500kV变电站线路不停电定值修改工作安全控制QC.ppt

500kV变电站线路不停电修改保护定值工作安全控制 国网湖北检修公司变电检修中心变电二次运检一班QC小组 2016年12月 一 概况 1 变电二次运检一班情况简介 变电站线路不停电修改保护定值工作安全控制 一 概况 500kV 小组类型 攻关型 注册时间 2014 1 注册编号 活动次数30 活动时间2014 1 2014 12 2 QC小组简介 二 问题的提出 安全正确整定继电保护定值 是继电保护装置正确动作及电网安全运行的重要保障 工作量增加迅速随着湖北电网迅猛发展 配合送电操作及系统参数改变等 500kV变电站产生大量500kV及220kV线路不停电保护定值修改工作 近年湖北电网500kV变电站数量大量增加 相关保护定值修改工作曾迅速递增趋势 另外工作人员及车辆紧张问题日趋严重 快速安全完成 变电站线路不停电保护定值修改 工作任务 迫在眉睫 技术发展需要变电站的无人值守和少人值守模式大量推广实施 保护定值管理及维护手段不断革新 国内多个省市对于 变电站远方不停电修改保护定值 技术正在进行大力研究 已在110kV及35kV变电站进行实际应用 该技术的应用将是未来变电站发展的必然趋势 然而 500kV变电站中设备复杂 负荷重要 危险性大 对 500kV变电站线路不停电定值修改工作 安全有效控制是实现 500kV变电站远方不停电修改保护定值 工作的基础 事故影响严重500kV变电站中线路不停电保护定值修改工作涉及500kV和220kV运行线路 一旦发生错误 引起保护装置误动或拒动 可能会出现误切重要负荷 系统振荡及失灵保护启动引起大范围跳闸等严重电网事故 因此 对该工作安全控制显得尤为重要 安全要求明确国家电网公司安全规范中对继电保护定值整定工作有 防止误整定继电保护定值 的明确要求 国家电网公司及湖北省电力公司对500kV变电站跳闸事故率有着具体考核标准 500kV变电站线路不停定保护定值修改工作 存在由于误整定造成事故跳闸的安全隐患尽快对此工作进行有效的安全控制是非常有必要的 三 选题理由 我们选择 500kV变电站线路不停电修改保护定值工作安全控制 作为本次QC活动课题的理由如下 表1 活动计划表制表人 王峦制表时间 2014年1月15日 三 选题理由 根据以上选题理由我们制定小组活动计划表如下 计划线 实施线 四 现状调查 1 设备情况 保护双重化配置 1 设备情况 四 现状调查 2 工作数据统计 500kV变电站线路不停电修改保护定值工作呈逐年增加的趋势 随着工作量的加大 如果没有可靠的技术手段加以控制 出错的机率也会逐渐增加 四 现状调查 湖北电网已有24个500kV交流变电站 且有逐年增加趋势 表 2 制表 胡毅日期 2014年12月 四 现状调查 图 1 制图 谢鹏日期 2014年12月 四 现状调查 现场工作人员往往忽略线路保护定值修改工作的目的 这样可能造成对工作中的安全点把握不完全 500kV变电站线路定值修改工作通常分为两种情况 1 配合对侧间隔送电 仅用于220kV线路 临时定值修改 2 系统参数改变造成相应定值修改 3 工作目的调查 4 工作效率调查 通过多次参与 500kV变电站不停电线路保护定值修改 工作 工作流程复杂 工作步骤过多 造成工作时间较长 如何安全快速完成工作任务 是值得我们研究的 1 2 3 工作时间通常为 个小时以上 工作步骤达到10步以上 四 现状调查 5 常见错误统计 5 1误入间隔 5 2工作前未注意双套保护运行状态 5 5启动失灵压板投退不完整 5 