继电保护的现场标准化检验

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  [摘 要]结合新颁、原部颁《继电保护和电网安全自动装置检验规程(条例)》和甘肃省电力公司2011年新颁发的《微机线路保护检验规程》等标准、规范以及自己多年现场继电保护实际检验的经验,概括总结了继电保护现场标准化检验的必要性、种类、项目及方法、要求和注意事项。
  [关键词]继电保护 现场标准化 检验
  中图分类号:M7T7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)23-0263-02
  通过我国电力系统多年的实践证明,继电保护装置正确动作率的高低,除了决定于设计、装置质量、安装、运行维护等因素外,还在很大程度上取决于保护检验人员的检验水平。标准规范的检验是设备安全稳定运行的基本保障。据我省电网近十年的统计证明,由检验遗留问题引起保护误动、拒动的人员责任事故已占了相当的比例,这必须引起保护管理和现场检验人员的高度重视。因此,应尽快改变现场保护装置不严格按规程(条例)进行标准化检验的现状。我们在现场检验中应严格执行新颁《继电保护和电网安全自动装置检验规程》和《继电保护和电网安全自动装置技术规程》等标准、规范,逐步完善标准化检验项目和检验方法,加强标准化检验管理,把事故消灭在发生之前,从而提高继电保护运行的可靠性。因此,规范继电保护的标准化检验是非常必要的。
  一.继电保护检验种类
  根据中华人民共和国电力行业标准(DL/T995-2006)《继电保护和电网安全自动装置检验规程》,检验分为三种:
  1.新安装装置的验收检验。其中包括:
  (1)当新安装的一次设备投入运行时;
  (2)当在现有的一次设备上投入新安装的装置时。
  2.运行中装置的定期检验。其中包括:
  (1)全部检验;
  (2)部分检验;
  (3)用装置进行断路器跳、合闸试验;
  (4)运行中装置的补充检验,其中包括:
  ①对运行中的装置进行较大的更改或增设新的回路后的检验;
  ②检修或更换一次设备后的检验;
  ③运行中发现异常情况后的检验;
  ④事故后检验;
  ⑤已投运行的装置停电一年及以上,再次投入运行时得检验。
  二.标准化检验的项目及方法
  所谓标准化检验,就是依据标准、规范进行的项目齐全、方法正确、结论合格的线路和元件继电保护装置的检验。其检验依据为:新颁《继电保护和电网安全自动装置检验规程》(DL/T995-2006)、原部颁《继电保护及电网安全自动装置检验条例》(87)水电电生字第108号、省电力公司2011年颁发的《微机线路保护检验规程》、《继电保护和电网安全自动装置技术规程》(DL400-91)、新颁《继电保护和电网安全自动装置技术规程》(GB/T14285-2006)、《国家电网公司十八项电网中大发事故措施》(试行)继电保护专业重点实施要求、《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》和微机保护装置的技术指标等标准、规范。
  根据新颁《继电保护和电网安全自动装置检验规程》(DL/T995-2006)并结合省电力公司2011年颁发的《微机线路保护检验规程》等标准、规范,不同的检验种类有不同的检验项目,其中以新安装保护的检验项目最为齐全,其它类型保护的检验项目全部包括在其中,下面将以新安装保护为例对保护的现场标准化检验进行详细的说明。
  新安装检验项目及方法:
  1.装置外部检查。检查设备的完好性;检查设备技术指标;检查技术资料及备品备件;检查产品的合格证;检查有关的直流二次回路及跳、合闸回路接线,应与设计图及保护原理图相符;检查重合闸同期回路的电压相别及极性应与设计相符;屏内接线检查,螺丝紧固,装置插件检查,连片、切换开关、按钮等检查,电缆、标示、接地线等检查。
  2.绝缘试验。装置内部的回路对地、交直流之间、强弱电之间的绝缘试验;二次电缆及二次回路的绝缘试验;用500伏兆欧表测量绝缘电阻,要求阻止均大于20兆欧。
  3.上电检查。包括装置版本、型号、面板指示灯、键盘、打应机、时间等的检查。
  4.逆变电源的检查。上电前准备;输出电压稳定性检查;电源自启动能力检查;电源带负荷能力检查;电源输出公共点虚地检查。逆变电源的各级输出电压值,测量结果应满足DL/527-2002要求。
  5.装置的开入、开出、信号及模数变换系统的检查。可根据各种型号的装置说明书进行此项目,其中包括装置的功能检查,零漂、精度、对称度、线性度、极性等的检查,时间的整定,开入、开出回路的检查等等。检查精度时,应将电流同极性串联,电压同极性并联,加入同一电流、电压进行检查。当使用继电保护综合测试仪时,注意应外加0.5级的电流、电压表。零漂、精度、对称度、线性度、极性等的检查应满足装置技术要求,如超差应进行相应的调节(对可调节的装置)或更换相应的模数变换芯片(对不可调节的装置)。
