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試論變電站綜合自動化改造工程實踐
論文摘要：最近幾年，國家電網(wǎng)正處于變電站綜合自動化改造工程的密集階段，結(jié)合阜陽供電公司在變電站綜自改造工作中繼電保護專業(yè)的經(jīng)驗和體會，同大家一起探討，同時提出繼電保護專業(yè)在改造工程中應(yīng)注意的一些問題及采取的措施。
關(guān)鍵詞：繼電保護;自動化改造;安全運行
近年來，隨著電網(wǎng)改造的深入開展，大量的變電站綜合自動化改造工程(以下簡稱“綜自改造”)的工作正在進行中。變電站的綜自改造與繼電保護及二次回路的改造關(guān)系密切，它主要表現(xiàn)在信號的傳送方面。對于老變電站來說，就是把一次設(shè)備的信息狀態(tài)通過二次回路和繼電保護裝置傳遞到網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控后臺機上，以達到減少運行人員對現(xiàn)場設(shè)備操作和巡視次數(shù)的目的。
一、變電站綜合自動化改造工程概述
綜自改造工程是一項復(fù)雜的工作。對于老變電站的改造來說，它牽扯到對用戶的停電、運行人員的操作、一次專業(yè)設(shè)備改造的工作和二次專業(yè)技術(shù)改造的工作。為了保障對用戶的可靠供電，電力生產(chǎn)者有義務(wù)對停電時間進行嚴格地規(guī)劃和控制。應(yīng)提前對要進行綜自改造的變電站進行現(xiàn)場勘查工作，做好“三措一案”(組織措施、技術(shù)措施、安全措施和施工方案)后，對于需要停電的工作，就要制定停電計劃并報上級生產(chǎn)部門審批，然后在規(guī)定的時間內(nèi)向運行方式部門提交停電申請，提前在規(guī)定的時間內(nèi)通知用戶，并且與上級主管部門及相關(guān)專業(yè)進行溝通，確保施工過程中各專業(yè)工種之間的銜接配合，以最大化地縮短工期，減少停電時間，及時為用戶供應(yīng)優(yōu)質(zhì)的電能。
綜自改造工程是一個需要多專業(yè)班組相互配合的復(fù)雜工作，以阜陽供電公司(以下簡稱“我公司”)為例，運行人員屬運行工區(qū)管轄;一次人員由修試所管轄，又分屬變壓器、開關(guān)、試驗和油化專業(yè);二次專業(yè)人員由計量所和調(diào)度所管轄，在變電站的綜自改造二次回路中，表計由計量專業(yè)負責，計量回路以外的二次回路由調(diào)度所負責，而調(diào)度所又分為保護專業(yè)、自動化專業(yè)和通信專業(yè)。眾多的專業(yè)人員在同一個工作中同時出現(xiàn)，安全問題就成為了綜自改造工程的關(guān)鍵所在。
二、做好變電站綜合自動化改造工程的途徑和方法
結(jié)合筆者作為繼電保護工作者20年的工作經(jīng)驗和體會，主要從保證人身安全、確保繼電保護裝置安全運行的設(shè)備安全和杜絕繼電保護“三誤”發(fā)生的角度論述如何做好變電站綜自改造工程工作。
1.防治人身觸電，確保工作人員的人身安全
在綜自改造工程施工開始前，為了確保工作人員的人身安全，必須按照《繼電保護及安全自動裝置現(xiàn)場保安規(guī)定》的要求做好開工前的各項準備工作，辦理相關(guān)手續(xù)，制定具有可操作性的“標準化作業(yè)指導(dǎo)書”和符合實際的“現(xiàn)場操作票”，具備經(jīng)過審核符合實際的施工圖紙，工程施工所必需的設(shè)備、材料、施工風險分析，等確保人身安全和設(shè)備安全的措施。
工作負責人是現(xiàn)場工作的第一責任人。進入變電站實施變電站綜自改造工程后，確保人身安全，就要充分履行工作負責人的安全職責。工作負責人在開工前應(yīng)做好以下幾點工作。
(1)開工前“三交待”：交待工作任務(wù)要清楚明了;交待安全措施要具體詳盡;交待技術(shù)要求要全面細致。
(2)接受任務(wù)“三明確”：工作任務(wù)明確，安全措施明確，操作步驟明確。
