【運(yùn)維之道】國(guó)網(wǎng)天津?qū)氎婀╇姽炯訌?qiáng)中性點(diǎn)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(diǎn)接地方式有二種,分別是中性點(diǎn)不接地和中性點(diǎn)經(jīng)消弧電抗器接地,也稱(chēng)為小電流接地系統(tǒng),該系統(tǒng)在發(fā)生單相接地時(shí)可以堅(jiān)持運(yùn)行一段時(shí)間,找接地試停線路時(shí)須先將雙電源站通過(guò)低壓倒負(fù)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(diǎn)為經(jīng)消弧電抗器接地,陳甫、岳家莊、歡喜莊站的35kV中性點(diǎn)為不接地系統(tǒng)。另外,近年來(lái)由于10kV電纜線路的增多,部分變電站的10kV系統(tǒng)設(shè)計(jì)了接地變,并安裝了消弧線圈。例如:開(kāi)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(jì)劃加裝消弧線圈)。
以雙王寺站消弧線圈裝置運(yùn)行情況為例2號(hào)主變2-0消弧線圈在發(fā)生接地時(shí)未能啟動(dòng)接地報(bào)警、消弧線圈上傳后臺(tái)信息顯示的殘流、脫諧度、檔位不正確、中電阻箱動(dòng)作情況缺少檢測(cè)、實(shí)測(cè)值與顯示值差異缺少分析,補(bǔ)償效果無(wú)法確定。說(shuō)明目前小電流接地系統(tǒng)的電容電流和中性點(diǎn)設(shè)備管理相對(duì)薄弱,消弧線圈一次本體及二次控制系統(tǒng)在試驗(yàn)、檢修、二次、運(yùn)行、方式管理還存在問(wèn)題,過(guò)電壓仍然危急電網(wǎng)安全運(yùn)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(guò)有載開(kāi)關(guān)調(diào)整分接頭的短接位置,實(shí)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(diǎn)上,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí),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(guò)接地點(diǎn)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(dá)到最小值,從而消除接地過(guò)電壓。采用預(yù)補(bǔ)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(bǔ)償狀態(tài)。調(diào)匝式消弧線圈裝置補(bǔ)償效果最佳,補(bǔ)償速度快,系統(tǒng)安全可靠。
消弧線圈流過(guò)補(bǔ)償電流IL,電容上流過(guò)電容電流Ic;接地點(diǎn)流過(guò)殘流 :Ig= IL- Ic自動(dòng)補(bǔ)償原理:實(shí)時(shí)測(cè)量線路參數(shù),計(jì)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(lái)改變補(bǔ)償電流大小,用以補(bǔ)償電容電流。
3.予補(bǔ)償就是當(dāng)系統(tǒng)有線路變化時(shí),立即跟蹤調(diào)檔,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)不需要調(diào)檔。
4.由于采用予補(bǔ)償方式,接地時(shí)不要調(diào)檔,就無(wú)響應(yīng)速度的概念(或響應(yīng)速度為零)。
5.由于采用予補(bǔ)償方式,接地后有載開(kāi)關(guān)不動(dòng)作,不會(huì)產(chǎn)生瞬態(tài)過(guò)電壓,而隨調(diào)式是接地后調(diào)整,要達(dá)到穩(wěn)定提供所需要的補(bǔ)償電流需要過(guò)3個(gè)周波以上,接地后的動(dòng)作對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生操作過(guò)電壓,很容易造成故障的擴(kuò)大;另外是在接地后有一個(gè)暫態(tài)過(guò)程,波形不是正弦波,可控硅的導(dǎo)通角難以確定。
▎三、中性點(diǎn)設(shè)備管理分析及建議
1.巡視檢查注意事項(xiàng)。
(1)消弧線圈裝置計(jì)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(jìn)行補(bǔ)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(shí),顯示屏顯示接地信息,同時(shí)阻尼電阻被退出,直至故障解除。
(3)對(duì)整套裝置應(yīng)定期進(jìn)行檢查,內(nèi)容包括:
①顯示參數(shù)檢查,對(duì)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(bǔ)償電流檔位運(yùn)行仍不能滿(mǎn)足補(bǔ)償要求,說(shuō)明消弧線圈容量不足(例如周良站需要加強(qiáng)關(guān)注)。
③中性點(diǎn)位移電壓是否超過(guò)15%相電壓,檔位是否正常。
④阻尼電阻、消弧線圈、接地變有無(wú)異常情況。
⑤動(dòng)作檢查,調(diào)節(jié)一檔分接頭,檢驗(yàn)有載開(kāi)關(guān)動(dòng)作是否正常,自動(dòng)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(jìn)行定期設(shè)備檢修。
