【運維之道】國網(wǎng)天津?qū)氎婀╇姽炯訌娭行渣c設(shè)備管理提高供電可靠性
▎一、背景
寶坻地區(qū)35kV架空線路較多,35kV中性點接地方式有二種,分別是中性點不接地和中性點經(jīng)消弧電抗器接地,也稱為小電流接地系統(tǒng),該系統(tǒng)在發(fā)生單相接地時可以堅持運行一段時間,找接地試停線路時須先將雙電源站通過低壓倒負荷,操作繁瑣,但供電可靠性高。目前,寶坻站、五里鋪、隋莊子、雙王寺、周良莊站的35kV中性點為經(jīng)消弧電抗器接地,陳甫、岳家莊、歡喜莊站的35kV中性點為不接地系統(tǒng)。另外,近年來由于10kV電纜線路的增多,部分變電站的10kV系統(tǒng)設(shè)計了接地變,并安裝了消弧線圈。例如:開發(fā)區(qū)、岳家莊站10kV系統(tǒng)是經(jīng)消弧線圈接地(隋莊子、城西、城關(guān)、五里鋪已計劃加裝消弧線圈)。
以雙王寺站消弧線圈裝置運行情況為例2號主變2-0消弧線圈在發(fā)生接地時未能啟動接地報警、消弧線圈上傳后臺信息顯示的殘流、脫諧度、檔位不正確、中電阻箱動作情況缺少檢測、實測值與顯示值差異缺少分析,補償效果無法確定。說明目前小電流接地系統(tǒng)的電容電流和中性點設(shè)備管理相對薄弱,消弧線圈一次本體及二次控制系統(tǒng)在試驗、檢修、二次、運行、方式管理還存在問題,過電壓仍然危急電網(wǎng)安全運行。
▎二、原理
1.有載調(diào)匝式消弧線圈是一帶鐵芯的電感線圈,設(shè)有多檔位分接頭,通過有載開關(guān)調(diào)整分接頭的短接位置,實現(xiàn)消弧線圈電感量的改變。
2.消弧線圈接在變壓器中性點上,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時,消弧線圈提供的感性電流與系統(tǒng)的容性電流相位相反,流過接地點的殘流即為電感電流與電容電流的差值。調(diào)整電感電流,就可以使接地殘流達到最小值,從而消除接地過電壓。采用預(yù)補償方式,即在系統(tǒng)發(fā)生單相接地前,消弧線圈已處于最佳補償狀態(tài)。調(diào)匝式消弧線圈裝置補償效果最佳,補償速度快,系統(tǒng)安全可靠。
消弧線圈流過補償電流IL,電容上流過電容電流Ic;接地點流過殘流 :Ig= IL- Ic自動補償原理:實時測量線路參數(shù),計算電容電流的大小,根據(jù)設(shè)定的參數(shù)調(diào)節(jié)消弧線圈的電感量,來改變補償電流大小,用以補償電容電流。
3.予補償就是當(dāng)系統(tǒng)有線路變化時,立即跟蹤調(diào)檔,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時不需要調(diào)檔。
4.由于采用予補償方式,接地時不要調(diào)檔,就無響應(yīng)速度的概念(或響應(yīng)速度為零)。
5.由于采用予補償方式,接地后有載開關(guān)不動作,不會產(chǎn)生瞬態(tài)過電壓,而隨調(diào)式是接地后調(diào)整,要達到穩(wěn)定提供所需要的補償電流需要過3個周波以上,接地后的動作對系統(tǒng)產(chǎn)生操作過電壓,很容易造成故障的擴大;另外是在接地后有一個暫態(tài)過程,波形不是正弦波,可控硅的導(dǎo)通角難以確定。
▎三、中性點設(shè)備管理分析及建議
1.巡視檢查注意事項。
(1)消弧線圈裝置計算好系統(tǒng)電容電流后,調(diào)節(jié)消弧線圈到合適的檔位,接地發(fā)生后立刻進行補償,并且在接地消失前閉鎖當(dāng)前檔位。
(2)當(dāng)發(fā)生單相接地時,顯示屏顯示接地信息,同時阻尼電阻被退出,直至故障解除。
(3)對整套裝置應(yīng)定期進行檢查,內(nèi)容包括:
①顯示參數(shù)檢查,對比設(shè)定參數(shù)記錄,看是否有變化。
②若消弧線圈在最大補償電流檔位運行仍不能滿足補償要求,說明消弧線圈容量不足(例如周良站需要加強關(guān)注)。
③中性點位移電壓是否超過15%相電壓,檔位是否正常。
④阻尼電阻、消弧線圈、接地變有無異常情況。
⑤動作檢查,調(diào)節(jié)一檔分接頭,檢驗有載開關(guān)動作是否正常,自動調(diào)節(jié)是否正常。
⑥消弧線圈、接地變等一次設(shè)備應(yīng)按規(guī)程進行定期設(shè)備檢修。