(3)嚴格執(zhí)行現(xiàn)場工作“八不準”，即精神不振不能工作、應(yīng)辦工作票而未辦工作票不準工作、應(yīng)停電不停電不準工作、應(yīng)驗電接地不驗電接地不準工作、不經(jīng)許可不準工作、安全距離不夠不準工作、無人監(jiān)護不準工作、安全措施不明確不準工作。
(4)要求對工作班成員進行“三查”，即查著裝是否符合要求，查精神狀態(tài)是否良好，查使用的安全工器具是否符合要求。
(5)工作許可人許可工作后，工作負責人要陪同工作許可人到現(xiàn)場再一次確認工作票所列安全措施是否符合現(xiàn)場實際和施工安全后，方可對工作班進行工作安全交底。待交待完現(xiàn)場工作任務(wù)、工作地點、人員分工、帶電部位、現(xiàn)場安全措施和注意事項后，確保每一個工作班成員均已知曉并簽字確認后方可對許可其工作。在施工過程中不準憑經(jīng)驗工作，不得擅自擴大工作范圍和隨意變更安全措施，必須改變安全措施或擴大工作范圍的要重新辦理工作票并重新履行許可手續(xù)。
為了確保施工過程中的人身安全，必須要有工作負責人在現(xiàn)場監(jiān)護。但也不能完全依賴工作負責人對工作班成員的監(jiān)護，現(xiàn)場施工地點分散、工作班組混亂、人員分散，工作負責人不可能監(jiān)護到每一名工作班成員，因此分工作負責人在綜自改造工作中是必不可少的。由各個
專業(yè)設(shè)立本專業(yè)的工作小組負責人(為了有效區(qū)分工作負責人與分工作負責人，我公司的工作負責人穿印有“工作負責人”的紅馬甲，分工作負責人穿印有“專責監(jiān)護人”的紅馬甲)，該小組負責人對自己的專業(yè)工作任務(wù)和人員進行監(jiān)護，工作人員之間互相提醒，以保證工作安全，由此達到人人有人監(jiān)護的目的。
2.確保繼電保護裝置安全運行的設(shè)備安全
綜自改造施工往往時間短、任務(wù)重，小組之間的配合工作一定要做好，合理地安排工作順序是筆者總結(jié)出的重要經(jīng)驗。在我公司，工作許可手續(xù)完成后，首先由修試人員進行一次設(shè)備的改造工作，同時保護及計量人員分別到保護室和端子箱拆除的需要拆除二次回路接線，自動化人員進行后臺調(diào)試，保護及計量拆除的二次線工作結(jié)束后，立即組織人員敷設(shè)電纜，大約修試所進行的一次設(shè)備工作結(jié)束，二次電纜基本敷設(shè)完成。一次人員撤離現(xiàn)場后，由二次人員在開關(guān)端子箱和保護室同時進行二次電纜工作，三個小組同時工作，互相配合，電纜頭制作、對線工作完成后，三個小組又分開，各自完成所屬專業(yè)的接線工作。最后進行調(diào)試和做傳動工作。在做繼電保護裝置調(diào)試的過程中，自動化專業(yè)小組聯(lián)系運行人員核對保護裝置上傳到后臺的信號與保護裝置發(fā)出的信號、集控站收到的信號是否一致，若不一致則再次更正。
為了保證在保護裝置調(diào)試過程中不發(fā)生微機保護裝置設(shè)備的損壞事故，結(jié)合筆者工作的實際經(jīng)驗，主要應(yīng)做到以下幾點。
(1)試驗前應(yīng)仔細閱讀試驗大綱及有關(guān)說明書。
(2)盡量少拔插裝置模件，不觸摸模件電路，不帶電插拔模件。
(3)使用的電烙鐵、示波器必須與屏柜可靠接地。
(4)試驗前應(yīng)檢查屏柜及裝置在運輸中是否有明顯的損傷或螺絲松動。特別是CT回路的螺絲及連片，不允許出現(xiàn)絲毫松動的情況。
(5)校對程序校驗碼及程序形成時間。
(6)試驗前對照說明書，檢查裝置的CPU插件、電源插件、出口插件上的跳線是否正確。
(7)試驗前檢查插件是否插緊。
(8)試驗前檢查裝置規(guī)約設(shè)置是否與后臺相匹配。
3.杜絕繼電保護“三誤”的發(fā)生
通過以上各點的嚴格執(zhí)行，保護裝置本身基本上不會發(fā)生人為原因造成的設(shè)備損壞事故，但是這還不能保證繼電保護“三誤”不發(fā)生。要杜絕繼電保護“三誤”，還必須從以下幾個方面做好工作。
(1)防誤傳動：嚴禁使用短接出口接點的方法來傳動保護裝置，以防止不小心跑錯位置而誤動運行設(shè)備。插拔繼電器和插件，應(yīng)先斷電，防止繼電器和插件插錯位置，嚴防繼電保護“三誤”事故的發(fā)生。