3重合闸出口压板投退错误 5 4重合闸出口压板投退错误 5 6定值修改后未经认真核对 5 7重合闸把手投退不当 在实际工作中 工作方法往往因人而异 无统一的工作流程 不停电修改线路定值工作看是简单 但如果不统一加以控制 可能造成严重后果 四 现状调查 5 1误入间隔修改定值时 误走错屏位 将其它屏柜的保护定值进行了错误修改 造成保护装置误动 拒动危险 5 2工作前未注意双套保护运行状态 保护装置误动 拒动危险 一旦定值修改过程中 线路发生故障 该线路只有先靠远后备保护来切除故障 远后备保护延时较长 这不符合继电保护的速动性和可靠性原则 双套保护运行状态 当其中一套线路保护进行定值修改工作而将此保护装置退出 另一套保护由于装置异常或压板投退不正确 造成保护闭锁或退出运行 这时双套保护均退出 该线路属于无保护运行状态 四 现状调查 5 3重合闸出口压板投退错误 220kV线路两套线路保护中 仅用一套线路保护的重合闸出口 正常时一般用第一套线路保护的重合闸出口 由于重合闸出口压板未投入 一旦遇到单相瞬时性故障 线路无法重合闸动作 使线路被长时间切除 在 220kV不停电线路保护定值修改 工作中 这时造成两套保护重合闸压板均未投入 四 现状调查 在投退保护压板过程中 仅在本屏投退压板 而忽略了在第一套线路保护屏的第一套和第二套线路保护三跳及永跳启动失灵保护压板地投退 在220kV线路保护中 第一套和第二套线路保护三跳及永跳启动失灵保护压板一般情况下均在第一套线路保护屏 这样可能会造成失灵保护的误动及拒动 5 4启动失灵压板投退不完整 系统参数发生改变 需要修改两侧线路保护定值时 当对侧修改第一套保护装置定值且将该保护屏所有压板退出 而本侧却在修改第二套保护装置定值且将该保护屏所有压板退出 由于保护两侧投退情况不一致 则造成两侧的两套保护装置的纵联保护出现问题 当这种情况发生时 可能造成该通道纵联保护失效 5 5保护两侧投退配合不一致 四 现状调查 在220kV线路保护定值修改完成后 重合闸把手仍处于停用状态 将保护装置投入运行 对于重合闸方式把手的问题 在退保护时 运行人员按典型操作票将 重合闸方式把手 由 单重 方式转为 停用 方式 当定值修改工作完成时 若忘将 重合闸方式把手 打至 单重 方式 一旦线路发生单相瞬时性故障 本应重合闸的故障 而由于 重合闸方式把手 打至 停用 而直接 三跳 致使该线路不能通过重合闸来快速恢复供电 如果该线路为重要负荷 则可能会对电网安全造成严重后果 保护定值整定错误 投入运行 当保护装置定值修改完成后 未对其定值反复核对 直接将该保护投入运行 可能造成保护装置误动 拒动现象 5 6定值修改后未经认真核对 5 7重合闸把手投退不当 四 现状调查 五 课题目标 在进行 500kV变电站线路不停电修改保护定值 过程中 最大限度减小工作中的危险 使整个工作过程做到目的明确 安全可控 使工作效率得到提高 将工作时间由原来的 小时以上减小到30分钟 不停电修改一条线路保护定值耗时 图2制图 闵铁军日期 2014年12月 运行人员退出压板时间 2 4分钟 继电保护人员核对运行人员安全措施时间 1 5分钟 确定保护装置状态时间 1 5分钟 继电保护人员修改定值时间 2 6分钟 核对定值时间为5 15分钟 我们QC小组针对该工作中各环节进行了研究 对其中各主要环节耗时时间进行了实际统计 结果如下 单套保护定值修改主要项目耗时 2 1目标可行性 五 课题目标 最大耗时时间为 4 5 5 6 15 2 35 2 70分钟最小耗时时间为 2 1 1 2 5 2 22分钟 一条线路定值修改总耗时 