2.運行專業(yè)注意事項。
(1)在正常情況下,消弧線圈自動調(diào)諧裝置投入運行。
(2)消弧線圈自動調(diào)諧裝置投入運行操作步驟:
①合上PK屏內(nèi)部的交、直流電源開關(guān);②合上消弧線圈與中性點之間單相隔離開關(guān);③合上控制器電源開關(guān)。
(3)消弧線圈自動調(diào)諧裝置退出運行操作步驟:
①斷開控制器電源開關(guān);②拉開消弧線圈與中性點之間單相隔離開關(guān);③斷開PK屏后交、直流電源開關(guān)。
(4)控制器在運行中應(yīng)監(jiān)視下列內(nèi)容:
①脫諧度:顯示值應(yīng)在脫諧度設(shè)定范圍之內(nèi);②電容電流:能夠準確顯示;③殘流:等于消弧線圈當(dāng)前檔位下補償電流與電容電流之差;④中性點電流:小于5A;⑤中性點電壓:小于15%相電壓;⑥控制器電源指示燈:正常時紅色指示燈亮;
(5)接地變和消弧線圈在運行中應(yīng)監(jiān)視并記錄下列內(nèi)容:
干式:①線圈表面污濁情況;②有無放電、發(fā)黑痕跡;③運行時有無異常噪聲;④產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件有無位移;⑤產(chǎn)品安裝環(huán)境是否符合一定的通風(fēng)條件(模擬啟動,新加裝開發(fā)區(qū)等站);⑥產(chǎn)品運行時是否有超出銘牌規(guī)定的運行情況。
油浸式:①運行無雜音;②油位應(yīng)正常,油色透明不發(fā)黑;③應(yīng)無滲油和漏油現(xiàn)象;④套管應(yīng)清潔、無破損和裂紋;⑤引線接觸牢固,接地裝置完好;⑥吸濕劑不應(yīng)受潮;⑦上層油溫應(yīng)正常;⑧表計指示準確。
(6)運行工況分析。
分析內(nèi)容包括:系統(tǒng)接地的次數(shù)、起止的時間、故障的原因、控制器各參數(shù)的記錄、成套裝置運行是否正常等,分析二次裝置采取數(shù)值、實際數(shù)值、檔位情況。
3.系統(tǒng)單相接地故障時注意事項。
(1)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時,禁止操作或手動調(diào)節(jié)該段母線上的消弧線圈。
(2)拉合消弧線圈與中性點之間單相隔離開關(guān)時,如有下列情況之一時禁止操作:
①系統(tǒng)有單相接地現(xiàn)象,已聽到消弧線圈的嗡嗡聲;
②中性點位移電壓大于15%相電壓。
(3)發(fā)生單相接地必須及時排除,接地時限不超過2小時。
(4)發(fā)生單相接地時,應(yīng)監(jiān)視并記錄下列數(shù)據(jù):
①接地變和消弧線圈運行情況;
②阻尼電阻運行情況;
③控制器顯示參數(shù):電容電流、殘流、脫諧度、中性點電壓和電流、有載開關(guān)檔位和有載開關(guān)動作次數(shù)等;
④單相接地開始和結(jié)束時間;
⑤單相接地線路及單相接地原因;
4.檢修維護專業(yè)注意事項。
(1)接地變和消弧線圈應(yīng)定期進行試驗,試驗項目包括:
①繞組的直流電阻測量;
②繞組的絕緣電阻測量;
③絕緣油的試驗(油浸式)。
(2)阻尼電阻的檢驗每年進行一次,測量阻尼電阻值;
(3)PK屏的檢驗每年進行一次,試驗項目有:
①檢查各緊固件是否牢固,并旋緊松動的緊固件;
②檢查接線是否松動,并旋緊松動的接線端子;
③檢查過流開關(guān)的狀態(tài),是否過熱、正常動作;
④清除繼電器表面的灰塵。
(4)系統(tǒng)電容電流測試,兩年一周期。
5.控制器的檢驗項目有:
(1)檢查電流、電壓二次回路是否正常;
(2)檢查遠動遙信回路和遙控回路是否正常;
(3)改變系統(tǒng)運行方式,檢查控制器是否能正確響應(yīng);
(4)手動改變有載開關(guān)檔位,檢查各檔位顯示是否正確;
(5)模擬中性點PT二次電壓(開口三角),當(dāng)大于整定的接地電壓時,是否有接地報警。
附件:寶坻公司中性點設(shè)備運行維護管理辦法
▎一、中性點接地設(shè)備運行維護分界
明確中性點設(shè)備尤其是控制裝置的運行維護分界,一般情況下消弧線圈裝置以中性點CT和PT的二次接線端子為分界點。
▎二、設(shè)備臺帳和銘牌管理
