关键词:110 kV变电站;继电保护;全过程质量管理
伴随着广州电力企业体制改革的深入进行,广州城区110 kV变电站的管辖单位及其部分管理职能也相应发生了变化,面对新的形势,有必要对110 kV变电站继电保护运行状况进行整体分析,特别是对保护不正确动作情况和装置缺陷情况进行分析,并据此对保护运行情况作出科学、全面的评价,通过有效的运行管理手段解决存在的问题,从而进一步提高整个继电保护专业运行管理水平。
1系统运行概况
1.1辖区概况
广州城区共有110 kV变电站66座,日常的运行维护工作分属广东省广电集团有限公司广州供电分公司变电一、二部管理,其中变电一部管辖110 kV变电站34座,主要位于城区东南面,主变压器容量共3 142 MVA;变电二部管辖110 kV变电站32座,主要位于城区西北面,主变压器容量共2 666 MVA。全部变电站已实现三遥无人值班。
110 kV变电站采用的保护装置类型达50余种,数量共2 071套,其中微机型保护装置1 764套,集成型保护装置72套,电磁型保护装置235套。
122001~2002年继电保护装置动作情况
2001~2002年广州地区110 kV及以下系统保护动作情况见表1。
从表1的动作情况统计来看,2002年继电保护正确动作率高于2001年,而且在继电保护设备数量不断增加的情况下,保护正确动作率一直处于较高的水平。
2保护不正确动作情况分析
2001~2002年广州城区110 kV及以下变电站继电保护不正确动作情况见表2。
2.1微机型保护装置
表2统计数据表明,元器件故障引起保护装置动作不正确所占比例较大。主要原因是厂家设备制造工艺不良和部分元器件质量不佳。解决该问题除了要求厂家在质量上严格把关外,还应对保护装置缺陷进行长期跟踪,应尽快将运行时间较长、经常出现不正确动作的保护装置列入改造计划并督促实施;此外,还应加强设备的选型工作,以期将设备质量问题从源头就开始消除。
2.1.2设备设计原理缺陷
保护装置设计原理缺陷大致可以分为两类:一类是抗干扰能力差,如
对于保护设计错误引起的不正确动作,除了在事故后及时制定相应的反措外,在设备投运前还应对图纸设计加强审核。另外,对于新型号装置,在正式选用前,二次专业人员也应与厂方设计人员加强技术交流,以保障新设备的可靠性和适用性。
2.1.3施工维护问题
2.2电磁型、集成型保护装置
电磁型、集成型保护装置动作不正确主要由继电器质量问题所引起。由于电磁型和集成型保护装置大量使用继电器,维护工作繁琐,而且投运时间较长还会导致老化,故障隐患比较突出,应该加大改造力度,尽快替换为微机型保护装置。
3继电保护装置缺陷情况分析
2001~2002年广州城区变电站110 kV及以下系统保护设备缺陷分类统计见表3。
3.1保护装置本体缺陷
3.1.11元器件损坏
造成元器件损坏的原因有:
a) 元器件老化,这主要发生在早期的微机型保护装置上。微机型保护装置在广州供电分公司投运时间较早,经过较长时间的运行以后,装置不断出现三极管特性不良、晶振老化、小中间继电器绝缘降低、焊接部位腐蚀或氧化导致的接触不良等缺陷。
b) 元器件质量不良。其引起的缺陷主要有A/D转换故障、液晶显示失灵和跳闸位置继电器(KCT)损坏等。
c) 设计不良。回路参数设计或软件设计不良,特别是厂家的软件版本控制和程序Bug问题比较突出。
d) 电磁干扰。早期微机型保护装置电磁兼容水平较低,装置的整体抗干扰能力未能达到IEC标准,造成元器件损坏次数居高不下,应加快该类保护的改造。
3.1.1.2电源损坏
电源损坏的主要原因是电源本身的质量不佳。
3.1.1.3接触不良
造成接触不良的主要原因有:焊接材料去氧化不彻底、助焊剂腐蚀、插件插接不紧或插头氧化等。这些问题都与设备生产质量有关,要使元器件质量缺陷得到控制,一方面必须要求制造商加强采购、老化、筛选及整机通电老化等环节的质量检查,加强售后服务工作;另一方面,招标工作中也要注意性价比的合理性。只要在厂家保证质量的基础上进一步加强施工维护过程中的复核检查工作,接触不良的缺陷就应能得到有效的控制。
3.1.1.4调试不良
调试不良的主要原因是继保人员对装置不熟悉,出现参数调整不当、拔轮开关位置错误导致保护误发信等情况。解决方法是加强保护人员的基本技能培训,保证调试质量达到要求。
3.1.2电磁型、集成型保护
电磁型、集成型保护出现本体缺陷主要表现在:
a) 元器件损坏。继电器线圈断线,如跳合闸回路中间继电器线圈断线导致“控制回路断线”告警;集成继电器由于设计不良或采取的抗干扰措施不当,发生接点抖动或启动回路失灵。
b) 接触不良。继电器接点接触不良,主要是接点氧化所造成。
c) 调试不良。继电器接点卡阻,主要是调试维护不良所造成。
