浅析水泵站安装调试中差动保护及误动故障处理方法

发表时间:2020/12/15   来源:《基层建设》2020年第23期   作者:杨珍娇
[导读] 摘要:本文基于水泵站安装调试工作的实践经验以及相应理论知识,对差动保护及误动故障形成的内在原理进行阐释,进而对导致差动保护误动的主要原因进行系统化分析。
 
        中国水利水电第八工程局有限公司  湖南省长沙市  410000
        摘要:本文基于水泵站安装调试工作的实践经验以及相应理论知识,对差动保护及误动故障形成的内在原理进行阐释,进而对导致差动保护误动的主要原因进行系统化分析。最后依据系统工程理论提出了针对性处理方法:通过建立规范化的运行机制、实施系统化的查修流程、增设二次回路检测程序三个措施的展开,能够基本上杜绝隐患发生,并且能够及时而有效的实施差动保护误动故障处理。
        关键词:水泵站;差动保护;误动故障
        引言
        为保证在高负荷条件下机组系统运行的稳定性和抗风险性,水泵机组的安全调试工作显得尤为关键。在水泵站安装的实际工作过程当中存在着差动保护及误动故障问题,这种水泵安装调试问题普遍具有一定的普遍性,在实践工作当中很难被完全避免,而在水泵站安装调试过程当中一旦存在这种风险隐患,那么将直接影响系统的整体运行效率,甚至在出现故障问题时会带来较高程度的经济损失。基于此,本文从水泵站安装工作实践经验出发,对差动保护及误动故障问题产生的原因进行分析,并结合相关理论对处理问题的合理方法给出建议。
        一、差动保护及误动故障原理概述
        基于系统运行工程理论来看,水泵站安装过程是一整套运行体系中的一个特定环节,水泵自身运行方式需要以及整个体系运行相匹配,与体系工作负荷相协调。这就对水泵站安装以及调试工作带来了一定的复杂性和预判性,而在后期如若发生故障问题,那么也应从运行体系整体考虑问题产生的原因,进而能够准确而合理的建构故障处理策略并有效的执行处理措施。基于水泵本身的运行原理可知,差动保护自身存在着一定的结构缺陷,这制约了水泵差动保护动作延误性,并由此导致了差动保护采取增加辅助判据来克服因为铁芯饱和而出现的励磁涌流的问题。这一问题主要呈现于三种现象,分别是相别错误、多加短接线以及电流互感器极性错误。随着微机保护在机组实际运行当中的投入,变压器各侧的基本采用型接线,电流直接接入差动保护,微机保护中的软件来实现相位和电流值的补偿功能。在水泵系统实际运行中,由于变比误差、计算机变比误差、磁饱和特性、分接头、电流互感器综合误差、非周期误差及主变空载合闹的励磁涌流等因素的影响,差动回路会出现不平衡电流,进而导致误动故障问题隐患的存在。
        二、差动保护及误动故障原因分析
        (一)相别错误
        当一台电动机初次启动运行时如果出现电动机反转情况,按照常规处理办法操作应当由安装人员在电动机出现断路器电动机侧将A相与B相两相相互对调,并再次合闸重新运行电动机,而正是这次A相与B相两相相互对调可能会导致差动保护误动故障的发生。这是因为安装人员在将A相与B相两相相互对调的过程当中仅进行了一次回路对调,没有对电动机二次回路进行调整。这一技术处理环节的缺失,则导致电动机A相尾端电流互感器链接到B相电压上,进而引起不同相位电流接入差动保护装置,引起电动机保护的误动产生。
        (二)多加短接线
        在通常规格高压断路器内附的电流互感器当有具有相对特殊的结构构成,一般情况下这样的电流互感器均具有多个抽头。这些抽头的设置作用在于为操作者根据其实际需要提供相应的变比。而很多操作人员在工作实践当中对于这种灵活配置的技术原理并不知晓,仅仅依据“电流互感器不能开路”的基本原则进行操作,进而导致其他抽头短接,引起电动机差动保护误动。另外一种较为特殊的情况是,新装发电机出线端的相别标识与尾端出线端标识不一致,如果发电机在同期点接入电网,则电动机在接入的瞬间电量会很小,差动保护动作也不会发生。这种情况并非绝对是一种故障,因为随着电动机出力的不断增大,“差流”也将随之获得增提。但是这也会导致“差流”在达到一定动作值的时候,至使差动保护误动的发生。