  6.整定值的整定及检验。输入并固化定值;用模拟量分别进行各种保护(包括高频保护、距离保护、零序保护、重合闸等)的定值检查。定值检查应使用冲击做法,每一点应重复三次(在三种不同的合闸角下各一次);分别检查定值的95%和105%两点,这是因为微机保护的精度保证是5%;试验时,特别注意动作信息应和检查项目相符;同时应注意在每一点试验时应考虑躲过装置整组复归时间。
  7.整组试验。
  1)阶梯特性试验:应对各种分别进行(分CPU进行),对有“三取二”功能的保護装置,应投入该功能;同时应在完整的运行定值下(不对定值做任何改动)进行;高频保护应将收发信机的线滤出口接至本机——负载。
  距离(包括收发信机调试完毕后的高频距离;高频方向只做动作时间,没定值)阶梯试验时,多边形特性只做X轴(即φ=90度),圆特性作灵敏角处,分别对相间或接地距离一段取0、0.5Z、0.7Z、0.95Z、1.05Z,二段取0.7Z、0.95Z、1.05Z,三段取0.7Z、0.95Z、1.05Z;零序电流分别取各段的0.95、1.05、1.2倍进行试验。将各段距离的0.7倍、零序电流的1.2倍时的动作时间与定值进行比较,应满足要求。   2)使用模拟断路器进行传动试验。
  该项目应严格执行检验规程。特别应注意在装置条件与1)相同时,对于线路保护,该试验应分别对重合闸切换开关在单重、三重、综重、停用位置进行保护动作功能试验。110KV以下的线路重合闸只有三重和停用两个位置,如果保护装置的重合过程只有模拟量不受开关位置开入量控制的话,可不带模拟断路器进行。对元件保护不用带模拟断路器,只须在试验保护启动断路器跳闸时,观察重合闸放电过程(对涉及重合闸回路的)。
  3)带实际断路器进行传动试验。
  应为带模拟断路器已作了全面试验,所以,带实际断路器则不需要进行过多的试验,只要达到全面检查保护装置至断路器机构箱等外回路的目的即可,因此,按检验规程只做重合闸切换开关在运行整定位置和停用位置时的试验。试验中应注意:首先,应进行手合、手跳试验,开关应正确动作并对重合闸放电;其次,应分别模拟A、B、C单相故障,对应分别跳开断路器A、B、C相应正确;另外,永久性故障重合闸加速功能,压力闭锁合闸、跳闸过程等保护功能应能正确实现。
  8.纵联保护通道检验。
  该项目应在高频收发信机调试完毕,且本侧高频通道调试完毕,保护传动正确后方可进行。
  首先,应确认线路上无人工作切勿接地线(阻博器后的线路接地刀闸应在合位);其次,应将本侧收发信机线滤输出接至本机——通道,同时将对侧的收发信机设置为同样的工作状态;第三,可通过收发信机的土地交还及远方启信功能进行高频通道的传输衰耗测试,双方测试完毕后,交换数据进行相应的衰耗计算,依据计算值可整定衰耗的投退,同时可进行3DB告警整定;第四,高频通道对调完毕后,可进行高频保护的对调(在此,应注意双侧应人为地解除收发信机位置停信回路,因为该回路可实现在断路器断开状态下,远方启动将延时160毫秒发信,以避免试验时保护启动频繁发信,而不影响通道交换的功能)。打开双侧收发信机,投入远方启动功能,分别在两侧模拟线路正向区外故障,高频保护不应动作出口,否则就属于不正确动作,应查清原因并处理后方可投运。
  9.交流二次回路通电试验检查。
  分别在保护装置和对应的二次各相别交流回路中加入一定的电流,同时在就地端子箱中对应短接各相别,并使用钳形相位表在就地测量该相电流,应和加入电流相同,否则应查清原因。
  10.抗干扰试验。
  1)电源干扰试验:将保护装置及其直流二次回路恢复至运行状态,合上断路器,给上保护出口压板,加入正常三相对称额定电压及三相对称负荷电流,此时,人为多次拉合该保护直流开关,保护应无误动现象。
  2)一点接地试验:注意此项试验只在新安装时做一次,投运后不再做此试验。试验时,应检查工作环境中无直流接地现象存在(对老唱机变电站直流系统不稳定,有高阻接地现象的可以免做此试验),合上断路器并给上保护出口压板,人为地瞬时将STJ、TJQ、TJR继电器线圈正电侧接地,观察断路器是否跳闸。如断路器跳闸,则应首先检查上述继电器的动作电压是否满足要求,其次应检查直流绝缘检查系统接地电阻是否满足要求,不满足要求时应改进,如均满足要求仍误动,则应记录在案。
  11.用一次电流及工作电压的检验。
  众所周知,此项试验是在元件或线路保护调试完毕投运时进行的。当一次设备投运充电及并网带负荷或发变组零起升压做空载短路试验时,相应的某些保护(如差动、距离、方向等保护)应进行实际负荷情况下的CT、PT极性的核对工作,以保证保护二次回路接线的正确性。
