小型水電站綜合自動(dòng)化改造后微機(jī)繼電保護(hù)及二次回路的驗(yàn)收方法

麥凱 符冰

摘 要:文章結(jié)合筆者多年水電站工作經(jīng)驗(yàn)探討分析了小型水電站綜合自動(dòng)化改造后微機(jī)繼電保護(hù)及二次回路的驗(yàn)收方法,可供同行交流。

關(guān)鍵詞：小型水電站；綜合自動(dòng)化改造；繼電保護(hù)裝置；二次回路；驗(yàn)收

前言

小型水電站的繼電保護(hù)裝置的正確動(dòng)作是保證水電站安全運(yùn)行的前提，對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行正確的驗(yàn)收檢驗(yàn)，是保證繼電保護(hù)裝置安全運(yùn)行和可靠動(dòng)作的極為重要的一環(huán)。如何有效地進(jìn)行繼電保護(hù)投運(yùn)前的驗(yàn)收，本文將從驗(yàn)收前的準(zhǔn)備工作、一般性檢驗(yàn)、加電試驗(yàn)驗(yàn)收和驗(yàn)收過(guò)程中的注意事項(xiàng)等四個(gè)方面進(jìn)行介紹，供同行們參考與借鑒。

1、 驗(yàn)收前的準(zhǔn)備工作

（1）成立驗(yàn)收組織

生產(chǎn)管理職能部門成立驗(yàn)收領(lǐng)導(dǎo)組、驗(yàn)收工作組，設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、生產(chǎn)廠家等相關(guān)單位人員成立驗(yàn)收配合組。

（2） 驗(yàn)收的技術(shù)要求

設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試的相關(guān)部門提供的技術(shù)資料齊全。如：發(fā)電機(jī)、變壓器等一次設(shè)備的技術(shù)參數(shù)和實(shí)測(cè)參數(shù)，發(fā)電機(jī)、變壓器的試驗(yàn)報(bào)告；電壓、電流互感器的變比、極性、直流電阻和伏安特性等實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；等等。

驗(yàn)收工作組組織驗(yàn)收人員編寫符合實(shí)際的驗(yàn)收大綱。驗(yàn)收大綱一般應(yīng)明確驗(yàn)收的范圍、驗(yàn)收的時(shí)間、驗(yàn)收的組織機(jī)構(gòu)成員、驗(yàn)收的依據(jù)、驗(yàn)收的內(nèi)容和驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)。驗(yàn)收工作以《繼電保護(hù)和電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置檢驗(yàn)規(guī)程》、《繼電器及繼電保護(hù)裝置基本試驗(yàn)方法》和《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》、各制造廠提供的保護(hù)裝置技術(shù)/使用說(shuō)明書及調(diào)試大綱、設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)備合同等為標(biāo)準(zhǔn)。

（3） 驗(yàn)收常用工器具的準(zhǔn)備

驗(yàn)收常用的工器具包括：兆歐表、微機(jī)保護(hù)測(cè)試儀、高頻振蕩器、選頻表、光功率計(jì)、升流器、調(diào)壓器、萬(wàn)用表、卡表、指針毫安表、電流互感器特性測(cè)試儀等。

（4） 驗(yàn)收的主要項(xiàng)目

驗(yàn)收的主要項(xiàng)目包括：電氣設(shè)備及線路有關(guān)實(shí)測(cè)參數(shù)正確；全部保護(hù)裝置竣工圖紙符合實(shí)際、裝置定值符合整定通知單要求、檢驗(yàn)項(xiàng)目及結(jié)果符合檢驗(yàn)條例和有關(guān)規(guī)程的規(guī)定、核對(duì)電流互感器變比及伏安特性、檢查保護(hù)屏設(shè)備、檢查二次電纜、用一次負(fù)荷電流和工作電壓進(jìn)行驗(yàn)收試驗(yàn)、保護(hù)整組試驗(yàn)等。

（5） 投運(yùn)前的準(zhǔn)備

拆除驗(yàn)收檢驗(yàn)時(shí)使用的試驗(yàn)設(shè)備、儀表及一切連接線，清掃現(xiàn)場(chǎng)，所有被拆動(dòng)的或臨時(shí)接入的連接線應(yīng)全部恢復(fù)正常，復(fù)歸裝置所有信號(hào)。要求檢驗(yàn)人員應(yīng)在規(guī)定期間內(nèi)提出書面檢驗(yàn)報(bào)告，驗(yàn)收保護(hù)負(fù)責(zé)人應(yīng)對(duì)檢驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行詳細(xì)審核，如發(fā)現(xiàn)不妥且足以危及保護(hù)安全運(yùn)行時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況采取必要的措施。

