劉 峰

（國家能源費(fèi)縣發(fā)電有限公司，山東 臨沂 273400）

0 引 言

伴隨電力行業(yè)的系統(tǒng)性改革，我國已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代電力產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，并且制定了以國際市場為基礎(chǔ)的電力輸配送系統(tǒng)戰(zhàn)略，目前正在實(shí)踐中。一方面，當(dāng)前國內(nèi)電力市場的改造工程集中在硬件設(shè)施配置和智能化管理方面，且近年來的建設(shè)已經(jīng)初見成效，無人職守與實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)化運(yùn)營管理也已經(jīng)部分實(shí)現(xiàn)。另一方面，在系統(tǒng)性改革中，配套性的電力改革措施逐步開展。下面以此為基礎(chǔ)，具體分析與其相關(guān)的繼電保護(hù)電氣二次回路隱患排查問題。

1 概 述

在電廠的電能運(yùn)行系統(tǒng)中，繼電保護(hù)裝置起著保護(hù)電能生產(chǎn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)防線作用。一方面，電廠電能生產(chǎn)系統(tǒng)在運(yùn)行中時(shí)常會(huì)發(fā)生一些故障，此時(shí)通過繼電保護(hù)裝置能夠?qū)ζ溥M(jìn)行故障診斷并切除，即通過裝置功能迅速反應(yīng)，自動(dòng)診斷，并針對故障選擇相關(guān)元件加以切除，確保整個(gè)系統(tǒng)其他方面正常運(yùn)行，從而在故障發(fā)生后第一時(shí)間預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步擴(kuò)大。另一方面，電廠電能生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行中往往因各種因素的影響，導(dǎo)致元件出現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)異?，F(xiàn)象。針對這種問題可以根據(jù)定值設(shè)置，使繼電保護(hù)裝置的觸發(fā)保護(hù)動(dòng)作延遲，并以預(yù)警的方式顯示異常狀態(tài)。經(jīng)驗(yàn)表明，繼電保護(hù)裝置的預(yù)警功能在值守階段相對有效，能夠確保在值守環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)對異常問題的有效處理，同時(shí)這種延時(shí)預(yù)警也有效避免了短暫波動(dòng)可能引發(fā)的繼電保護(hù)誤動(dòng)。隨著互聯(lián)網(wǎng)改革與智能化改造的深入，現(xiàn)代電廠電能生產(chǎn)系統(tǒng)中的通信設(shè)備、電子設(shè)備以及電力設(shè)備實(shí)現(xiàn)了資源合理配置，因此在繼電保護(hù)裝置應(yīng)用中形成了體系化的實(shí)時(shí)反饋機(jī)制，能夠通過設(shè)計(jì)預(yù)定方案縮短停電時(shí)間，提高電力恢復(fù)效率，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，當(dāng)前電廠電能生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行中的繼電保護(hù)日趨復(fù)雜化，需要在隱患排查中做到細(xì)致入微，確保對風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)控能力[1-2]。

2 繼電保護(hù)電氣二次回路隱患排查

結(jié)合日常工作經(jīng)驗(yàn)，從常見故障隱患排查方面出發(fā)，簡要說明越級跳閘問題、線路絕緣擊穿問題以及元件破損老化問題的具體表現(xiàn)，并追溯導(dǎo)致此類問題發(fā)生的原因。

2.1 排查控制回路故障問題

在常規(guī)檢修中往往會(huì)發(fā)現(xiàn)斷電器的控制電源故障，直接影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。經(jīng)驗(yàn)表明，一方面自動(dòng)控制系統(tǒng)中若沒有繼電器進(jìn)行電源控制，系統(tǒng)會(huì)發(fā)生明確的信號(hào)提示。但是，由于存在諸多相關(guān)因素，排除控制回路故障時(shí)需要對斷路器故障的原因進(jìn)行細(xì)致區(qū)分。例如，控制電源開關(guān)被不小心關(guān)掉、電源線本身在接觸方面存在不良接觸等。另一方面，在控制回路中采用的監(jiān)視系統(tǒng)雖然作用顯著，但是監(jiān)視作業(yè)往往因自身設(shè)備的原因和使用不良的情況造成控制回路發(fā)生故障。尤其是該故障和斷路器跳閘合閘回路封鎖方面的接觸不良現(xiàn)象同時(shí)發(fā)生時(shí)，會(huì)直接造成控制回路作用失靈，此時(shí)若預(yù)警信息發(fā)送延誤，將會(huì)影響斷路器與跳閘作業(yè)。因此，這方面的故障與原因會(huì)互為作用。經(jīng)驗(yàn)表明，保險(xiǎn)絲與繼電器合閘設(shè)備故障發(fā)生后，甚至存在無法進(jìn)行合閘作業(yè)的情況。

