一起開關(guān)柜異常跳閘事件分析及原因探究

0引言

電力系統(tǒng)作為石化企業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其穩(wěn)定可靠的運(yùn)行對(duì)于保障生產(chǎn)安全、提高生產(chǎn)效率至關(guān)重要。本文所述石化企業(yè)的某變電所,位于電壓等級(jí)為6 kv的中壓范圍,采用了單母分段運(yùn)行方式。這種運(yùn)行方式具有靈活性高、可靠性強(qiáng)的特點(diǎn),適用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的需求,為企業(yè)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)保障。

在該變電所的關(guān)鍵設(shè)備選擇中,開關(guān)柜起著至關(guān)重要的作用。本文所述變電所采用了西門子公司的8BK20開關(guān)柜搭配西門子公司的3AH3斷路器方案。為了進(jìn)一步保障電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行,該變電所還采用了南瑞電氣公司的PCS-9627綜合保護(hù)裝置。 PCS-9627是一款專業(yè)化的電力系統(tǒng)保護(hù)設(shè)備,具備先進(jìn)的監(jiān)測(cè)、診斷和保護(hù)功能,能夠有效應(yīng)對(duì)各種電氣設(shè)備可能出現(xiàn)的故障和異常情況,保障了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

本文將通過(guò)對(duì)一起開關(guān)柜異常跳閘事件的深入研究和分析,對(duì)變電所的綜合保護(hù)裝置設(shè)置、電氣專業(yè)儀表專業(yè)界面判定等方面進(jìn)行全面探討,為類似變電所維護(hù)和運(yùn)行提供參考和借鑒。

1 事件經(jīng)過(guò)

2018年12月6日16:50,收到關(guān)于某變電所某泵停止運(yùn)行的緊急通知,立即組織現(xiàn)場(chǎng)人員前往現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查。

首先,調(diào)取了現(xiàn)場(chǎng)錄像,以排除人為誤操作等因素造成泵停止運(yùn)行的可能影響。經(jīng)過(guò)仔細(xì)觀察和分析,未能發(fā)現(xiàn)任何異常操作或外部干擾。

接著,由儀表專業(yè)的技術(shù)人員對(duì)DCS(分散控制系統(tǒng))進(jìn)行了檢查。檢查結(jié)果顯示,DCS未顯示任何異常,泵停止運(yùn)行并不是由系統(tǒng)故障引起的。隨后,對(duì)參與聯(lián)鎖的流量計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)檢查,同樣未發(fā)現(xiàn)異常情況。值得注意的是,聯(lián)鎖系統(tǒng)也沒(méi)有發(fā)出任何跳閘信號(hào),這表明泵停止運(yùn)行不是由儀表系統(tǒng)中的故障引起的。

在儀表專業(yè)的檢查結(jié)果未能找到問(wèn)題后,轉(zhuǎn)而由電氣專業(yè)的技術(shù)人員對(duì)綜合保護(hù)裝置進(jìn)行了排查。經(jīng)過(guò)仔細(xì)檢查,發(fā)現(xiàn)綜合保護(hù)裝置沒(méi)有任何故障報(bào)警記錄,二次端子排連接完好,不存在松動(dòng)短路等情況。因此,初步排除了電氣系統(tǒng)中的故障導(dǎo)致泵停止運(yùn)行的可能性。

然而,令人困擾的是,盡管進(jìn)行了仔細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和專業(yè)排查,但仍未能找到導(dǎo)致泵停止運(yùn)行的明確原因。這使得調(diào)查陷入了僵局,無(wú)法進(jìn)一步展開。

2 原因查找

對(duì)開關(guān)柜二次原理圖(圖1)進(jìn)行仔細(xì)分析,確定了兩個(gè)能夠觸發(fā)跳閘的開入點(diǎn),即綜保裝置的804和802端子。鑒于跳閘事件未能產(chǎn)生任何報(bào)文記錄,推測(cè)聯(lián)鎖跳閘的概率較高。然而,儀表專業(yè)并未記錄到聯(lián)鎖跳閘的事件,因此需要進(jìn)行更深入的排查工作。