2.運(yùn)行專(zhuān)業(yè)注意事項(xiàng)。
(1)在正常情況下,消弧線圈自動(dòng)調(diào)諧裝置投入運(yùn)行。
(2)消弧線圈自動(dòng)調(diào)諧裝置投入運(yùn)行操作步驟:
①合上PK屏內(nèi)部的交、直流電源開(kāi)關(guān);②合上消弧線圈與中性點(diǎn)之間單相隔離開(kāi)關(guān);③合上控制器電源開(kāi)關(guān)。
(3)消弧線圈自動(dòng)調(diào)諧裝置退出運(yùn)行操作步驟:
①斷開(kāi)控制器電源開(kāi)關(guān);②拉開(kāi)消弧線圈與中性點(diǎn)之間單相隔離開(kāi)關(guān);③斷開(kāi)PK屏后交、直流電源開(kāi)關(guān)。
(4)控制器在運(yùn)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(zhǔn)確顯示;③殘流:等于消弧線圈當(dāng)前檔位下補(bǔ)償電流與電容電流之差;④中性點(diǎn)電流:小于5A;⑤中性點(diǎn)電壓:小于15%相電壓;⑥控制器電源指示燈:正常時(shí)紅色指示燈亮;
(5)接地變和消弧線圈在運(yùn)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(wú)放電、發(fā)黑痕跡;③運(yùn)行時(shí)有無(wú)異常噪聲;④產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件有無(wú)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(dòng),新加裝開(kāi)發(fā)區(qū)等站);⑥產(chǎn)品運(yùn)行時(shí)是否有超出銘牌規(guī)定的運(yùn)行情況。
油浸式:①運(yùn)行無(wú)雜音;②油位應(yīng)正常,油色透明不發(fā)黑;③應(yīng)無(wú)滲油和漏油現(xiàn)象;④套管應(yīng)清潔、無(wú)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(jì)指示準(zhǔn)確。
(6)運(yùn)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(shí)間、故障的原因、控制器各參數(shù)的記錄、成套裝置運(yùn)行是否正常等,分析二次裝置采取數(shù)值、實(shí)際數(shù)值、檔位情況。
3.系統(tǒng)單相接地故障時(shí)注意事項(xiàng)。
(1)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí),禁止操作或手動(dòng)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(diǎn)之間單相隔離開(kāi)關(guān)時(shí),如有下列情況之一時(shí)禁止操作:
①系統(tǒng)有單相接地現(xiàn)象,已聽(tīng)到消弧線圈的嗡嗡聲;
②中性點(diǎn)位移電壓大于15%相電壓。
(3)發(fā)生單相接地必須及時(shí)排除,接地時(shí)限不超過(guò)2小時(shí)。
(4)發(fā)生單相接地時(shí),應(yīng)監(jiān)視并記錄下列數(shù)據(jù):
①接地變和消弧線圈運(yùn)行情況;
②阻尼電阻運(yùn)行情況;
③控制器顯示參數(shù):電容電流、殘流、脫諧度、中性點(diǎn)電壓和電流、有載開(kāi)關(guān)檔位和有載開(kāi)關(guān)動(dòng)作次數(shù)等;
④單相接地開(kāi)始和結(jié)束時(shí)間;
⑤單相接地線路及單相接地原因;
4.檢修維護(hù)專(zhuān)業(yè)注意事項(xiàng)。
(1)接地變和消弧線圈應(yīng)定期進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)項(xiàng)目包括:
①繞組的直流電阻測(cè)量;
②繞組的絕緣電阻測(cè)量;
③絕緣油的試驗(yàn)(油浸式)。
(2)阻尼電阻的檢驗(yàn)每年進(jìn)行一次,測(cè)量阻尼電阻值;
(3)PK屏的檢驗(yàn)每年進(jìn)行一次,試驗(yàn)項(xiàng)目有:
①檢查各緊固件是否牢固,并旋緊松動(dòng)的緊固件;
②檢查接線是否松動(dòng),并旋緊松動(dòng)的接線端子;
③檢查過(guò)流開(kāi)關(guān)的狀態(tài),是否過(guò)熱、正常動(dòng)作;
④清除繼電器表面的灰塵。
(4)系統(tǒng)電容電流測(cè)試,兩年一周期。
5.控制器的檢驗(yàn)項(xiàng)目有:
(1)檢查電流、電壓二次回路是否正常;
(2)檢查遠(yuǎn)動(dòng)遙信回路和遙控回路是否正常;
(3)改變系統(tǒng)運(yùn)行方式,檢查控制器是否能正確響應(yīng);
(4)手動(dòng)改變有載開(kāi)關(guān)檔位,檢查各檔位顯示是否正確;
(5)模擬中性點(diǎn)PT二次電壓(開(kāi)口三角),當(dāng)大于整定的接地電壓時(shí),是否有接地報(bào)警。
附件:寶坻公司中性點(diǎn)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理辦法
▎一、中性點(diǎn)接地設(shè)備運(yùn)行維護(hù)分界
明確中性點(diǎn)設(shè)備尤其是控制裝置的運(yùn)行維護(hù)分界,一般情況下消弧線圈裝置以中性點(diǎn)CT和PT的二次接線端子為分界點(diǎn)。
▎二、設(shè)備臺(tái)帳和銘牌管理