2.2 排查電壓互感器二次回路問題

造成二次回路隱患的主要原因是二次短路，會(huì)導(dǎo)致二次回路中的熔斷器損壞、快分開關(guān)閘直接跳閘以及保護(hù)設(shè)備斷線。需要注意的是，保護(hù)設(shè)備斷線的相關(guān)原因除二次短路外，還包括接觸不良或者電纜芯線斷裂。因此，在實(shí)際的故障分析中，要求對同類故障的不同原因進(jìn)行區(qū)別、排查以及處理。例如，電壓回路斷線往往不會(huì)造成故障信號(hào)啟動(dòng)，因而它的排查相對困難，也是常規(guī)檢修電壓互感器的一個(gè)難點(diǎn)。

2.3 排查元件破損老化問題

電廠電能生產(chǎn)系統(tǒng)受到外界環(huán)境、各種硬件設(shè)施以及軟件運(yùn)行系統(tǒng)的多元條件限定。在外界環(huán)境方面，它可控制的效率相對較低。自然災(zāi)害、人為破壞以及意外事故均可能導(dǎo)致電廠電能生產(chǎn)系統(tǒng)元件發(fā)生損壞，尤其是暴露于天然環(huán)境中的線路及其相關(guān)設(shè)施，會(huì)隨著使用時(shí)間的增長和自然要素的影響，出現(xiàn)不同程度的線路老化和設(shè)施破損等問題。例如，在線路輔助節(jié)點(diǎn)的磨損排查與相關(guān)數(shù)據(jù)采集方面，由于受長期運(yùn)行中的磨損損壞影響，在線路過載保護(hù)作用發(fā)揮的過程中，線路自身導(dǎo)電分壓性能會(huì)逐漸降低，導(dǎo)致電氣二次回路出現(xiàn)運(yùn)行故障，其中短路現(xiàn)象就屬于線路輔助節(jié)點(diǎn)中的常見故障隱患。

3 繼電保護(hù)電氣二次回路隱患解決措施

通過對繼電保護(hù)電氣二次回路隱患的說明與原因分析，下面結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出3點(diǎn)有針對性的解決措施。

3.1 強(qiáng)化直流回路管理

一方面，根據(jù)現(xiàn)階段繼電保護(hù)電氣二次回路故障排查及解決經(jīng)驗(yàn)，建議以所有電氣設(shè)備為出發(fā)點(diǎn)，全面進(jìn)行絕緣檢查。針對絕緣部位老化破損的線路，依據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行處理與更換，進(jìn)而有效解決短路原因引發(fā)的越級跳閘問題。另一方面，在現(xiàn)行繼電保護(hù)二次電氣回路隱患排查制度與排查機(jī)制的基礎(chǔ)上，根據(jù)各個(gè)線路段的具體情況適當(dāng)調(diào)整排查方案，使整體排查計(jì)劃與局部的具體排查實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性運(yùn)用。應(yīng)用定期的常態(tài)化排查和非定期的抽樣排查的方案，可以有效減少故障隱患的發(fā)生率。在非定期抽樣排查方案應(yīng)用中，以關(guān)鍵部分的檢查為準(zhǔn)，如母線中性點(diǎn)點(diǎn)位運(yùn)行狀態(tài)的檢查等。

3.2 全面控制電纜質(zhì)量

電纜質(zhì)量不合格是電芯絕緣擊穿現(xiàn)象發(fā)生的前提條件。因此，在實(shí)際隱患排查中，應(yīng)先全面管理電纜質(zhì)量，從電力產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)體系著手，在設(shè)計(jì)、材料、電纜類型以及規(guī)格型號(hào)等環(huán)節(jié)做好市場調(diào)研，在招投標(biāo)環(huán)節(jié)盡可能確保其物美價(jià)廉。

3.3 及時(shí)檢修電氣設(shè)備元件

電氣設(shè)備元件檢查與繼電保護(hù)裝置的使用關(guān)聯(lián)密切，因此應(yīng)該及時(shí)檢修電氣設(shè)備元件。另外，可以在電氣二次回路檢修中，以繼電保護(hù)裝置為中心，對相關(guān)的采樣波形的變化進(jìn)行狀態(tài)分析，以判斷二次保護(hù)裝置的絕緣性能。

