电网新设备启动投运安全质效提升措施研究

陈 武 荆睿 胡建超

（1.国网四川省电力公司成都供电公司 2.国网四川省电力公司天府新区供电公司）

0 引言

新设备启动投运是电网调度运行管理工作的重要组成部分，通常涉及多座相关变电站一、二次设备的频繁操作，具有操作量大、试验项目多、启动时间长、工作强度和难度大、电网运行风险高等诸多特点，规范、安全、高效地完成新设备启动投运是整个电力系统安全稳定运行的重要保障[1-4]；在电网建设步伐不断加快和新设备启动投运项目日益增多的新形势下，研究如何提高新设备启动投运安全质效对于提升电网调度运行管理水平、更好地支撑新型电力系统建设、有力确保电网安全稳定运行均具有重要意义。

新设备启动投运分为单一设备投运和多设备投运，其中，单一设备主要包括：断路器、线路、变压器等，多设备投运主要是指包含线路、母线、变压器在内的新建变电站投运。对于单一设备投运而言，已有成熟投运方法可供借鉴，其启动投运原则、调试项目及启动投运过程中的电网运行方式安排等相对简单[1]，启动投运工作安全质效普遍较高；对于多设备投运而言，既需要考虑投运方案的技术合理性，还要结合电网运行实际考虑长时间启动投运过程中电网可能出现的各种安全风险是否可以接受，问题往往变得更为复杂，其启动投运安全质效受设备缺陷、人员协同等不确定性因素的影响更加明显。为提升新设备启动投运安全质效，业界展开了积极探索，但研究方向主要集中在启动投运步骤及方案质量的提升与选择上[5-9]，以期通过不断完善的启动投运策略来确保新设备的高安全质效启动投运。

实际工程中，新设备启动投运的安全质效不仅取决于启动投运方案编制质量，更易受组织实施效果的影响。本文主要针对变电站全站等复杂项目的启动投运，结合现有研究成果及实际工程经验，基于新设备启动投运方案编制、启动投运组织实施两个维度，全方位探讨分析广泛适用于工程实际的新设备启动投运新模式，有效提升新设备启动投运安全质效。

1 新设备启动投运重点关注方面

1.1 新设备启动投运方案的编制

新设备启动方案是调控机构在新设备投运过程中对所辖设备进行调控管理的方案，是值班调度员指挥运行操作的主要依据[6]。新设备启动投运方案主要根据设备检修申请书、保护配置单、调度命名文件、电网接线图等有关新投材料进行编制。一套完备的方案包括启动投运设备、启动投运应具备条件、预计启动投运日期、调试项目、危险点分析及预控措施、基本程序及配合要求、启动投运详细步骤、移交调度管理、注意事项及新设备接线附图等几大部分。

1.2 新设备启动投运的组织实施

新设备启动投运的组织实施包含前期准备阶段和后期执行阶段。前期准备阶段主要进行设备验收、电网风险分析及预控管理等方面；在后期执行阶段，主要进行新设备启动投运操作，作为电网调度运行管理过程中的特殊操作，与正常运行设备的调度操作相比存在显著差异，主要表现在检查核对、方式调整及试验项目等多个方面，在实际工作中，需提前做好启动投运工作分工安排，重点把握好现场整体投运节奏、不同专业班组的协调配合、充电间隔时间的充分利用及临时缺陷的应急处置等多个方面。

2 启动投运方案安全质效提升措施

2.1 强化危险点分析

1）新设备冲击合闸过程中一次方式的安排要综合考虑多种因素，坚持从提高系统运行可靠性、减小设备故障影响范围的角度出发，尽量避开方式较为薄弱的厂站作为冲击电源点。

2）新设备尽量在停电状态下转热备用，以避免用刀闸对新CT充电。

3）分析新设备保护误动或拒动对电网安全稳定的影响，采取有效措施予以规避。

4）注重分析新设备启动投运过程中电网相关断面的控制要求，提前采取针对性预控措施。

2.2 选取可靠的后备保护

1）新设备首次带电时，应考虑可能出现一次设备故障而二次保护拒动或开关失灵的情况，采取必要的防范措施并与运行系统实现有效隔离。当主保护拒动时后备保护应尽快切除故障，以压缩对新设备故障有灵敏度的后备保护动作时限。

2）新设备充电时，为防止出现故障时未经检验的保护或是开关拒动，宜设置总后备开关，使用经检验后的简单过电流保护，如母联分段充电过流保护，对于总后备开关保护动作延时应满足电网稳定并兼顾保护动作选择性的要求。

3）如启用母联充电过流保护作为总后备保护，应在不同阶段调整母联充电过流保护定值，以确保在线路充电、合环、主变充电、保护带负荷测试等各阶段，总后备保护均有灵敏度且不会发生误动。

4）使用母联过流保护作为总后备对线路或主变充电时，应采用逐级充电原则，即先用母联开关对母线充电，母线带电建压正常后再用线路或主变开关对线路或主变进行充电。避免充电于故障设备时，保护装置受 PT 断线影响，部分保护功能闭锁，导致线路或主变保护拒动。