(2)防其它保護誤動作：保護裝置上電試驗前，應(yīng)檢查接線是否正確，校驗功能、出口壓板是否正常。對交流回路加電流、電壓時，要注意把外回路斷開，防止反充電或引起其它保護裝置誤動。
(3)防誤整定：因為試驗的需要而修改定值，一定要牢記在調(diào)試工作結(jié)束時務(wù)必改回原定值。工作終結(jié)前會同運行人員對定值核對，確認無誤，并打印、雙方簽名并交運行人員存檔。
(4)防短路、短路和接地：在保護裝置試驗完畢后，將打開的二次回路、連片按照繼電保護安全票和措施票進行逐項恢復(fù)，并要求第二人進行核對，保證其正確性，防止出現(xiàn)開路、短路、斷路等可能影響安全運行的事故發(fā)生。
三、確保設(shè)備安全運行的具體措施
在變電站綜自改造工作調(diào)試試驗結(jié)束后，人身安全得到了保障，繼電保護裝置不會發(fā)生人為原因的設(shè)備事故。繼電保護“三誤”得到有效控制后，還應(yīng)保證改造后的設(shè)備安全運行，工作人員還要進一步做一些工作，確保改造設(shè)備安全運行。
帶負荷測向量工作在改造工作完成后，是必不可少的一道工作程序，電力設(shè)備投運后，必須進行保護的帶負荷測向量檢查，通過向量圖分析交流回路接線，確認正確后，方可將保護投入運行。例如，筆者在進行110kV東平變電站綜自改造時，由于10kV高壓室內(nèi)設(shè)備改造成保護測控裝置與開關(guān)柜一體工作，承包給安裝公司施工，在#1主變低壓側(cè)141開關(guān)改造結(jié)束后，#1主變保護投入運行前進行帶負荷測向量的工作中發(fā)現(xiàn)，#1主變低壓側(cè)差動保護回路和低壓側(cè)后備保護回路中電流回路的向量為反極性，給保護設(shè)備的正確動作帶來了隱患，因此保護班人員及時采取措施，將電流回路的極性及時調(diào)整回路，保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。
對設(shè)備運行后發(fā)現(xiàn)的缺陷和異常要及時消除;不能解決的，在經(jīng)過分析后，在不影響運行的前提下，需要報請上級部門并做好記錄向運行人員進行交底，運行中重點巡視，并盡快消除組織消缺驗收時發(fā)現(xiàn)的缺陷和異常。例如，2004年我公司 110kV阜南變綜字改造工程中需要將原先為電磁型的變壓器保護更換為南銳繼保公司的RCS-9000型微機變壓器保護。改造工作結(jié)束后，進行帶負荷側(cè)向量工作時，發(fā)現(xiàn)高壓側(cè)電流為反相序。阜南變是一座單電源終端變電站，由于歷史原因，整個變電站都處在反相序的特殊電力系統(tǒng)下運行，由于很難把110kV進線線路和35kV、10kV出線全部停運，把反相序調(diào)整為正相序電力系統(tǒng)下運行。由于RCS-9000型微機主變保護是按照正相序電力系統(tǒng)進行設(shè)計的保護裝置，可能造成保護裝置的誤動或拒動。在征得生產(chǎn)部門領(lǐng)導(dǎo)(總工程師)同意的前提下，將主變保護的定值11點鐘接線方式強制改為1點鐘接線方式，加強巡檢力度，待條件允許后再將反向序調(diào)整為正相序，此項工作終于在220kV白果變投入運行后，于2009年7月完成�，F(xiàn)在反相序已調(diào)整為正相序，為阜南變主變保護正常運行創(chuàng)造了合格的運行條件。工程中的反事故措施要嚴格按國家電網(wǎng)十八條反措的要求執(zhí)行。
公用電壓互感器的二次回路只允許在控制室內(nèi)有一點接地，為保證接地可靠，各電壓互感器的中性線不得接有可能斷開的開關(guān)或熔斷器。已在控制室一點接地的電壓互感器二次線圈，宜在開關(guān)場將二次線圈中性點經(jīng)放電間隙或氧化鋅閥片接地，其擊穿電壓峰值應(yīng)大于30·Imax伏(Imax為電網(wǎng)接地故障時通過變電站的可能最大接地電流有效值，單位為kA)。應(yīng)定期檢查放電間隙或氧化鋅閥片，防止造成電壓二次回路多點接地的現(xiàn)象。
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