        (三)电流互感器极性错误
        电流互感器极性错误属于水泵站安装调试工作当中的常见错误,其主要原因是,被保护设备两侧电流互感器产品型号或生产规格不同,至使两个电流互感器之间产生匹配衔接延误。另外也存在着一种安装人员工作失误,即安装时引出线接错位问题。这两种故障出现原因都会导致电动机两侧电流互感器极性错误,极性错误的具体呈现现象是流过电流感应器的不是“差流”而是“电流之和”。最终这种流过电流互感器的电流之和直接引起电动机差动保护误动故障的产生。电流互感器极性错误的情况一般是由于在电动机安装初期,没有进行系统化的检测所致,系统检测的缺失使得电流互感器各抽头之间配比可能存在差异。
        三、差动保护及误动故障处理措施
        (一)实施系统化的查修流程
        在首次安装设备保护装置的电流互感器,应对其规定型号进行质量匹配,在设备移交过程当中进行绕组绝缘电阻的测量、对交流耐压性进行试验、对电动机两侧电流互感器进行极性检测、对电流互感器各分接头进行变比检查,最后进行局部放电试验。以确定所有机组之间运行衔接有效性和安全操作的稳定性。对二次回路接线进行检测,测试直流电阻在匹配运行过程中的状态,防止发生内外部短路。当水泵站安装调试过程当中发生差动保护误动故障时,利用设备对电动机组以及电流互感器进行及时全面检测,尤其注意各电流互感器各抽头之间的检测。最后对所有设备保护用的所有的电流互感器容量、接线组别、二次负载、伏安特性曲线及10%误差曲线进行详细试验和检查。
        (二)增设二次回路检测程序
        在确定差动保护误动原因后,进行两次A、B两相回路对调,避免A相电动机尾端电流互感器连接到B相电压上。这样不仅能够有效避免相别错误,而且能够有效避免电动机两侧电流感应器中其他抽头出现短接。二次回路检测程序是避免检测人员人为工作失误的有效措施,同时也是电流感应器内多抽头间灵活配合的操作基础。根据电流互感器的磁势平衡方程原理,对电动机两侧具有多个抽头的电流互感器选用一组变比后,电流互感器二次侧已经有负载,进而使得电动机不会产生所谓的高压电,其他抽头也就不能产生短接。进而避免差动保护误动故障的发生。
        (三)建立规范化的运行机制
        规范化的运行机制是水泵站安装调试工作的基础,不仅能够有效指导检测人员的具体工作实践而且对日常工作内容以及工作行为产生约束性作用。在运行机制当中应体现出水泵站运行系统的基本流程与程序,不同电动机的规格型号以及基本应急处理预案等内容。安装调试人员应与其他操作人员之间形成工作流程沟通机制,最大限度避免人为原因导致差动保护及误动故障的发生。当电动机差动保护误动情况发生时,首先应观察水泵机组体系运行状况,检测电动机差动保护误动产生原因是否源于机组运行。然后对电动机两侧电流感应器进行排查,排查过程当中应观察两个电流感应器之间是否具有规格型号匹配。最后对操作人员技术行为进行回顾,考虑是否排除人为失误的可能。
        结语
        综上所述,基于水泵站安装调试工作实践经验的总结,对水泵站安装调试过程当中容易出现的差动保护误动故障问题出现的原因进行系统化的分析,得出了导致相别错误、多加短接线以及电流互感器极性错误出现的基本规律。在对导致差动保护误动故障出现原因的进一步探究中发现,通过建立规范化的运行机制、实施系统化的查修流程、增设二次回路检测程序三个措施的展开,能够在水泵站安装调试工作的基本面上杜绝隐患发生,并能够在差动保护误动故障问题出现之时能够针对性的进行有效处理。
        参考文献
        [1]谭雨珍,程本良,孙世磊,李晓.主变压器差动保护误动故障实例分析[J].山东电力技术,2016,43(12):42-45.
        [2]王立博,陈晓燕.浅论向量分析法在差动保护误动故障分析中的应用[J].中国电力企业管理,2014(18):106-107.
        [3]伏凯.水电站机电设备安装过程及工程质量控制对策[J].建材与装饰,2020(05):288-289.
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