(湖南省电力公司检修公司 湖南长沙 410015)
摘要:近年来投运的变电站多为综合自动化变电站或智能化变电站。常规变电站的综合自动化系统的逐年改造,遥控操作得到广泛应用。但随之而来,由于设备运行年限增长。各种高压电器设计问题、制造问题,工艺质量问题都逐步凸现出来,另外受现场限制,各种维护、检修难深度开展等原因,操作过程中遥控操作失败也越来越多。遥控操作异常不能快速消除,将给系统、企业带来了相应安全风险。因此如何预防遥控操作中断,遥控操作中断后能立即消除异常,使遥控操作能继续执行是今后倒闸操作的重要风险辨识与预控措施。
关键词:遥控操作;安全风险;倒闸操作;消除异常
1 引言
伴随综合自动化变电站的投运,常规站的综合自动化系统改造升级,遥控操作既能保证操作人员人身安全,又能缩短操作时间。遥控操作趋常态化,随设备投运时间推移现场实际工作中遥控不成功的次数也会随之增加。
据统计2012-2015年湖南电网19座500kV变电站共计出现遥控失败操作事件23次,其中断路器遥控失败5次(1次拒分;1次C相拒合,A、B相合闸),刀闸遥控操作失败18次(其中综自后台问题3次,刀闸机构箱等各种异常导致15次)。
现状:为了防止遥控操作出现误操作:综自变电站五防系统由三层构成“独立五防机+综自后台五防+测控装置五防”。当运维操作人员操作步骤符合操作要求时,就能进行相应操作。
综合自动化系统厂家为了防止断路器、隔离开关非全相时发生严重误操作,在编写“五防逻辑”时用的是断路器、隔离开关辅助开关三相接点,而五防厂家使用的是综自厂家经通讯协议处理后的单相接点,当出现“三相不一致”时往往五防逻辑就会报错,无法执行原操作程序。此时运维人员不能在综自后台遥控操作,存在扩大事故范围可能,同时也延误送电时间,不利于系统稳定运行。
2 遥控操作失败原因分析
2.1事件一:
2013年11月XX日某500kV变电站遥控合5011断路器,综自系统显示A、B相均有电流,C相电流值为零,较其余两相明显偏小,三相电流不平衡。综自后台报文“分闸闭锁,SF6低气压报警,SF6低气压闭锁,重合闸闭锁,5011三相不一致动作”绿灯亮,光字均显示正常。现场检查发现断路器本体A相、B相在合位、C相未合闸。
原因分析:由于A、B两相正常动作,说明遥控命令从综自后台发出,到了测控装置,测控装置也发出了合闸脉冲并到了断路器的操作本体。可以判断五防、综自后台、测控装置没有故障。故障应该发生在C相的电气操作回路中。从图1中可以看到,可能发生故障点C相的合闸线圈烧毁,“远方就地”把手未切至“远方”位置,断路器的辅助开关出现故障导致断路器接点DL打开。C相防跳继电器损坏,导致CTX触点断开。还有就是控制回路中有端子松动导致回路不通,以及C相操作回路绝缘降低,操作电压不够。以上情况都是导致C相操作不动的原因。
图1 断路器机构箱电气回路图
2.2事件二:
2015年3月XX 日某500kV变电站,500kV线路由检修转运行倒闸中,50311隔离开关合闸时,综自后台显示A、C合闸成功,B相遥控位置显示为分闸,现场人员检查发现50311隔离开关A、C相均已合上,B相未动作在分闸位置。
原因分析:由于A、C两相正常动作合闸,说明遥控命令从综自后台发出,到了测控装置,测控装置也发出了合闸脉冲并到了隔离开关的操作本体。可以判断五防、综自后台、测控装置没有故障。故障应该发生在B相的电气操作回路中。从图2中可以分析出原因有以下几点:1、B相的电机电源、控制电源未投入或B相机构箱内的“远方、就地”把手未切至“远方”位置。2、B相电机烧毁。3、B相合闸接触器KM2损坏,无法吸合。4、分闸接触器KM1的触点损坏,导致KM1窜在合闸回路中的常闭触点一直打开,造成合闸回路不通。5、操作连杆断裂。
图2 隔离开关操作机构电气回路图
3 遥控操作失败快速处理
3.1事件一:
遥控操作人员在得到现场核对位置人员确认A、B合闸,C相未合闸,将原模拟的操作步骤发送到五防电脑钥匙中,(如图3)到测控屏处拉开5011断路器A、B两相,并进行随后的检查处理。
图3 断路器操作电气回路图