3.2二次回路缺陷
产生二次回路缺陷的原因较为简单,主要有接触不良、断线、接线错误和绝缘损坏等几种情况。二次回路的缺陷多数可通过光字牌、装置异常信号灯等反映出来,但有些缺陷较隐蔽,需对保护动作报告、录波报告等多种信息进行综合分析才能发现。从统计数据来看,接线错误的概率较大,因此保护人员在日常的调试维护工作中应仔细认真,及时消缺。
4系统评价
4.1总体评价
综合以上情况,广州城区110 kV变电站共有保护2 071套,2001~2002年度共有150套保护装置出现故障,年平均故障率为3.6%,可以看出保护的运行状况是良好的,而且近几年保护的正确动作率始终保持在99%以上,这一方面有赖于全体继保人员的努力,另一方面也是微机型保护装置得到广泛应用的结果。
通过对不正确动作情况和缺陷情况的分析发现,人为责任事故较少,设备故障较为突出,而且主要是由保护装置本体质量不过关引起的。设备质量不过关主要有两个原因:一是生产厂家在元器件筛选过程中没有把好关;二是厂家制造工艺有缺陷。只要解决了元器件的质量问题,继电保护装置的故障率会大大降低。
4.2存在的问题及对策
4.2.1保护设备的差异性
由于历史原因,目前广州城区110 kV变电站采用的保护装置类型较多,各厂家的制造水平、技术参数和售后技术支持能力都有差异,即便是同一型号的装置,不同批次也存在着生产质量差异的问题。缺陷分析数据表明,设备质量不但直接影响了运行的稳定性,而且其差异性在一定程度上影响了继电保护管理技术原则的一致性,在人员要求、资料要求和现场响应等方面给运行维护管理带来不少困难。
建议在以后的基建和改造中,在保护设备的选型和招、投标时,不能只考虑价格因素,也要充分考虑厂家已投运保护装置的故障率,最好对装置进行详细的运行总结并开展实地调研,同时联合权威机构制定符合公司实际情况的框架性技术条件,以便使设备招、投标的范围集中于几个主流型号,为业务部门进一步推行规范化的技术措施和管理措施奠定基础。
4.2.2运行管理的差异性
原来广州供电分公司各城区局针对自身情况制定了保护运行管理细则,其中也存在不少差异性,这使得职能管理部门在了解设备整体运行情况并进行分析统计等方面存在一定的困难。
由于广州供电分公司110 kV变电站的日常运行管理集中于两个部门进行,协调工作相对容易一些,最好由职能管理部门会同两个运行部门,在充分考虑到各运行单位的人员、设备及运行特点等方面因素的前提下,本着求大同、存小异的原则来一起确定保护运行管理细则,从而使三方的工作都能得以顺利开展并相互支持。
4.2.3文档和培训工作
广州供电分公司改革后的人员变迁,使得整个继电保护工作要经历一次较大的工作移交和业务熟悉过程,首先必须关注各项文档和数据的完整性,保证资料顺利交接,同时应考虑规划和建设应覆盖全公司的继保信息管理系统,进一步规范数据和加强管理。改革后继电保护专业的人力资源显得更加紧张,对于人员的要求也进一步提高了,建议加强培训和学习交流的力度,针对人员技术特点保持专业化分工的相对稳定性,争取做到既能又专,有效地推动各项工作。
5继电保护全过程管理策略
针对广州供电分公司110 kV变电站继电保护系统的运行管理现状和存在问题,为了进一步提高保护动作正确率和减少缺陷障碍,在管理方面应该有新的举措。
5.1观念的创新
电力改革推动了电力企业加快市场化的步伐,我们的管理观念也要与时俱进,不断创新。目前比较流行的ISO质量管理体系值得借鉴,建议结合ISO质量体系和已有的继电保护运行规程和规范,本着抓全过程质量、促管理效益的目的,提出相关的质量控制措施,从而推动整个运行管理工作更加适应市场化的需求。
5.2管理环节的质量控制点
对于设计、定货、施工、调试、运行检修和改造等各个环节,均应设立相关的质量控制点,并确认数据需求,同时保障信息畅通,使得职能管理部门能在较短的时间内获取主要的决策依据,将隐患消灭在萌芽状态,避免事后反措的亡羊补牢。
5.3组织措施
建议按项目管理的方式来进行,并结合原有的计划体系,主要在进度控制、费用控制和质量关键点控制上加大力度;同时项目管理机制也要有利于内部考核评价体系的建立和骨干人员的培养。
5.4技术措施
可以采取ISO质量管理体系中的质量文件和作业指导书相结合的办法,先应用于关键质量控制点,再逐步推行到其他管理环节。值得注意的是,该方法对于文档标准化和管理系统信息化的要求较高,实施初期的工作量也较大。
6结束语
电力市场的竞争要求我们必须认真分析现有系统的运行管理状况,不断总结经验,并善于跟踪、学习新的技术发展趋势,全面提高继电保护专业管理水平,才能为电网安全运行、企业参与市场竞争注入新的活力。
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