电网新设备启动中的安全风险管控措施分析

郝沛霖　佟振宁　张南　高红梅　张海城

【摘要】本文介绍了电网新设备启动准备、停电搭接以及对新设备冲击、核相、继电保护装置带负荷做试验等技术要求，提出了确保安全的有关注意事项。

【关键词】新设备；启动；继电保护试验

引言

分析电网事故，可以发现有相当一部分事故是由于新投入电网的一、二次设备（以下简称新设备）在和系统搭接以及启动过程中安全技术工作疏漏造成的。因此，必须高度重视和认真落实新设备启动过程中的安全技术工作，确保新设备启动过程中系统及设备的安全。

1、停电搭接工作

新设备安装调试过程中，施工单位就要着手考虑新设备和系统搭接工作，制定工作计划。设备运行主管单位应及时向调度部门上报设备技术参数，施工单位也要积极配合设备运行管理部门制定保证新设备安全接入电网运行的“三措”。调度部门要尽早筹划新设备接入电网的运行方式安排、继电保护及自动装置定值的整定计算工作，制定新设备投运计划，及时安排新设备和系统搭接工作。

2、启动准备工作

调度部门应认真编制新设备启动方案，明确以下几个事项：

2.1启动范围

启动范围能够使全体启动人员明确那些是参加启动的新设备，以便集中精力严密监视新设备在启动过程中是否处于正常状态，同时考察启动过程中系统是否处于稳定运行状态。

2.2启动条件

2.2.1一次方式。新设备充电（主要以220kV新主变带电冲击为例）方式，可以使用220kV系统电源充电，也可以使用110kV电源对新设备充电。运方调整的原则是要充分考虑到冲击电源侧保护动作开关跳闸后，系统不得损失负荷。运方调整通常是本变电站220kV或110kV副母线腾空，通过外来电源对腾空的母线送电。

2.2.2二次方式。對新变压器冲击，冲击电源侧要有一级半可靠保护。因此，外来电源的保护定值要进行必要的调整，保证上下级保护配合，同时这些保护装置要对新设备具有足够的灵敏度，并保证如果新设备发生故障尽可能做到零秒切除故障。如果是对线路、开关、CT、PT、母线设备冲击，电源侧只要求有一级可靠保护就可以了。

3、启动投运工作

3.1设备检查

启动范围内的新设备验收合格，运行单位提出新设备投运申请，设备即将进行启动送电之前，调度部门应要求现场值班人员，最后一次确认启动范围内的新设备施工工作已全部结束，工具器材全部取下，安全措施全部撤除，工作人员全部撤离现场。启动范围内的新设备状态应当是：一次设备，处于冷备用状态；二次设备，继电保护及自动装置在退出状态，整定值已经按照调度部门下达的继电保护及自动装置定值整定通知单执行无误。母差、纵差保护CT在短接退出状态。

新设备具备送电条件后，调度部门才能下达新设备启动送电的调度指令。

3.2启动冲击

3.2.1方案执行。新设备启动应严格按照启动方案执行，如遇特殊情况需要对方案进行调整时，应经过编制启动方案的调度机构同意，并报启动委员会批准后方可进行调整。现场或其他部门不应擅自变更，以免对运行系统造成危害。

3.2.2发令形式。调度发布启动操作宜采用现场发布指令方式，这样便于协调指挥。调度现场发令仍然要按照调度规程执行，严格核对、复诵制度，并作好记录。

3.2.3保护要求。新设备冲击之前，要按照保护定值单的要求，投入有关保护，其中后备保护方向元件短接，动作时限缩短，一般为0.6—1.0秒。

3.2.4冲击次数。新设备启动不具备零起升压条件时，就考虑起用旁路开关从本变电站腾空的母线受电，对新设备采用全电压冲击的办法。冲击次数为：变压器设备从中压侧冲击4次，再从高压侧冲击1次，或者直接从高压侧冲击5次；线路设备冲击3次；CT、PT、母线设备只冲击1次。

3.2.5冲电时间。考虑到新设备带电后要进行外观检查，冲电时间一般在10分钟，变压器首次冲击15分钟。

3.3核相工作

新主变冲击正常后，通过220kV受电后，可以用核相的办法，考察新主变和另一台主变接线组别是否一致。方法是：在110kV正、副母线和35kVI、II段母线PT使用同一电源核相，结果正确，在可以并列操作的基础上，将110kV、35kV一条母线腾空，用新主变110kV、35kV侧开关对腾空的母线及PT送电，在110kV正、副母线和35kVI、II段母线PT二次重新进行核相，如相位一致则说明新主变接线组别正确。在确定新设备接线组别即相位正确以后，可以安排新设备带负荷，做保护试验。

3.4保护试验

3.4.1编排事故预案。新设备在带负荷做试验时，为保证系统安全、稳定，上下级继电保护定值不能做到很好的配合，客观上具有一定的风险，调度及运行管理部门应做好事故预想，以便发生电网事故时尽快恢复供电。

3.4.2确定试验负荷。保护带负荷试验时，一方面负荷不能太大，负荷越大发生意外损失越大。另一方面，负荷又不能太小，太小了试验结果不准确，试验就失去了意义。一般来说，微机型保护二次回路电流0.1安培，晶体管保护二次回路电流0.35安培，电磁型保护二次回路电流0.5安培，就能做出准确结果。

3.4.3继电保护事项。新设备如220kV主变纵差保护及相关的220kV、110kV母差保护，在新间隔开关CT带负荷之前，上述保护装置应退出，避免保护装置误动作跳闸。同时应将新间隔CT接入纵差、母差回路。

3.4.4纵差保护试验。多绕组变压器或，纵差保护可以各侧同时带负荷一次做出结果，负荷不足时也可以高、中压侧先做，调整负荷后再做高、低侧或中、低压侧。如果一次新上两台变压器，变电站负荷较轻，可以人为造成两台主变的调压分接开关不一致，在两台主变之间产生环流来进行纵差保护试验，一般来说，分接开关错开1至2档就可以了。此外，新投入变电站负荷很轻，而变电站的电容器容量较大，也可考虑让主变单独对电容器送电，产生的容性电流也能进行纵差保护试验。

3.4.5母差保护试验。新间隔带足够负荷后，直接测量电流相位就可分析母差CT极性和接线是否正确，并观察差回路是否有电流来确认。

3.4.6后备保护试验。后备保护试验主要是验证相间功率方向元件、零序功率方向元件接线正确性。这些保护做试验时，要注意将这些保护退出，并将方向元件起用，保护时限恢复到原定值，分析试验结果时，一定要注意结合一次潮流的方向。极性试验正确后保护投入。

4、运行方式调整

保护带负荷试验正确后，就可以按排运行方式调整工作。带负荷做试验时从其它变电站调过来的负荷要移走，本变电站主变负荷平衡，母线倒排操作，继电保护及自动装置调整等，运行方式调整结束，启动工作才算完成。

5、结束语

新设备启动是一项系统工作，各个专业必须协同作战，从新设备冲击、核相、带负荷做试验到系统运行方式调整等各个环节，都必须认真落实启动安全技术工作，确保新设备启动过程中系统及设备的安全。