4 繼電保護(hù)電氣二次回路預(yù)防建議

新時(shí)期的繼電保護(hù)電氣二次回路隱患排查包括隱患的排查方案、處理方案以及預(yù)防方案3個(gè)重要組成部分，以構(gòu)建防治結(jié)合的排查體系。上文介紹了排查方案與處理方案，下面結(jié)合當(dāng)前實(shí)踐中的防范方案和應(yīng)用效用，提出幾點(diǎn)預(yù)防建議。

4.1 CPU容錯(cuò)技術(shù)預(yù)防

從預(yù)防角度分析，當(dāng)前可以吸收一些同行業(yè)中的技術(shù)研發(fā)成果，如引入CPU容錯(cuò)技術(shù)，以有效提高繼電保護(hù)裝置運(yùn)行過程的穩(wěn)定性。CPU容錯(cuò)技術(shù)以繼電保護(hù)系統(tǒng)硬件為主要分析路徑，能夠?qū)ζ溲b置實(shí)施預(yù)判分析，能夠提前預(yù)警其故障隱患。目前，CPU容錯(cuò)技術(shù)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)表明，CPU設(shè)備在發(fā)生故障問題時(shí)不會(huì)影響繼電保護(hù)系統(tǒng)的獨(dú)立運(yùn)行性能。簡單講，CPU容錯(cuò)技術(shù)中應(yīng)用的CPU設(shè)備對其他運(yùn)行系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響，能夠確保繼電保護(hù)電氣二次回路的預(yù)判能力和運(yùn)行穩(wěn)定性[3]。

4.2 絕緣測量預(yù)防

現(xiàn)階段在繼電保護(hù)電氣二次回路隱患預(yù)防方面，應(yīng)用相對較多的技術(shù)是絕緣測量技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對電氣二次回路的絕緣檢查，且效果相對較好，可以有效提升整個(gè)繼電保護(hù)功能的效率。從應(yīng)用層面分析，若存在二次回路某母差故障問題，則可以根據(jù)絕緣測量操作，對保護(hù)柜端子排中母差二次保護(hù)連片的情況進(jìn)行檢查、記錄以及分析，從而確定其中斷的情況。若母差保護(hù)中對應(yīng)電流回路存在問題，則可以根據(jù)問題發(fā)生的部分進(jìn)行短接處理，以臨時(shí)接地線連接方式達(dá)到對母差保護(hù)的遙測。因此，在實(shí)際預(yù)防操作中，需要增強(qiáng)對絕緣測量技術(shù)的運(yùn)用。絕緣測量預(yù)防技術(shù)在應(yīng)用中需要相對熟練的操作經(jīng)驗(yàn)，因此在人力資源管理方面需要匹配性地設(shè)置絕緣測量技術(shù)專題，對相關(guān)檢測人員進(jìn)行專業(yè)技術(shù)應(yīng)用培訓(xùn)。

4.3 運(yùn)行維護(hù)預(yù)防

在現(xiàn)代電廠電能生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)管理中，繼電保護(hù)裝置起著第一道防線的保護(hù)作用。在實(shí)際的繼電保護(hù)電氣二次回路隱患預(yù)防方面，除了對繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行維護(hù)管理之外，需要將技術(shù)路徑下的運(yùn)行維護(hù)預(yù)防與管理路徑下的運(yùn)行維護(hù)預(yù)防結(jié)合起來，一方面可以通過技術(shù)措施排查并解決隱患，另一方面能夠借助更全面的運(yùn)行維護(hù)管理方案，確保在管理中對整個(gè)繼電保護(hù)電氣二次回路的隱患進(jìn)行前期預(yù)判與預(yù)防性處理，降低其故障發(fā)生率，節(jié)約維修成本[4]。

5 結(jié) 論

在現(xiàn)代電力產(chǎn)業(yè)鏈條中，電力企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)與運(yùn)營管理活動(dòng)重視繼電保護(hù)裝置功用以及其在電廠電能生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行過程中的作用。因此，在電力行業(yè)的改革大潮中，需要做好繼電保護(hù)電氣二次回路隱患排查工作，盡可能運(yùn)用現(xiàn)代管理思維，從不同的視角切入，加強(qiáng)對繼電保護(hù)裝置及其功能的運(yùn)用，通過應(yīng)用CPU容錯(cuò)技術(shù)和增加絕緣測量技術(shù)，全面排查與其關(guān)聯(lián)的直流回路、電纜質(zhì)量以及設(shè)備元件的隱患，并追溯此類問題產(chǎn)生的原因，制定相應(yīng)的防范措施。在系統(tǒng)控制方面，可以運(yùn)用繼電保護(hù)裝置的智能化功能，加強(qiáng)運(yùn)行系統(tǒng)的維護(hù)管理。