2、 一般性檢驗(yàn)

（1）技術(shù)資料的驗(yàn)收

技術(shù)資料的驗(yàn)收主要包括：設(shè)備清單及設(shè)備開箱記錄；全套工程施工圖紙資料；調(diào)試報(bào)告及安裝記錄是否齊全、正確；核查提供的技術(shù)資料、專用工具及備品備件是否齊全；電壓、電流互感器等與保護(hù)相關(guān)設(shè)備資料。

（2）保護(hù)屏的驗(yàn)收

對(duì)裝置內(nèi)部和機(jī)械部分進(jìn)行驗(yàn)收：檢查裝置的配置、型號(hào)、額定參數(shù)是否與要求相符合；要求裝置內(nèi)、外部應(yīng)清潔無(wú)積塵；要求裝置小開關(guān)、撥輪及按鈕、連接片等操作靈活、手感好；拔出所有插件，檢查裝置是否有明顯的損傷；檢查裝置內(nèi)部的焊觸點(diǎn)、插件接觸的牢靠性；對(duì)照?qǐng)D紙檢查打印機(jī)電源及通信電纜接線是否正確。對(duì)保護(hù)裝置整定區(qū)與軟件版本進(jìn)行驗(yàn)收：檢查各保護(hù)的程序版本號(hào)及校驗(yàn)碼并做好記錄；核對(duì)保護(hù)裝置整定值與整定值通知單應(yīng)一致；存放定值區(qū)應(yīng)滿足運(yùn)行部門要求；核對(duì)TA 變比與整定通知單應(yīng)一致。根據(jù)整定要求，對(duì)硬件跳線進(jìn)行設(shè)置和檢查。保護(hù)屏上的所有設(shè)備應(yīng)采用雙重編號(hào)，內(nèi)容標(biāo)示明確規(guī)范，并應(yīng)與圖紙標(biāo)示內(nèi)容相符，滿足運(yùn)行部門要求。

（3）二次設(shè)備安裝的驗(yàn)收

二次設(shè)備安裝驗(yàn)收包括二次線安裝工藝驗(yàn)收、電纜敷設(shè)驗(yàn)收、二次接地驗(yàn)收和二次絕緣驗(yàn)收等四項(xiàng)內(nèi)容。二次線安裝工藝要滿足《電氣裝置安裝工程盤、柜及二次回路接線施工及驗(yàn)收規(guī)范》的要求，做到美觀、整齊、易于運(yùn)行維護(hù)及檢修。電纜敷設(shè)要求電纜溝內(nèi)動(dòng)力電纜在上層，接地銅排在上層的外側(cè)；地下淺層電纜必須加護(hù)管，并作防腐防水處理；電纜屏蔽層應(yīng)兩端可靠接地；檢查電纜封堵是否嚴(yán)密、可靠；交流回路與直流回路不能共用一根電纜等。

二次接地方面要求所有二次電纜都應(yīng)采用阻燃鎧裝屏蔽電纜，屏蔽層在升壓站與控制室同時(shí)接地；保護(hù)屏屏體、前后柜門應(yīng)可靠接地；保護(hù)屏柜下面的接地銅網(wǎng)要有一個(gè)牢固、可靠的接地點(diǎn)，接地網(wǎng)所用銅導(dǎo)線截面不小于100mm2；電流互感器及電壓互感器的二次回路必須分別有且只能有一個(gè)接地點(diǎn)。二次絕緣驗(yàn)收是指根據(jù)規(guī)程規(guī)定，用1000V的兆歐表?yè)u電流回路對(duì)地、控制信號(hào)及保護(hù)回路對(duì)地絕緣電阻，絕緣電阻值要求不低于10MΩ。

（4）繼電保護(hù)回路的驗(yàn)收

繼電保護(hù)回路驗(yàn)收項(xiàng)目有:從電流、電壓互感器二次側(cè)端子開始到有關(guān)保護(hù)裝置的二次回路；從直流分電屏出線端子排到有關(guān)保護(hù)裝置的二次回路；從保護(hù)裝置到控制、信號(hào)屏間的直流回路；保護(hù)裝置出口端子排到斷路器端子箱的跳、合閘回路；非電氣量保護(hù)的相關(guān)二次回路。驗(yàn)收保護(hù)回路的重點(diǎn)檢查二次接線的正確性，二次回路應(yīng)符合設(shè)計(jì)和運(yùn)行要求。在驗(yàn)收工作中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)保護(hù)本身不易檢測(cè)到的二次回路的檢驗(yàn)、檢查，以提高繼電保護(hù)及相關(guān)二次回路的整體可靠性、安全性。

