項(xiàng)目, 降低調(diào)試質(zhì)量。

3 誤整定

3.1 案例分析

× ×電廠, 由于接地故障, 導(dǎo)致電廠側(cè)5013 開關(guān)跳閘后又重新重合, 最終導(dǎo)致開關(guān)的內(nèi)外重合閘功能出現(xiàn)差錯(cuò), 充電不足, 保護(hù)溝通致使三相跳閘。

3.2 故障分析

首先: 現(xiàn)場(chǎng)情況檢查, 發(fā)現(xiàn)斷路器的保護(hù)裝置重合閘內(nèi)外壓板設(shè)置不一致。內(nèi)部軟壓板的設(shè)置為: 長延時(shí)綜合重合閘, 但是, 外部硬壓板的開關(guān)設(shè)置為單重方式。其次, 經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)和排查發(fā)現(xiàn)軟壓板使用的串聯(lián)發(fā)方式所采用的邏輯判斷是: 當(dāng)重合閘的軟壓板與硬壓板在使用過程中, 設(shè)置方式如果有沖突時(shí), 會(huì)發(fā)出重合閘停用指令, 最終導(dǎo)致斷路器經(jīng)過跳閘后不啟動(dòng)重合閘。

其次: 重合閘軟壓板故障改動(dòng)。經(jīng)過事后的分析調(diào)查發(fā)現(xiàn)。該電廠會(huì)定期開展繼電裝置的排查工作。但是由于工作人員不專業(yè), 出現(xiàn)操作失誤: 將刻度的“DC”改為“ZC”并進(jìn)行固化[1]。最終導(dǎo)致斷路器的重合閘停用。根據(jù)該電廠的斷路器保護(hù)裝置報(bào)文分析可得: 在進(jìn)行定值檢查的過程中, 相關(guān)檢查人員核對(duì)失誤: 沒有對(duì)軟壓板的控制界面核對(duì)重合閘軟壓板的參數(shù)設(shè)置情況, 致使斷路器的保護(hù)裝置重合閘一直處于停用狀態(tài), 并且長時(shí)間未被發(fā)現(xiàn)。

通過上述幾點(diǎn)可以得出, 該電廠出現(xiàn)誤整定的主要原因可以總結(jié)為以下幾點(diǎn): 一是工作人員不專業(yè)。工作人員對(duì)設(shè)備裝置背后的運(yùn)行原理沒有準(zhǔn)確的把握, 導(dǎo)致在工作中出現(xiàn)嚴(yán)重的差錯(cuò): 誤整定重合軟壓板方式, 并且在實(shí)施定期定制過程中沒有核對(duì)周全,進(jìn)而使得重合閘的軟壓板出現(xiàn)設(shè)置錯(cuò)誤; 二是工作態(tài)度不嚴(yán)謹(jǐn), 巡檢工作流于形式。在巡檢過程中沒有檢查出指示燈的異常, 導(dǎo)致重合閘的功能長時(shí)間沒有得到使用。延誤了整個(gè)電廠的運(yùn)行; 三是投退規(guī)程有問題。規(guī)范的重合閘投退原則有重合閘應(yīng)避免事故的擴(kuò)大; 避免重合閘造成電纜起火, 甚至影響其他相及其他線路電纜; 重合閘應(yīng)考慮負(fù)荷的重要性: 對(duì)于特殊重要負(fù)荷, 線路停運(yùn)無法轉(zhuǎn)供負(fù)荷時(shí), 應(yīng)考慮重合閘投入的可行性; 應(yīng)考慮線路故障中瞬時(shí)性故障的比例; 如線路大部分故障都是永久性故障, 則重合閘沒有必要投入, 投入對(duì)提升供電可靠性作用有限[2]。影響重合閘的因素有電纜線長度的占比: 長度越大則發(fā)生故障的可能性大(如表1 所示)。

表1 混合線路投重合閘成功率表

3.3 解決措施

首先, 端正工作人員態(tài)度, 增強(qiáng)安全意識(shí)。請(qǐng)電力專家對(duì)員工進(jìn)行定期培訓(xùn), 增強(qiáng)員工的理論基礎(chǔ),讓員工熟悉設(shè)備設(shè)施的工作原理以及作業(yè)流程。樹立安全意識(shí)。讓員工作業(yè)時(shí)避免出現(xiàn)偷工減料。在上述案例中, 由于保護(hù)工作人員對(duì)于設(shè)備裝置運(yùn)行原理不熟悉, 導(dǎo)致對(duì)重合閘的軟壓板誤整定, 最終導(dǎo)致參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤。

