對(duì)微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀運(yùn)行問(wèn)題的分析
對(duì)微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀運(yùn)行問(wèn)題的分析
引言
對(duì)微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀運(yùn)行問(wèn)題的分析是一門(mén)科技含量高、管理要求嚴(yán)格的專(zhuān)業(yè)。陸延昌副部長(zhǎng)一再?gòu)?qiáng)調(diào)“管電必須管理電網(wǎng),而管電網(wǎng)必須管好繼電保護(hù)”。在廣大繼電保護(hù)專(zhuān)業(yè)人員的努力下,繼電保護(hù)運(yùn)行水平逐年提高。從國(guó)家電力調(diào)度通信中心與電力科學(xué)研究院對(duì)《1997年國(guó)內(nèi)繼電保護(hù)與**自動(dòng)裝置運(yùn)行情況統(tǒng)計(jì)分析》看出:1997年220 kV及以上系統(tǒng)繼電保護(hù)正確動(dòng)作率創(chuàng)造了歷史*高水平。國(guó)內(nèi)各網(wǎng)、省公司(包括直屬部分)有89.47%的單位正確動(dòng)作率在95.6%以上,有78.95%的單位正確動(dòng)作率在96%以上,有26.3%的單位正確動(dòng)作率在97%以上,有18.42%的單位正確動(dòng)作率在98%以上。這樣好的成績(jī)是可喜的,成績(jī)的取得也是極不容易的。
近年來(lái)繼電保護(hù)運(yùn)行水平的提高,使我們對(duì)實(shí)現(xiàn)“九五”期間電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作目標(biāo)增強(qiáng)了信心。廣大繼電保護(hù)專(zhuān)業(yè)人員繼續(xù)加強(qiáng)技術(shù)研究,加大管理力度,相信到2000年,國(guó)內(nèi)各網(wǎng)、省公司220 kV及以上系統(tǒng)繼電保護(hù)正確動(dòng)作率可以達(dá)到96.5%以上,有50%的網(wǎng)、省公司能達(dá)到并保持在98.5%以上(國(guó)內(nèi)母線(xiàn)保護(hù)正確動(dòng)作率爭(zhēng)取達(dá)到95%)。
在分析繼電保護(hù)的運(yùn)行情況時(shí),還應(yīng)強(qiáng)調(diào):應(yīng)進(jìn)一步減少由“運(yùn)行部門(mén)”責(zé)任和“原因不明”造成的220 kV及以上系統(tǒng)繼電保護(hù)不正確動(dòng)作次數(shù)及其比例;杜絕因運(yùn)行部門(mén)造成的主網(wǎng)穩(wěn)定破壞,導(dǎo)致系統(tǒng)解列和大面積停電的事故;杜絕首都、直轄市、省會(huì)城市電網(wǎng)因運(yùn)行部門(mén)責(zé)任造成的大面積停電事故;杜絕運(yùn)行部門(mén)責(zé)任的大型發(fā)電機(jī)、變壓器設(shè)備損壞事故。在現(xiàn)有基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提高主網(wǎng)系統(tǒng)微機(jī)保護(hù),發(fā)電機(jī)、變壓器元件保護(hù)和故障錄波裝置運(yùn)行水平方面還有大量的研究工作,特別是主網(wǎng)的母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)、斷路器失靈保護(hù)和微機(jī)保護(hù)存在的問(wèn)題應(yīng)加快研究解決。
加強(qiáng)繼電保護(hù)運(yùn)行管理應(yīng)突出4個(gè)方面的工作:一是認(rèn)真進(jìn)行全過(guò)程管理,理順管理體制,建立責(zé)任制;二是各網(wǎng)、省公司應(yīng)盡快建立繼電保護(hù)運(yùn)行信息管理系統(tǒng),開(kāi)展繼電保護(hù)動(dòng)態(tài)管理;三是加大獎(jiǎng)懲力度,落實(shí)“反措”及各種規(guī)定;四是按市場(chǎng)規(guī)律規(guī)范繼電保護(hù)產(chǎn)品及質(zhì)量。
1 母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)
目前我國(guó)各電網(wǎng)220 kV及以上系統(tǒng)投入運(yùn)行的母線(xiàn)近2 400條,且以每年200條~250條的速率增加。眾多母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)為維護(hù)電網(wǎng)**穩(wěn)定運(yùn)行起著極其重要的作用,應(yīng)對(duì)母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)給予特別重視,對(duì)其存在的問(wèn)題要快速解決。