3、 加電試驗(yàn)的驗(yàn)收

加電試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作：將保護(hù)裝置的VFC、CPU、MONI、SIG插件拔出機(jī)箱,其余插件全部插入；將打印機(jī)與微機(jī)保護(hù)裝置斷開；逆變電源開關(guān)置“ON”位置；保護(hù)屏上各連接片置“投入”位置，重合閘方式切換開關(guān)置“停用”位置；斷開直流電源、交流電壓回路等； 在保護(hù)屏端子排排內(nèi)側(cè)分別短接交流電壓回路端子、交流電流回路端子、直流電源回路端子、跳閘和合閘回路端子、開關(guān)量輸入回路端子等。

3.1 二次回路絕緣阻值的檢查

采用1000V兆歐表分別測(cè)量各組回路間及各組回路對(duì)地的絕緣電阻；檢查跳、合閘回路間及對(duì)地絕緣電阻；檢查跳、合閘回路對(duì)所有正電源之間的絕緣；對(duì)使用觸點(diǎn)輸出的信號(hào)回路，用1000V兆歐表測(cè)量每芯對(duì)地及對(duì)其他各芯間的絕緣電阻；整個(gè)二次回路的絕緣電阻檢測(cè)；交流耐壓試驗(yàn)。

3.2 保護(hù)裝置加電試驗(yàn)的檢查

（1）上電檢查

打開裝置電源，裝置應(yīng)能正常工作；檢查并記錄裝置的硬件和軟件版本號(hào)，校驗(yàn)碼等信息；校對(duì)時(shí)鐘。

（2） 逆變電源檢查

對(duì)于微機(jī)型裝置，要求插入全部插件；測(cè)量逆變電源的各級(jí)輸出電壓值；做直流電源緩慢上升時(shí)的自啟動(dòng)性能檢驗(yàn)。

（3）開關(guān)量輸入回路檢驗(yàn)

對(duì)所有引入端子排的開關(guān)量輸入回路依次加入激勵(lì)量，觀察裝置的行為；按照裝置技術(shù)說(shuō)明書所規(guī)定的試驗(yàn)方法，分別接通、斷開連接片及轉(zhuǎn)動(dòng)把手，觀察裝置的行為。

（4） 輸出觸點(diǎn)及輸出信號(hào)檢查

在裝置屏柜端子排處，按照裝置技術(shù)說(shuō)明書規(guī)定的試驗(yàn)方法，依次觀察裝置所有觸點(diǎn)及輸出信號(hào)的通斷狀態(tài)。

（5） 模數(shù)變換系統(tǒng)檢驗(yàn)

檢驗(yàn)零點(diǎn)漂移，要求裝置不輸入交流電壓、電流量，觀察裝置在一段時(shí)間內(nèi)的零漂值；各電流、電壓輸入的幅值和相位精度檢驗(yàn)。

（6） 整定值的整定及檢驗(yàn)

整定值的整定檢驗(yàn)是指將裝置各有關(guān)元件的動(dòng)作值及動(dòng)作時(shí)間按照定值通知單進(jìn)行整定后的檢驗(yàn)。該項(xiàng)試驗(yàn)是在屏柜上各元件檢驗(yàn)完畢后才可進(jìn)行。要求按照定值通知單上的整定項(xiàng)目，依據(jù)裝置技術(shù)說(shuō)明書或制造廠推薦的試驗(yàn)方法,對(duì)保護(hù)的每一功能元件進(jìn)行逐一檢驗(yàn)。

（7） 操作箱檢驗(yàn)

操作箱重點(diǎn)檢驗(yàn)下列元件及回路的正確性：防止斷路器跳躍回路和三相不一致回路；交流電壓的切換回路；合閘回路、跳閘1回路及跳閘2回路的接線正確性,并保證各回路之間不存在寄生回路。

（8） 整組試驗(yàn)