其次, 加強(qiáng)監(jiān)督, 落實(shí)責(zé)任。電力企業(yè)員工在操作過程中, 一旦出現(xiàn)操作不規(guī)范等問題就有可能對(duì)自己, 同事以及下級(jí)操作人員的人身安全造成重大威脅, 甚至是無法逆轉(zhuǎn)和彌補(bǔ)的損失。為了讓員工保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度, 電力企業(yè)可以建立并完善工作流程監(jiān)督管理制度。確保在事故發(fā)生后能夠?qū)栴}環(huán)節(jié)進(jìn)行有效追溯、有效監(jiān)管。比如, 上述問題發(fā)生的重要原因之一, 就是因?yàn)檠矙z員工未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)指示燈異常, 導(dǎo)致重合閘的功能在電力企業(yè)運(yùn)行過程中出現(xiàn)功能長時(shí)間退出的現(xiàn)象。

4 誤接線

4.1 案例描述

× ×電廠在主變調(diào)試傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)中, 出現(xiàn)開關(guān)同時(shí)跳閘, 致使#7 機(jī)孤島運(yùn)行, 自帶廠用電。在該事件中, 2207 開關(guān)跳閘后發(fā)現(xiàn)指示燈并未亮起, 其他裝置也沒有保護(hù)動(dòng)作報(bào)告[3]。

4.2 故障分析

通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行排查后發(fā)現(xiàn), #7 主變抑制器對(duì)應(yīng)的端子排都接有編號(hào)不同的兩根線。而#9 主變抑制器的端子無接線。該情況與圖紙的設(shè)計(jì)不吻合。該廠對(duì)于主變?cè)O(shè)備都加裝了涌流抑制器, 使得抑制器有一副合閘節(jié)點(diǎn)和一副跳閘節(jié)點(diǎn)。最終導(dǎo)致主變變高開關(guān)跳閘。

4.3 解決策略

通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行故障分析和排查, 最后得出發(fā)生故障的原因主要有以下幾點(diǎn): 一是電力施工人員的責(zé)任心不足, 工作特堵不端正, 沒有按照既定圖紙進(jìn)行操作施工; 其次, 現(xiàn)場(chǎng)的安全措施有待提高。對(duì)于工作票的安全措施操作性不足, 以及沒有對(duì)相鄰的電力運(yùn)行設(shè)備提出有效措施。對(duì)于端子排列操作不當(dāng), 導(dǎo)致電力施工人員接線不準(zhǔn)確; 三是工作的流程環(huán)節(jié)把控不到位。沒有對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安全排查工作以及風(fēng)險(xiǎn)把控意識(shí)不足; 最后, 監(jiān)護(hù)工作不到位, 沒有對(duì)問題進(jìn)行及時(shí)地發(fā)現(xiàn)和解決。

為了解決上述問題, 可以從以下幾個(gè)方面著手[4]: 第一, 企業(yè)高級(jí)管理人員必須對(duì)該單位的安全作出承諾, 并確保安全得到絕對(duì)優(yōu)先考慮, 并應(yīng)得到所有工作人員的了解和接受。第二, 建立責(zé)任明確、界面明確的安全管理制度, 包括各項(xiàng)規(guī)章制度。第三, 確保為安全提供人力和物力資源, 特別是確保定期進(jìn)行安保培訓(xùn)。安全需要經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和投資。有些人把安全培訓(xùn)的成本、加強(qiáng)安全監(jiān)督、增加安全設(shè)施等納入消費(fèi)基金, 而另一些人則將其作為生產(chǎn)投資, 反映出兩種不同的安全意識(shí)。人們習(xí)慣于計(jì)算事故造成的損失, 但對(duì)事故發(fā)生率下降所帶來的財(cái)富并不十分謹(jǐn)慎。安全就是利益被視為口號(hào), 似乎只是空話。有些人認(rèn)為安全管理人員是非生產(chǎn)性人員, 認(rèn)為他們沒有創(chuàng)造利益, 這也反映了安全意識(shí)的缺陷。第四, 每名雇員必須具備所需的安全知識(shí)、安全技能及安全態(tài)度, 并須提倡周詳?shù)墓ぷ鲬B(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)及互相溝通的工作習(xí)慣。

5 結(jié)束語

加強(qiáng)電力系統(tǒng)的施工安全和運(yùn)營安全。對(duì)于繼電保護(hù)而言, 對(duì)繼電保護(hù)的相關(guān)設(shè)施設(shè)備以及技術(shù)監(jiān)督工作實(shí)施。根據(jù)繼電保護(hù)的“三誤”特點(diǎn)提出針對(duì)性的解決措施, 對(duì)員工的二次設(shè)備和回路操作進(jìn)行規(guī)范, 增強(qiáng)員工的安全操作意識(shí), 保障人身安全。確保電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作的有序進(jìn)行。降低施工難度、加強(qiáng)工作整合、嚴(yán)格制定規(guī)范流程并加大監(jiān)督工作的施工力度, 制定并完善施工糾錯(cuò)。確保二次回路施工的正確性。提升員工的專業(yè)水平和思想意識(shí)。嚴(yán)防“三誤”現(xiàn)象發(fā)生。保障施工用電安全。