建立并完善變電站10-35kV 中性點接地設(shè)備臺帳、10-35kV 出線電容電流歷年測量數(shù)據(jù)臺帳和相關(guān)技術(shù)資料和技術(shù)檔案,并保持其完整、連續(xù)和準確。新建、擴建、改造的設(shè)備投運前,根據(jù)設(shè)備的銘牌參數(shù)及時錄入生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)。
▎三、設(shè)備技術(shù)資料檔案
建立并存檔的相關(guān)生產(chǎn)、技術(shù)、運行維護技術(shù)資料檔案包括:
(1)中性點接地設(shè)備制造廠家使用說明書及合格證;
(2)出廠試驗記錄;
(3)交接有關(guān)資料;
(4)巡視、檢修記錄及試驗報告文件等;
(5)10-35kV 中性點接地設(shè)備運行總結(jié)資料,故障、障礙或典型缺陷的專題報告等;
▎四、中性點設(shè)備驗收管理
待投運的變電站10-35kV 中性點接地設(shè)備須按照公司五通一措中的相關(guān)要求進行驗收,經(jīng)驗收合格后方可投運。
▎五、運行管理
1.加強變電站10-35kV中性點接地設(shè)備的運行管理,運行操作步驟和要求必須嚴格按照現(xiàn)場運行規(guī)程執(zhí)行。
2.嚴格按照調(diào)度權(quán)限職責(zé)范圍加強對所屬10-35kV中性點消弧線圈運行檔位的管理。對于安裝了自動補償消弧線圈的變電站,運行人員應(yīng)定期巡視消弧線圈分頭動作情況,當(dāng)分頭調(diào)到極限位置時必須及時向調(diào)度匯報。
3.完善現(xiàn)場運行規(guī)程,做好10-35kV 中性點接地設(shè)備的巡視檢查和維護工作,巡檢周期不應(yīng)超過公司《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》中的規(guī)定周期,巡檢項目應(yīng)包含中性點接地裝置的所有設(shè)備,并記錄控制裝置中顯示的電容電流值、分接開關(guān)檔位、補償后的殘流等主要參數(shù)及巡檢控制裝置是否有異常報警顯示。
▎六、保護定值的整定
根據(jù)變電站中性點接地方式及設(shè)備情況,做好10kV-35kV 線路零序保護、重合閘的投退整定工作,并定期進行保護裝置校驗。
▎七、故障管理
1.10kV-35kV 系統(tǒng)單相接地故障管理。
(1)各供電單位現(xiàn)場運行規(guī)程應(yīng)包含10-35kV 系統(tǒng)不同接地方式時單相接地故障的處理程序和規(guī)定。
(2)10kV單相接地發(fā)生后,不論接地系統(tǒng)是否跳閘或補償,運行人員或監(jiān)控人員必須及時判斷接地故障是否消除。如果經(jīng)判斷,由于接地點無法自動滅弧造成單相接地故障長期存在時,應(yīng)及時上報并在規(guī)定時間內(nèi)切除故障線路。
2.10-35kV 中性點接地設(shè)備故障管理。
(1)10-35kV 中性點接地設(shè)備故障按設(shè)備故障管理流程執(zhí)行,同時視其對周圍變電站設(shè)備的損壞范圍和程度編制相應(yīng)的變電站設(shè)備事故應(yīng)急預(yù)案。
(2)各供電單位在變電站10-35kV 中性點接地設(shè)備故障發(fā)生后應(yīng)及時組織相關(guān)技術(shù)和管理人員對故障進行分析,提交故障初步分析報告。對涉及某個生產(chǎn)廠家的大面積或典型缺陷,應(yīng)由公司組織技術(shù)中心及其他相關(guān)單位專題分析研究,提出并組織落實反事故技術(shù)措施。
▎八、試驗、評價和檢修管理
1.按照公司《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》及輸變電設(shè)備評價導(dǎo)則、檢修導(dǎo)則開展10-35kV 中性點接地設(shè)備的試驗、評價及檢修工作。
2.10-35kV 中性點接地設(shè)備的檢修以元部件更換為主,可綜合其運行狀況、巡視和試驗等狀態(tài)信息進行狀態(tài)評價后確定。
3.各供電單位應(yīng)結(jié)合停電開展中性點設(shè)備維護、小修及清掃工作,確保中性點設(shè)備元器件良好的運行工況。
(來源:國網(wǎng)天津?qū)氎婀╇娪邢薰荆?/span>
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