裝置在做完每一套單獨(dú)保護(hù)（元件）的整定檢驗(yàn)后,需要將同一被保護(hù)設(shè)備的所有保護(hù)裝置連在一起進(jìn)行整組的檢查試驗(yàn)，以校研各裝置在故障及重合閘過(guò)程中的動(dòng)作情況和保護(hù)回路設(shè)計(jì)正確性及其調(diào)試質(zhì)量。若同一被保護(hù)設(shè)備的各套保護(hù)裝置皆接于同一電流互感器二次回路，則按回路的實(shí)際接線，自電流互感器引進(jìn)的第一套保護(hù)屏柜的端子排上接入試驗(yàn)電流、電壓，以檢驗(yàn)各套保護(hù)相互間的動(dòng)作關(guān)系是否正確；如果同一被保護(hù)設(shè)備的各套保護(hù)裝置分別接于不同的電流回路時(shí)，則應(yīng)臨時(shí)將各套保護(hù)的電流回路串聯(lián)后進(jìn)行整組試驗(yàn)。

驗(yàn)收檢驗(yàn)時(shí)，需要先進(jìn)行每一套保護(hù)帶模擬斷路器的整組試驗(yàn)。每一套保護(hù)傳動(dòng)完成后，還需模擬各種故障，用所有保護(hù)帶實(shí)際斷路器進(jìn)行整組試驗(yàn)。

（9）與水電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)的配合檢驗(yàn)

對(duì)于水電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)而言，重點(diǎn)檢驗(yàn)各種繼電保護(hù)的動(dòng)作信息和告警信息的回路正確性及名稱的正確性；對(duì)于繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，各種繼電保護(hù)的動(dòng)作信息、告警信息、保護(hù)狀態(tài)信息、錄波信息及定值信息的傳輸正確性是檢驗(yàn)重點(diǎn)。

（10） 裝置投運(yùn)的驗(yàn)收

裝置投運(yùn)前，必須用一次電流與工作電壓檢驗(yàn)以下項(xiàng)目：測(cè)量電壓、電流的幅值及相位關(guān)系；對(duì)使用電壓互感器三次電壓或零序電流互感器電流的裝置，檢驗(yàn)裝置接線的正確性；測(cè)量電流差動(dòng)保護(hù)各組電流互感器的相位及差動(dòng)回路中的差點(diǎn)流，以判明差動(dòng)回路接線的正確性及電流變比補(bǔ)償回路的正確性；檢查相序?yàn)V過(guò)器不平衡輸出的數(shù)值等。

對(duì)變壓器差動(dòng)保護(hù)，需要用在全電壓下投入變壓器的方法檢驗(yàn)保護(hù)能否躲過(guò)勵(lì)磁涌流的影響；對(duì)于發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)，應(yīng)在發(fā)電機(jī)投入前進(jìn)行的短路試驗(yàn)過(guò)程，測(cè)量差動(dòng)回路的差電流，以判明電流回路極性的正確性。

3.3 二次回路通電試驗(yàn)的檢查

二次回路在通電試驗(yàn)前，應(yīng)首先保證各個(gè)電氣元件的性能合格、可靠后，方可進(jìn)行整組試驗(yàn)，以檢查其回路連接是否正確、元件動(dòng)作是否符合要求。

二次回路通電試驗(yàn)的檢查包括直流電源系統(tǒng)檢查；用外部回路檢查信號(hào)回路系統(tǒng)；控制回路的檢查與通電試驗(yàn)；電流互感器升流檢查；電壓互感器升壓檢查。

4、 驗(yàn)收過(guò)程中的注意事項(xiàng)

（1）斷開裝置直流電源并采取防靜電措施后才允許插、拔插件；

（2）保護(hù)裝置異常，一般情況下現(xiàn)場(chǎng)不做元器件更換與調(diào)整，當(dāng)查出問(wèn)題后應(yīng)進(jìn)行整插件（或整裝置）更換；

（3）當(dāng)證實(shí)確需要更換芯片時(shí)，要用專用起拔器。更換時(shí)，芯片插入的方向應(yīng)正確，保證接觸可靠，并經(jīng)第二人檢查無(wú)誤后，方可通電；

（4）因驗(yàn)收需要臨時(shí)短接或斷開的端子，應(yīng)逐個(gè)記錄，并在試驗(yàn)結(jié)束后及時(shí)恢復(fù)；

（5）在驗(yàn)收過(guò)程中發(fā)現(xiàn)端子接線錯(cuò)誤或接線與圖紙不符，修改實(shí)際接線或者圖紙后注意一定要在圖紙上標(biāo)明，并履行審批手續(xù)；

（6）試驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)注意不要將插件插錯(cuò)位置；

（7）存放程序的EPROM 芯片的窗口要用防紫外線的不干膠封死；

（8）打印機(jī)及每塊插件應(yīng)保持清潔，注意防塵。