综合自动化变电站出现非全相时,运维人员确认断路器非全时应按到华网、省调调度规程自行进行处理非全相断路器。在综自后台和测控屏均不能操作断路器时。可如图4虚线所示,用二次线将101I与133AI短接,就能实现断开A相断路器的操作目的。此时一定要先看检查确认屏号正确,而且如果一端点的是101I另一端就只能点133I,(或一端点101II一端点133II)。由于运维人员业务技能水平有高低,为防止异常处理时人员紧张误动,可在“点跳点”(短接点)先做好标注,并通过事故预想和反事故演习让全体运维人员掌握快速处理方法,同时在“点跳点”(短接点)粘贴操作方法提醒运维人员达到预防误动设备的目的。
图4 断路器非全相快速处置原理图
3.2事件二:
遥控操作人员立即到现场检查,重点检查相关电源开关,切换把手是否在正确位置。如果发现有不对的地方,立即将相关电源开关合上,把手切换到正常位置。拉开A、C两相再进行一次分合。如果没有发现明显的故障,首先用万用表确认是否有操作电源或电机电源。如果电源都正常,应该检查合闸接触器、电机是否正常,电机是否发热。发现问题并短时间处理不好的,应该采取手动操作的方式,将B相手动合闸到位。然后将相关缺陷问题汇报待停电时处理。
4 遥控操作失败预防
断路器、隔离开关一次检修完毕后,若能进行“遥控”试验的,验收步骤中增加“遥控”步骤。
验收过程中不能进行“遥控”试验的,增加“遥控预置”步骤。(检测“遥控回路”步骤,即测控装置遥控压板不投,检查测控装置是否收到相应遥控命令。此做法还能检测综自后台所配的点与测控装置是否一致,和检测综自后台与测控装置通讯是否正常 )。
将检查断路器、隔离开关端子箱、机构相内的相关快分开关、切换把手在正常位置,检查后台有无异常报警信号,检查断路器保护屏上的分、合闸回路监视灯是否正确,测控屏上的遥控出口压板是否正常投入,断路器的同期合闸压板、定值是否正确、隔离开关的电机电源、控制电源是否完好,隔离开关的机构箱门是否正常关闭等等列入验收项目。可以大幅降低操作失败的异常。
5 遥控操作失败改进方法
5.1改进综自系统操作判据、五防系统判据
由于500kV变电站场地大,从控制室跑到测控屏需花数分钟到十多分钟不等。
1)修改综自后台五防逻辑。对500kV断路器增加允许操作内容:刚操作断路器(分、合)+非全相状态=允许进行一次分闸操作。
2)对220kV断路器增加允许操作内容:刚操作断路器(分、合)+非全相状态(一相断路器分位)=允许进行一次合闸操作。
3)对220kV断路器增加允许操作内容:刚操作断路器(分、合)+非全相状态(两相断路器分位)=允许进行一次分闸操作。
5.2 利用综自系统监视相关“远方、就地”开关和“电机电源、控制电源”等
将类似隔离开关的三相电机电源合上信号串联后接入综自后台,并将该信号连入隔离开关“遥控回路”,成为遥控操作的必要条件,操作人员遥控操作前需对设备各种电源开关的再次检查,减少发现遥控操作失败的原因。
5.3对隔离开关机构箱操作电源进行改造
在隔离开关操作回路中电机设置电机电源快分开关,防止过流,烧毁电机。同时电机回路中设置欠电压继电器,预防隔离开关慢分慢合,拉弧时间过长,损坏触头。
5.4.提高操作人员的风险防范意识
操作前“站队三交”,开展针对性风险辨识与预控,将人为疏忽而造成的遥控操作失败概率降至最低。同时如出现遥控操作操作人员也能迅速反应、正确处理。
5 结语
本文通过分析当前遥控操作失败的各种原因,结合实际工作中处理方法,结合现场实际工作需要,相关规程、规范。探讨了综合自动化变电站预防遥控失败的方法和设计改进措施,为确保人身、电网、设备安全及缩短操作过程中异常处理时间供同行借鉴与参考.
参考文献
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论文作者:邵宽,黄姝,邓福涯
论文发表刊物:《电力设备》2016年第16期
论文发表时间:2016/11/7
标签:操作论文; 断路器论文; 变电站论文; 回路论文; 后台论文; 人员论文; 电机论文; 《电力设备》2016年第16期论文;