從近年來(lái)母線(xiàn)運(yùn)行情況和母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)正確動(dòng)作率來(lái)看,有以下幾個(gè)問(wèn)題需重視。
1.1 母線(xiàn)故障率偏高
1997年國(guó)內(nèi)220kV~500kV母線(xiàn)約2400條,共發(fā)生61次故障,故障率2.54次/(百條線(xiàn).年),其中220kV運(yùn)行母線(xiàn)2156條,發(fā)生46次故障,故障率為2.13次/(百條線(xiàn).年),故障率偏高。造成母線(xiàn)故障率偏高的主要原因是:運(yùn)行維護(hù)不夠,刀閘支持瓷瓶常發(fā)生斷裂;運(yùn)行人員的操作不當(dāng)及誤操作;運(yùn)行方式安排不當(dāng);設(shè)備質(zhì)量及安裝問(wèn)題。只要加強(qiáng)管理,每個(gè)環(huán)節(jié)**責(zé)任落實(shí)到位,這些問(wèn)題是可以大量減少的。
1.2 母線(xiàn)保護(hù)正確動(dòng)作率偏低
在廣大繼電保護(hù)技術(shù)人員的努力下,母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)的正確動(dòng)作率逐年提高,1995年的正確動(dòng)作率為85.04%,1996年升到92.56%,1997年達(dá)到93.15%,創(chuàng)造了近十幾年來(lái)的*好水平。但從電網(wǎng)**運(yùn)行角度看,這樣的正確動(dòng)作率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。“九五”期間電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作目標(biāo)要求:國(guó)內(nèi)各網(wǎng)、省公司220kV及以上系統(tǒng)母線(xiàn)保護(hù)正確動(dòng)作率爭(zhēng)取達(dá)到95%。這個(gè)要**根據(jù)電網(wǎng)**運(yùn)行的需要和我們的技術(shù)裝備條件而定的,目標(biāo)不算高,但要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)仍有很多工作要抓緊做,困難是不少的。
1.3 1997年各類(lèi)母差保護(hù)動(dòng)作分析
1997年,固定式母差保護(hù)(國(guó)內(nèi)近350套)正確動(dòng)作率為87%,比1996年(94.7%)大幅度下降;比相式母差保護(hù)(國(guó)內(nèi)480多套)正確動(dòng)作率為92%,比上年(91.4%)略有上升;比率式母差保護(hù)(國(guó)內(nèi)300套)正確動(dòng)作率為60%,比上年(69.2%)下降較多;短引線(xiàn)保護(hù)(國(guó)內(nèi)57套)正確動(dòng)作率為66.67%,比上年(50%)有所上升,但仍很低。由此看出,比率式母差保護(hù)和短引線(xiàn)保護(hù)問(wèn)題尤為突出。近年來(lái),比率式母差保護(hù)正確動(dòng)作率一直在60%~70%之間徘徊,短引線(xiàn)保護(hù)正確動(dòng)作率處于50%~70%的低水平。
母差保護(hù)的關(guān)鍵是能否有效克服區(qū)外故障時(shí)因電流互感器(TA)誤差而產(chǎn)生的差動(dòng)不平衡電流,特別是TA流過(guò)大的短路電流時(shí)因電磁飽和而會(huì)產(chǎn)生大的不平衡電流。比率式母差保護(hù)的差動(dòng)繼電器采用一次穿越電流作為制動(dòng)電流,因此在區(qū)外故障時(shí),若有較大的不平衡電流,就可能失去選擇性;當(dāng)區(qū)內(nèi)故障時(shí),若有電流流出母線(xiàn),此保護(hù)的靈敏度就會(huì)下降。老的母差保護(hù)還存在母線(xiàn)運(yùn)行方式自適應(yīng)問(wèn)題,TA斷線(xiàn)判別及TA變比一致性、抗干擾及可靠性等問(wèn)題。總的看,要推廣應(yīng)用微機(jī)母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù),要積極推廣應(yīng)用電力自動(dòng)化研究院研制的將差動(dòng)電流參與制動(dòng)的復(fù)式比率母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)及其它單位研制的微機(jī)型母線(xiàn)保護(hù),及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn),爭(zhēng)取盡快提高母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)運(yùn)行水平。
2 斷路器失靈問(wèn)題,對(duì)微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀運(yùn)行問(wèn)題的分析