  1)PT核相。PT核相的目的是核对新安装的PT一次和二次接线的对应关系(如相别、相序等)及新安装系统与运行系统相别、相序对应的正确性。
  线路PT核相,应在本侧线路空在充电时活在对侧进行线路充电至本侧空母线上时进行。在线路及母线PT二次,用数字万用表交流电压档首先测量新安装PT的电压相序正确且测量AN、BN、CN、AB、BC、CA、LN电压正确(相电压应为57.7V,线电压应为100 V左右,开口三角电压应基本为零)后,再对线路与母线PT之间分别进行、A-A、B-B、C-C、A-B、A-C、B-C电压差的测量,其结果应为同相为零,不同相别为100 V左右。
  发电机出口PT核相应特别注意:(1)PT二次多为B相接地,而系统母线PT则为N相接地。(2)发电机系统和电网系统是两个旋状系统,在旋转状态下不可能核相,必须通过特殊方式进行。一般是通过发电机带已运行过的空母线,将母线PT与发电机出口PT在同一个系统内完成核相工作。
  2)六角图试验。
  所谓六角图试验就是在保护装置带实际负荷时对CT、PT二次回路极性正确性的确认。
  值得注意的是:保护队CT极性的要求是有差别的,差动保护是单纯的电流保护,它对CT的要求只是各侧极性一致,但对母差保护应特别注意母联CT的极性应参考各单元的CT极性并应满足装置对两者极性的要求;方向和距离保护则要求电流和电压的方向均正确,因此,在做其六角图试验时,首先应确定电流电压之间的夹角,即根据当时的有功、无功的流向及大小,计算出电流、电压的夹角,其次,才进行相应的CT、PT极性测量及判断。应严防在未确定电流、电压夹角的情况下进行方向、距离保护CT、PT极性的试验分析。
  四.标准化检验的要求
  根据新颁《继电保护和电网安全自动装置检验规程》(DL/T995-2006)、《继电保护和电网安全自动装置技术规程》(GB/T14285-2006)和微机保护装置的技术指标,检验中应特别注意并严格执行的要求有:1)定值误差不超过±5%;2)出口继电器动作电压应大于50%Ue,小于70% Ue;3)保护屏内部绝缘1000V摇表测量应大于10MΩ。
  五.注意事项
  1)微机线路保护开入量的控制作用。试验时应检查重合闸把手位置、开关跳合闸位置、KK控制把手位置,尤其是LFP-900系列保护和CSL-100系列保护,如手合开入没给上, TWJ开入未断开,则无法进行正常的试验。
  2)微机保护试验中应随时检查打印報告并应与试验分析结果相同,同时与装置出口动作行为对应,发现问题及时纠正。
  3)在使用微机保护测试仪情况下,当进行精度、线性度等的试验时,应外串标准比表计。做不同的试验项目,应选择对应的试验程序。
  4)对WXB-11、15型、CSL-100系列微机保护,注意PT开口三角电压应与保护装置3U0电压极性端对应。
  5)新安装保护应严格执行CT、PT二次回路只有一个接地点。
  6)新安装保护传动二次回路时,对母差跳闸回路和失灵启动回路应注意分级进行试验,即每个断口均要求可断、合。
  7)严格执行符合现场实际的标准化作业指导书和二次工作安全措施票。
  六.结束语
  以上结合新颁、原部颁《继电保护和电网安全自动装置检验规程(条例)》、甘肃省电力公司2011年颁发的《微机线路保护检验规程》、《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》等标准规范以及自己多年现场继电保护实际检验的经验,概括总结了继电保护现场标准化检验的必要性、种类、项目及方法、要求和注意事项,希望能给保护检验工作者的现场检验工作起到一定的指导作用。
  参考文献
  [1] 《继电保护和电网安全自动装置检验规程》. DL/T995-2006
  [2] 肖骏.《微机线路保护检验规程》. 甘肃省电力科学研究院. 2011.5
  [3] 《继电保护及电网安全自动装置检验条例》(87).水电电生字第108号
  [4] 《继电保护和电网安全自动装置技术规程》 DL400-91
  [5] 《继电保护和电网安全自动装置技术规程》 GB/T14285-2006
  [6] 《国家电网公司十八项电网中大发事故措施》(试行)
  [7] 继电保护专业重点实施要求、《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》
  [8] 贺家李.《电力系统继电保护原理》 天津大学编,1979.12
  作者简介
  陈增璞,男,1972年10月1日出生,甘肃张掖供电公司继电保护技师,从事继电保护及自动装置专业检验、调试、维护及研究将近20年。
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