2.3 选择合适的启动投运时间点

1）统筹安排电网计划检修和消缺处置工作，合理确定新设备启动投运日期及具体时间节点。

2）涉及相关电网断面控制的启动投运工作，需提前调整电网运行方式，并视负荷情况安排在负荷低谷期进行。

3）涉及五级及以上电网事件风险预警的启动投运工作，应采取必要措施尽量缩短电网运行风险时间，考虑在重要用户不敏感用电时段开展启动投运。

2.4 有序开展启动投运

1）分批次、分阶段完成新设备启动投运，明确每一阶段的时间节点。

2）涉及多级调度管理的设备，应优先进行上级调度许可设备的启动投运，待该部分设备投运正常后再考虑直调设备投运。

3 启动投运组织实施安全质效提升措施

3.1 严把新设备验收关，保障新设备高质量投运

1）精心编制验收方案，合理安排验收时间。针对新设备验收工作时间紧、任务重、耗时长等问题，提前组织调配验收人员，组成验收小组，精心编制验收方案，对验收工作的总体安排、验收清单、组织措施等进行规范、明确；加强与继电保护、调度自动化、变电运维专业沟通联系，建立紧密、高效的联动工作机制，统筹安排电网监控日常工作，确认新设备具备验收条件后，及时开展验收工作。

2）统一验收标准，严格监控验收流程。按照典型监控信息表，对变电站端信号与调度监控信号核对一致，在注重待投运设备前期自动化联调的基础上，严把“四遥”及监控画面验收关，做到遥控、遥调成功率百分之百；坚持开展设备缺陷分析、跟踪管理工作，预留一定的缺陷处置时间，对确实无法短时间内处理的有关缺陷，及时汇报启动投运委员会，督促专业施工班组、设备厂家尽快处理；对影响设备运行的信号，在消缺之前相关设备验收不予通过。

3.2 强化电网风险预控管理，确保电网安全稳定运行

通过对新设备启动投运期间影响电网安全运行的各种潜在或固有因素进行评估，确定相应电网风险等级；编制并发布风险预警信息，通知运检、营销、安监及有关协同部门提前对相关重要输变电设备展开特殊巡视，全面保障设备健康运行水平，确保新设备启动投运期间电网运行风险可控、能控、在控。

3.3 超前安排运行方式，确保启动投运工作按期开展

综合考虑全网负荷水平、断面限额、短路电流、检修工作、缺陷及事故处理等因素对新设备启动投运的影响，超前调整电网运行方式，切实降低电网系统性运行风险，确保新设备启动投运顺利进行。

3.4 加强启动投运学习培训，提升全员技能水平

1）常态化组织调度运行人员深入学习《新设备启动投运案例精选与解析》指导性手册，对输变电工程启动投运过程中涉及的启动条件、试验项目与流程、保护带负荷测试所需的电流来源、安全措施等方面内容进行重点培训。

2）提前一周组织全体调度员学习、讨论新设备启动投运方案，让全体调度员掌握启动投运方案的内容、操作顺序以及风险预控措施等重要内容。

3.5 分阶段分步骤实施操作，保障启动投运有序开展

1）优化启动投运程序，预留足够时间，原则上应提前一周拟定、审核和下发调度指令票。

2）提前主动联系相关工作单位，加强协调配合，确保启动投运工作如期开展。

3）采取“三步走”方式，即将新设备启动投运过程分为“保护定值整定”、“设备转热备用”、“现场调度”三个阶段。一是，提前两日完成保护定值整定工作，全力确保继电保护及安全自动装置零缺陷投入运行。二是，提前一日执行设备转热备用操作，针对操作过程中出现的问题，及时记录和处理，积极备战次日启动投运工作。三是，启动投运当日调度人员赴现场调度，监督、指导运行人员进行设备冲击合闸、核相、保护带负荷测试等工作，灵活处置现场出现的各类问题。同时，加强与调度控制室值班调度员的协同联系，在现场调度员到达变电站前通知调度控制室值班人员先行下令现场运维开展安全措施拆除、运行方式调整、新线路冲击合闸等常规工作，共同提升启动投运安全质效。

3.6 充分发挥人员技能优势，提高启动投运安全质效

新设备启动投运是一项复杂的系统工程，操作时间长、人员极易疲劳，任何一个环节疏忽都会造成启动投运工作延迟甚至发生安全事故。坚持以安全、高效为工作目标，以业务熟、能力强、精力充沛为人员选拔标准，选派一组由调度技术专责（启动投运调度专业负责人）、调度值班长（安全监护员）、主值调度员（调度下令人）和副值调度员（学习人员）组成的启动投运小组赴现场进行启动投运指导工作，有力保障现场启动投运工作安全、高效开展。

3.7 大力推行并行操作模式，缩短启动投运时间

传统的新设备充电是按照一个设备单元试运行正常后再进行另一设备单元试运行的方式，经过历年启动投运经验总结分析和多方论证，可改进设备操作模式，即在启动投运过程中，对设备冲击试验没有逻辑关系的操作任务采用多组人员并行操作模式，充分利用设备充电等待时间进行另一设备的冲击合闸工作，大力缩短新设备启动投运时间。

4 结束语

电网新设备启动投运是一项系统性、复杂性工程，是新设备接入电网运行前的一个重要环节，关系到电网的安全、经济、优质及稳定运行。作为电网调度运行管理的重大操作，在实际中需紧密围绕安全质效提升这一核心要求，综合考虑、优化启动投运方案的编制及启动投运的组织实施工作。本文所提出的一系列提升新设备启动投运安全质效的措施在成都电网已得到广泛应用，取得了明显的工程应用价值。