斷路器失靈保護(hù)已由1993年的722套擴(kuò)大到1997年底的1120套,各電網(wǎng)新投入運(yùn)行的500kV廠(chǎng)站及220kV主要的廠(chǎng)站均配備了斷路器失靈保護(hù)。近5年來(lái),斷路器失靈保護(hù)正確動(dòng)作率一直較低(見(jiàn)表1),每年都發(fā)生多起因失靈保護(hù)不正確動(dòng)作而引起的事故擴(kuò)大,造成較大的損失。
斷路器失靈保護(hù)運(yùn)行水平低主要有3個(gè)原因:
a.對(duì)斷路器失靈保護(hù)的重要性認(rèn)識(shí)不夠。近年來(lái)強(qiáng)調(diào)“加強(qiáng)主保護(hù),簡(jiǎn)化后備保護(hù)”,有些人認(rèn)為斷路器失靈保護(hù)屬于后備保護(hù),因而就不太重視。這是造成斷路器失靈保護(hù)正確動(dòng)作率一直很低的主要原因之一。應(yīng)該看到,斷路器失靈保護(hù)大多是安裝在500kV廠(chǎng)站或220kV重要廠(chǎng)站,它的作用應(yīng)與母線(xiàn)差動(dòng)、線(xiàn)路主保護(hù)同樣重要,絕不是一般的后備保護(hù)。實(shí)際運(yùn)行證明:斷路器及保護(hù)拒動(dòng)時(shí)常發(fā)生,而斷路器失靈保護(hù)拒動(dòng)、誤動(dòng)都會(huì)給電網(wǎng)**運(yùn)行帶來(lái)很大的威脅。因此,設(shè)計(jì)、安裝、生產(chǎn)維護(hù)、調(diào)度運(yùn)行各部門(mén)都應(yīng)高度重視這種保護(hù),努力想辦法提高其運(yùn)行水平。
表1 1993年至1997年斷路器失靈保護(hù)運(yùn)行情況
Table 1 Operation of circuit breaker failure protection
from 1993 to 1997
對(duì)微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀運(yùn)行問(wèn)題的分析
年份 | 失靈裝 置/套 | 動(dòng)作/次 | 正確動(dòng) 作/次 | 誤動(dòng)/次 | 拒動(dòng)/次 | 正確動(dòng)作 率/(%) |
1993 | 722 | 19 | 6 | 12 | 1 | 31.85 |
1994 | 781 | 22 | 5 | 17 | 0 | 22.73 |
1995 | 920 | 21 | 5 | 15 | 1 | 23.81 |
1996 | 969 | 21 | 5 | 15 | 1 | 23.81 |
1997 | 1120 | 20 | 8 | 12 | 0 | 40.00 |
b.建設(shè)部門(mén)人員不認(rèn)真,運(yùn)行維護(hù)人員維護(hù)管理不到位,造成漏接線(xiàn)、誤接線(xiàn)、誤操作、誤碰等問(wèn)題較突出,斷路器失靈保護(hù)所涉及的一次設(shè)備多,范圍廣,使二次接線(xiàn)相對(duì)復(fù)雜,因而每年都發(fā)生斷路器失靈保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng),檢查起來(lái)常發(fā)現(xiàn)是違反了“反措”要求,有的單位重復(fù)發(fā)生,說(shuō)明**責(zé)任不到位,獎(jiǎng)懲不嚴(yán),管理不善。今后應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備投產(chǎn)驗(yàn)收、運(yùn)行中定期校驗(yàn)和維護(hù)管理。
c.斷路器失靈保護(hù)設(shè)備質(zhì)量存在某些問(wèn)題,希望廠(chǎng)家進(jìn)行改進(jìn),科研人員應(yīng)抓緊研究,充分利用微機(jī)優(yōu)勢(shì),采用自檢功能,進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。
3 微機(jī)型保護(hù)
近年來(lái)微機(jī)型保護(hù)發(fā)展很快,目前國(guó)內(nèi)已投入運(yùn)行的微機(jī)保護(hù)達(dá)7000多臺(tái),并以每年800臺(tái)~1000臺(tái)的速率增加。微機(jī)保護(hù)運(yùn)行情況較好,正確動(dòng)作率逐年提高(見(jiàn)表2),已從1991年的90.6%提高到1997年的98.58%,為保證電網(wǎng)的**穩(wěn)定運(yùn)行作出了巨大貢獻(xiàn)。
微機(jī)保護(hù)主要配置在220 kV及以上線(xiàn)路、大型變壓器及發(fā)電機(jī)上。近年來(lái),按線(xiàn)路故障率計(jì)算,220kV線(xiàn)路每年發(fā)生故障約1200次,330kV線(xiàn)路發(fā)生故障約50次,500kV線(xiàn)路發(fā)生故障約80次,加上相應(yīng)母線(xiàn)故障,總共1200次~1500次,這些故障主要靠微機(jī)保護(hù)來(lái)切除。由此看來(lái),微機(jī)保護(hù)已成為我國(guó)電網(wǎng)**穩(wěn)定運(yùn)行的重要支柱。