建立并完善變電站10-35kV 中性點(diǎn)接地設(shè)備臺(tái)帳、10-35kV 出線電容電流歷年測(cè)量數(shù)據(jù)臺(tái)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(zhǔn)確。新建、擴(kuò)建、改造的設(shè)備投運(yùn)前,根據(jù)設(shè)備的銘牌參數(shù)及時(shí)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(yùn)行維護(hù)技術(shù)資料檔案包括:
(1)中性點(diǎn)接地設(shè)備制造廠家使用說(shuō)明書(shū)及合格證;
(2)出廠試驗(yàn)記錄;
(3)交接有關(guān)資料;
(4)巡視、檢修記錄及試驗(yàn)報(bào)告文件等;
(5)10-35kV 中性點(diǎn)接地設(shè)備運(yùn)行總結(jié)資料,故障、障礙或典型缺陷的專(zhuān)題報(bào)告等;
▎四、中性點(diǎn)設(shè)備驗(yàn)收管理
待投運(yùn)的變電站10-35kV 中性點(diǎn)接地設(shè)備須按照公司五通一措中的相關(guān)要求進(jìn)行驗(yàn)收,經(jīng)驗(yàn)收合格后方可投運(yùn)。
▎五、運(yùn)行管理
1.加強(qiáng)變電站10-35kV中性點(diǎn)接地設(shè)備的運(yùn)行管理,運(yùn)行操作步驟和要求必須嚴(yán)格按照現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程執(zhí)行。
2.嚴(yán)格按照調(diào)度權(quán)限職責(zé)范圍加強(qiáng)對(duì)所屬10-35kV中性點(diǎn)消弧線圈運(yùn)行檔位的管理。對(duì)于安裝了自動(dòng)補(bǔ)償消弧線圈的變電站,運(yùn)行人員應(yīng)定期巡視消弧線圈分頭動(dòng)作情況,當(dāng)分頭調(diào)到極限位置時(shí)必須及時(shí)向調(diào)度匯報(bào)。
3.完善現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程,做好10-35kV 中性點(diǎn)接地設(shè)備的巡視檢查和維護(hù)工作,巡檢周期不應(yīng)超過(guò)公司《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》中的規(guī)定周期,巡檢項(xiàng)目應(yīng)包含中性點(diǎn)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(kāi)關(guān)檔位、補(bǔ)償后的殘流等主要參數(shù)及巡檢控制裝置是否有異常報(bào)警顯示。
▎六、保護(hù)定值的整定
根據(jù)變電站中性點(diǎn)接地方式及設(shè)備情況,做好10kV-35kV 線路零序保護(hù)、重合閘的投退整定工作,并定期進(jìn)行保護(hù)裝置校驗(yàn)。
▎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(chǎng)運(yùn)行規(guī)程應(yīng)包含10-35kV 系統(tǒng)不同接地方式時(shí)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(bǔ)償,運(yùn)行人員或監(jiān)控人員必須及時(shí)判斷接地故障是否消除。如果經(jīng)判斷,由于接地點(diǎn)無(wú)法自動(dòng)滅弧造成單相接地故障長(zhǎng)期存在時(shí),應(yīng)及時(shí)上報(bào)并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)切除故障線路。
2.10-35kV 中性點(diǎn)接地設(shè)備故障管理。
(1)10-35kV 中性點(diǎn)接地設(shè)備故障按設(shè)備故障管理流程執(zhí)行,同時(shí)視其對(duì)周?chē)冸娬驹O(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(diǎn)接地設(shè)備故障發(fā)生后應(yīng)及時(shí)組織相關(guān)技術(shù)和管理人員對(duì)故障進(jìn)行分析,提交故障初步分析報(bào)告。對(duì)涉及某個(gè)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(zhuān)題分析研究,提出并組織落實(shí)反事故技術(shù)措施。
▎八、試驗(yàn)、評(píng)價(jià)和檢修管理
1.按照公司《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》及輸變電設(shè)備評(píng)價(jià)導(dǎo)則、檢修導(dǎo)則開(kāi)展10-35kV 中性點(diǎn)接地設(shè)備的試驗(yàn)、評(píng)價(jià)及檢修工作。
2.10-35kV 中性點(diǎn)接地設(shè)備的檢修以元部件更換為主,可綜合其運(yùn)行狀況、巡視和試驗(yàn)等狀態(tài)信息進(jìn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)后確定。
3.各供電單位應(yīng)結(jié)合停電開(kāi)展中性點(diǎn)設(shè)備維護(hù)、小修及清掃工作,確保中性點(diǎn)設(shè)備元器件良好的運(yùn)行工況。
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