再進(jìn)一步審查綜保裝置的控制原理圖(圖2),發(fā)現(xiàn)開入1~8在跳閘后并未產(chǎn)生相應(yīng)的報(bào)文記錄。因此,決定對(duì)非電量1線路進(jìn)行改造,因?yàn)榉请娏?觸發(fā)跳閘時(shí)會(huì)生成相應(yīng)的報(bào)文記錄,有利于跳閘事件的追溯和分析。

考慮到聯(lián)鎖跳閘和機(jī)旁跳閘共同接入綜保804開入端子,導(dǎo)致無(wú)法準(zhǔn)確判斷跳閘是由機(jī)旁操作還是聯(lián)鎖觸發(fā)所致。因此,決定保持機(jī)旁跳閘不變,而將聯(lián)鎖跳閘的接線改接至非電量1,即綜保714端子,以確保更精確地監(jiān)測(cè)和區(qū)分跳閘事件的根本原因。

這一系列改動(dòng)有助于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,降低未來(lái)跳閘事件發(fā)生的概率,同時(shí)為跳閘事件的原因分析和故障排除提供更為準(zhǔn)確和可靠的數(shù)據(jù)支持。

南瑞繼保PCS-9627D綜合保護(hù)裝置設(shè)有三路非 電量保護(hù),兩路可以通過(guò)控制字選擇跳閘或報(bào)警,一路直接跳閘。第一、二路非電量保護(hù)延時(shí)可到100s,第三路非電量保護(hù)延時(shí)可到4 000 s^[1]。

根據(jù)說(shuō)明書可知,因?yàn)槭菂^(qū)分機(jī)旁跳閘和聯(lián)鎖跳閘,不需要延時(shí),故選擇接入非電量1,設(shè)置延時(shí)為0s。而如果選擇接入非電量3則是一種功能上的浪費(fèi),可預(yù)留給需要長(zhǎng)延時(shí)的分閘信號(hào)。在報(bào)警與跳閘之間設(shè)置跳閘,否則聯(lián)鎖無(wú)法分閘,將會(huì)造成聯(lián)鎖失效,導(dǎo)致裝置工藝上的事故。

3 改造后效果分析

經(jīng)過(guò)線路改造后,再次啟動(dòng)了泵,并密切觀察了開關(guān)柜的狀態(tài)。然而,令人遺憾的是,在不到24 h的時(shí)間內(nèi)又發(fā)生了異常的跳閘事件。

迅速檢查了綜保裝置的狀態(tài),發(fā)現(xiàn)非電量1開入信號(hào)的出現(xiàn)時(shí)間為16:52:28.720,如圖3所示。而開關(guān)變位信息顯示跳閘時(shí)間為16:52:28.785,如圖4所示。這一發(fā)現(xiàn)表明,跳閘是由聯(lián)鎖觸發(fā)引起的,并且聯(lián)鎖信號(hào)導(dǎo)致開關(guān)變位所需時(shí)間為65 ms。

基于以上分析,排除了跳閘事件由電氣故障引起的可能性。因此,決定由儀表專業(yè)繼續(xù)進(jìn)行故障原因的進(jìn)一步分析和診斷。這將有助于確定跳閘事件的確切原因,并采取針對(duì)性措施來(lái)解決問(wèn)題,以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

4其他改造方案

在解決問(wèn)題的諸多思路中,本文所述的方法是其中之一。除此之外,還有一種更為直接的改造方案可供考慮。該方案旨在改造控制回路,通過(guò)移除綜保裝置中的機(jī)旁跳閘和聯(lián)鎖跳閘功能,并在兩個(gè)回路中各增加一個(gè)中間繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的監(jiān)控。這一方法的操作方式如下:將中間繼電器的輔助觸點(diǎn)接入跳閘線圈,再將輔助觸點(diǎn)連接至一個(gè)指示燈,從而能夠清晰地區(qū)分出是哪個(gè)回路導(dǎo)致的跳閘情況。