表2 1991年至1997年220 kV及以上系統(tǒng)
微機(jī)保護(hù)運(yùn)行情況
Table 2 Operation of microcomputer-based line protection
in 220 kV and upper grade system from 1991 to 1997
年份 | 動(dòng)作/次 | 正確動(dòng)作/次 | 不正確動(dòng)作/次 | 正確動(dòng)作率/(%) |
1991 | 254 | 230 | 24 | 90.60 |
1992 | 166 | 152 | 14 | 91.56 |
1993 | 585 | 554 | 31 | 91.56 |
1994 | 1165 | 1120 | 45 | 96.14 |
1995 | 2079 | 2022 | 57 | 97.26 |
1996 | 4307 | 4235 | 72 | 98.33 |
1997 | 5851 | 5768 | 83 | 98.58 |
從近年來(lái)微機(jī)保護(hù)運(yùn)行情況看,有以下幾個(gè)問(wèn)題值得認(rèn)真研究:
a.從微機(jī)保護(hù)不正確動(dòng)作次數(shù)看,誤動(dòng)次數(shù)明顯多于拒動(dòng)次數(shù),如1996年誤動(dòng)61次,拒動(dòng)11次,1997年誤動(dòng)75次,拒動(dòng)8次。造成這種現(xiàn)象的原因是復(fù)雜的,有技術(shù)上的,有管理上的,也有人為的和質(zhì)量的原因,需對(duì)具體情況進(jìn)行分析,制訂措施。
b.從對(duì)1997年微機(jī)保護(hù)83次不正確動(dòng)作的原因分析可以看出,收發(fā)信機(jī)故障占23%左右,問(wèn)題較多的是WXB—11型及WXB—15型微機(jī)保護(hù)及其它幾種型號(hào)的微機(jī)保護(hù)中所配套的收發(fā)信機(jī)。國(guó)家電力調(diào)度通信中心組織專(zhuān)家組和部分網(wǎng)、省公司專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員對(duì)繼電保護(hù)高頻通道進(jìn)行了大量調(diào)研,初步確定了繼電保護(hù)高頻通道存在的幾大問(wèn)題:工頻量進(jìn)入高頻變量器造成通道阻塞;正確可靠接地問(wèn)題;收發(fā)信機(jī)高頻通道入口處不能隨意接錄波監(jiān)測(cè);通道發(fā)生異常及正常運(yùn)行檢查操作不當(dāng)?shù)取,F(xiàn)已制定并頒布了《繼電保護(hù)高頻通道工作改進(jìn)措施》,希望各單位認(rèn)真執(zhí)行并及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。
c.微機(jī)保護(hù)裝置的硬件、軟件定型與規(guī)范化問(wèn)題。大批量的微機(jī)保護(hù)投入運(yùn)行,該保護(hù)的硬件、軟件修改是常發(fā)生的事,特別是軟件更換、修改量日益增加,這就出現(xiàn)了如下問(wèn)題:一是怎樣保證修改、更換的軟件正確可靠;二是廠(chǎng)家、生產(chǎn)單位更換、修改軟件時(shí)應(yīng)按照必要的程序進(jìn)行、防止遺漏及隨意性,要明確責(zé)任;三是軟件修改、更換后要按規(guī)定進(jìn)行交接、驗(yàn)收、培訓(xùn),否則易留下隱患,遇上事故會(huì)出差錯(cuò)。因此,不僅應(yīng)要求微機(jī)保護(hù)的硬件按系列標(biāo)準(zhǔn)化,其軟件要規(guī)范化,而且修改、更換軟件要有相應(yīng)的規(guī)章制度,以保證微機(jī)保護(hù)水平的進(jìn)一步提高。
4 結(jié)語(yǔ)
近年來(lái),在制造廠(chǎng)和科研、生產(chǎn)、運(yùn)行部門(mén)廣大繼電保護(hù)專(zhuān)業(yè)人員共同努力下,電網(wǎng)繼電保護(hù)運(yùn)行水平逐步提高,220 kV及以上系統(tǒng)保護(hù)取得明顯的成績(jī),為實(shí)現(xiàn)“九五”時(shí)期電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作目標(biāo)創(chuàng)造了良好的條件。但在分析繼電保護(hù)運(yùn)行情況時(shí),對(duì)母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)、斷路器失靈保護(hù)和微機(jī)保護(hù)存在的問(wèn)題應(yīng)給予高度重視。要加大研究力度,抓好全過(guò)程管理、動(dòng)態(tài)管理。相信在全體繼電保護(hù)專(zhuān)業(yè)人員的努力下,我國(guó)的繼電保護(hù)運(yùn)行水平將進(jìn)一步提高,為電網(wǎng)的**穩(wěn)定運(yùn)行作出新貢獻(xiàn)。