本站原创【摘 要】工业化进程的加快促使各地电网规模不断扩大,大宗用电需求越来越多.由于继电保护是发电厂安全稳定运行的基础性保障,所以各厂越来越重视继电保护系统技术的应用和开发,发电厂继电保护装置的数量和质量逐年增加.但是,继电保护装置整定计算量大、种类繁多,机电保护人员多处于人工计算水平,因此对火力继电保护技术进行改进显得十分重要.文章结合若干具体电厂的继电保护经验和案例,研究继电保护技术改进的方法.
【关 键 词 】继电保护；技术；改进
1.引言
继电保护可以保证发电厂的运行更加安全、稳定.但是目前我国继电保护技术仍较落后,整定计算存在过多人工操作,计量精度低,损耗大；电厂二次方面问题易导致机组保护动作错误；对继电保护的管理不够等,都是继电保护中存在的问题,需要有针对性地解决.
2.整定技术改进方案
目前国内外常用的继电保护整定计算软件国内的中恒博瑞、美国软件EDSA都是目前较普遍的整定计算软件.但是整定计算中仍存在较多的人工操作,使得整定计算软件到目前为止还未充分普及应用.可以开发智能化手段和自动建模技术改进整定计算,提高精确度.
2.1 整定技术智能化
只有当人机与环境进入交互状态中,系统才能更好地对外部环境进行配适,这样才能达到机器的智能化.整定技术的智能化必须以操作为导向,改进标准应是以工作人员的工作量为准,应保证尽量小的人工操作量,人工参与越少,机器智能化越高.既然面向操作来设计整定技术,那么就必须面向整定程序,按照整定工作中的工作流程进行.整定流程主要有数据输入、计算、输出,将每一步骤设计为独立工作的组件,保证使用者直接控制流程.另外,可以对工具性控件进行修改,通过对系统的调整,可以确保系统在各种场合下通用.这样可以把应用模块和操作系统分开工作,减少不必要的配置修改工作.
大唐某发电厂已经进行了SCIS2008发电厂继电保护智能整定计算系统的适用,其电气主系统有63个电气设备,其保护装置有15个型号,定值单根据设备类型输出不同的格式.现在该发电厂已通过了实验化验收.
2.2 整定系统自动建模技术开发
虽然,很多电力系统应用软件的图形有可视化特点,但是绘制图形是利用电气设备图元符号进行绘制,人工消耗大.同时不同的图形格式加大了各个系统信息交互的难度.但是,若要开发一套图形系统,成本过高、数据冗余,且可能使信息不一致,不露于工作人员运行设备.自动建模因其不依赖外部图形和应用软件之间的数据接口存在很大优势.
自动建模首先要识别电气设备的图元符号.先根据外部几何特征对外部图形信息和设备图元进行匹配,辨别文件和图元之间的关系,在变换坐标时,要根据拓扑关系的一致性进行变换.第二步是进行电气设备图元间的连接.然后是对设备的名称进行辨认.最后输出图形并自动拓扑建模.
华电能源股份有限公司的某一发电厂进行对整定系统自动建模技术进行了实际应用,图形平台自动建模直接辨别设计部门提供的电厂接线图,并完成整定计算的建模工作.自动建模技术减少了该发电厂人工绘图和建模的工作量,工作效率,提高微机化、网络化、通信智能化程度.
3.检测继电保护误动作检测技术
继电保护的重要原则之一就是要确保发电机组的安全,尽可能减少故障发生的概率,确保机器不停机、少停机,尽量避免二次方面的问题导致机组保护误动作.
3.1 大同发电公司某次误动作分析
大同发电公司的七号机是国内首台直接空冷的600MW机组,配置了TN8000振动监测分析诊断系统.在一次电机误动作中,通过监测分析,逐步查找故障原因,各个击破,最终解决问题.
3.1.1 事故概况
某号瓦Y向轴振动值突然由48μm升至320μm,主气门关闭,发电机解列.
3.1.2 查找事故原因
通过分析TN8000监测系统的数据和曲线图,发现停机前后该瓦Y向轴振动的波形、相位、频谱、轴心轨迹都很正常.但是发现Y向轴振传感间隙电压停机瞬间又大幅度变化,由-12.3V变为-7.3V,初步判断这是造成停机的原因.
3.1.3 原因查找方法
1）信号干扰
传感器经过延伸电缆,接到前置器.前置器端的电缆屏蔽层浮空,在接入板卡前把电缆的屏蔽层接到机柜的信号接地盘.通过对VT、COM、OUT接线紧固的检查,发现没有松动和误接现象.同时,屏蔽与地的电阻正常,且3Y间隙电压变化时3X信号的间隙电压没有大的变化.因此基本可以排除信号干扰这一原因了.
2）模件硬件
拆除共用模件后检测模件电路是否松动,看元件有没有损坏.对通道的输入和输出电阻进行测试,测试结果与其它通道的测试结果进行比较,发现数据相同,同时发现,试波仪上输出的信号的波形相同,故可以确定不是模件硬件引起的停机.
3）检测传感器、延伸线、前置器
本汽轮机的轴振动是外装式的,传感器装在瓦盖上的支架上,用来检测测量轴的振动.3号瓦X,Y轴振动安装在3号瓦油档处,但是设计很不合理,轴封有严重的漏气现象,导致传感器支架的温度由平时的150℃上升到260℃,不符合要求.因此判断这是故障的主要原因.
3.1.4 解决方法
更换传感器,把3Y轴动传感器皇城330194型传感器,这种传感器的表面可以承受高温.同时,为了降低传感器的温度,安装了轴流冷却风机,对传感器进行降温.经检测,这种解决方案使3Y传感器表面温度恢复正常.
大同发电厂的此次事故利用了热工测量数据和环境温度测量对故障原因进行检测,检测出外部的环境温度的升高造成传感器特性突变而引起的故障,可以看出温度的测量在电机故障检测中的重要参考作用.
3.2 惠来电厂1号机组事故分析
3.2.1 事故概况
惠来电厂的600MW1号电机组汽轮机的ETS保护动作中,推力瓦金属温度过高导致跳闸.
3.2.2 事故原因分析
事故运行记录曲线显示,正向推力瓦的第三个温度测量点的数值发生跳变.对现场的测温点和连接到DCS的机柜电缆进行检测,发现接线端和接线没有松动、断线、短路现象.
在对揭盖翻瓦进行检测时发现推力瓦一个测温点的引出线发生断裂,另外还有三点引出线发生破损,还有引出线安装不当、松动等现象.因此判断,测温点及引出线安装不当导致推力瓦发生故障.
3.2.3 解决方法
对推力瓦、轴承、回油温度监测系统进行全面监测,不合理的地方进行改装或更换.给引出线安装保护套管,防止因振动和润滑油的冲刷对测温元件的破坏.
同时,为了使保护更加可靠,对单点跳机进行“二取二”技术处理.
4.结语
火电厂的继电保护制约着发电机组运行的安全性,和电力供应的稳定性、持久性,因此改进继电保护技术是目前十分重要的工作,工作人员和研究人员应该通过对继电保护相关技术的研究,进一步推动继电保护技术和管理的发展.以上技术措施也需要在实践中不断完善发展.