然而,盡管這種方法在實(shí)現(xiàn)跳閘監(jiān)控上有一定的優(yōu)勢(shì),但也存在一個(gè)明顯的弊端,即無(wú)法記錄跳閘發(fā)生的時(shí)間。盡管原有的功能不能彈出報(bào)文,但可以將跳閘事件的發(fā)生時(shí)間記錄下來(lái),作為事件存儲(chǔ),為后續(xù)的事故頻率統(tǒng)計(jì)提供重要參考。這一記錄能使相關(guān)工作人員更全面地了解系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性,從而更好地指導(dǎo)后續(xù)的維護(hù)工作和系統(tǒng)優(yōu)化。

考慮到這一方法的實(shí)施可能對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生影響,還需要進(jìn)行充分的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和效果驗(yàn)證。在實(shí)施過(guò)程中,需要嚴(yán)格遵循相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程,以確保改造工作的順利進(jìn)行和系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。此外,還應(yīng)該密切關(guān)注改造后系統(tǒng)的運(yùn)行情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決可能出現(xiàn)的問(wèn)題,以確保系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,并為用戶提供可靠的保障。

綜上所述,盡管這一改造方案存在一定的局限性,但通過(guò)合理應(yīng)用和配合其他技術(shù)手段,其局限性完全可以克服,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)更加精準(zhǔn)的監(jiān)控和有效管理,從而確保系統(tǒng)能夠持續(xù)、穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行。針對(duì)功能簡(jiǎn)單且落后的綜保產(chǎn)品,可以采取多種手段來(lái)提升其性能和可靠性。其中一種方法是在控制回路中引入繼電器、自保持回路和信號(hào)指示燈等設(shè)備,以實(shí)現(xiàn)所需的功能。這些額外的裝置不僅可以增強(qiáng)系統(tǒng)的性能,還能提高其穩(wěn)定性和可靠性。

5 結(jié)束語(yǔ)

然而,隨著電氣儀表專業(yè)的發(fā)展,也必須認(rèn)識(shí)到,盡管這些額外裝置帶來(lái)了明顯的益處,但在連接緊密的專業(yè)環(huán)境中,故障排查往往變得更加復(fù)雜和困難。這種復(fù)雜性不僅會(huì)增加故障診斷的成本,還可能導(dǎo)致專業(yè)間的推諉扯皮現(xiàn)象。在實(shí)際工作中,常常會(huì)遇到電氣和儀表專業(yè)之間的界面問(wèn)題,這需要充分利用現(xiàn)有的技術(shù)手段來(lái)加以解決。

因此,為了確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行和維護(hù),需要采取一系列措施。首先,應(yīng)該明確劃分電氣和儀表專業(yè)之間的責(zé)任和職責(zé),確保各自的工作范圍清晰明確。其次,需要建立起高效的溝通機(jī)制,確保不同專業(yè)之間能夠及時(shí)分享信息和交流問(wèn)題。此外,針對(duì)可能出現(xiàn)的故障情況,還應(yīng)該制定詳細(xì)的應(yīng)急預(yù)案和故障處理流程,以便在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)能夠快速、有效地進(jìn)行應(yīng)對(duì)。

另外,還可以考慮采用先進(jìn)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和診斷技術(shù),通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決潛在的故障隱患。這種技術(shù)不僅能夠提高故障診斷的效率,還可以降低維護(hù)成本,提升系統(tǒng)的整體性能和可靠性。

總之,雖然在改進(jìn)功能簡(jiǎn)單且落后的綜保產(chǎn)品時(shí)會(huì)面臨一些挑戰(zhàn),但通過(guò)合理利用現(xiàn)有的技術(shù)手段和加強(qiáng)專業(yè)間的協(xié)作,完全有能力確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行和維護(hù),以滿足用戶的需求和期望。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 南京南瑞繼保電氣有限公司.PCS—9627D電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置技術(shù)和使用說(shuō)明書[Z],2010.

2024年第11期第17篇