一条线路每次定值修改工作涉及两套保护装置 则修改每条线路定值的时间应单套保护耗时时间的2倍 如果优化工作方法 严格安全控制 强化工序管理 各工作环节以最短的时间完成 理论值为22分钟 30分钟 因此实际工作时间为30分钟是可以达到的 2 1目标可行性 五 课题目标 湖北省电力公司对500kV变电站安全运行有严格的安全指标 而该项工作存在巨大的安全风险 因此必须完成目标值 公司安全任务的完成才能得到保障 QC小组拥有一群热爱电力事业 有冲劲 进取向上的年轻人 均有5年以上工作经验 曾经参加过多次 500kV变电站不停电线路保护定值修改 工作 我们相信能圆满完成这个课题 五 课题目标 六 原因分析 变电站线路不停电修改保护定值工作危险过大 500kV 工作人员安全意识及理论水平不够 工作目的不明确 部分设备界面不便操作 工作处理方法不当及工序错误 装置厂家及产品型号不同 设备存在寄生回路 工作中涉及压板过多 部分设备界面不便操作 线路不停电修改定值的工作量逐年增加 线路不停电的情况下修改定值 220kV临时定值修改工作任务繁重 七 要因确认 要因 非要因 七 要因确认 八 制定对策 要因一 线路不停电的情况下修改定值 对该项工作中的危险点进行收集 分析 制定防范措施 将不停电修改定值的工作危险减到最小 李挺谢鹏 2014 6 要因二 工作处理方法不当 工序错误 根据该项工作现场易犯的习惯性错误及改定值的原因进行整合 有针对性地制定一个统一的工作流程对工作加以控制 并最大程度对工作进行简化 安全有序地进行修改定值的工作 提高工作效率 李挺王峦 2014 7 八 制定对策 要因三 设备存在寄生回路 分为三个方面解决 1 线路不停电定值修改时 我们根据现场实际硬压板投退情况与装置本体报文情况及监控后台信息情况进行三方核对 以确定相关压板确已退出 2 在保护校验工作中增加对寄生回路的排查工作 3 在基建及技改验收过程中 增加对压板投退情况验收工作 现场压板投退安全可控 通过验收管理及校验工作排查逐步彻底消除压板寄生回路 李挺闵铁军 2014 8 八 制定对策 要因四 220kV临时定值修改工作任务繁重 1 根据临时定值修改内容的固定规律 将定值分区整定 利用保护装置 切区 功能对定值进行修改 2 向上级部门申请协调 由本在变电站值班的运行人员进行临时定值修改工作 将临时定值修改工作简单化 大幅减小由此工作引起的人员及车辆损耗 李挺胡毅 2014 9 八 制定对策 九 对策实施 本次任务主要是 针对以上继电保护定值工作中存在的问题 制定一套完善可行的工作方案 具体分为以下四个方面进行实施 常见错误进行分析 制定安全工作流程 分配管理优化 消除寄生回路 3 制定相关措施 逐步消除 压板回路寄生回路 问题 1 对 500kV变电站线路不停电保护定值修改 工作中的常见错误进行分析并提出相关防范措施 2 制定统一安全的工作流程 以便对保护定值修改工作进行安全有效控制 4 通过相关技术手段使变电站 220kV线路临时定值修改工作 简单化 根据变电站实际情况对 线路不停电修改定值工作 进行分配管理优化 使其更有效率 并减小人员 车辆等资源损耗 九 对策实施 假设先修改该线路第一套线路保护定值 后修改第二套线路保护定值 九 对策实施 确认任务的内容 防止误入间隔 并确定该项定值修改工作的原因 如果是配合对侧间隔送电 则为临时定值修改 待送电完成后再恢复原定值 如果是由于系统参数发生改变 则为永久定值修改 修改完成后 核对无误后 立即向调度报告 待调度部门允许后方能投入 查看该线路是否处于正常运行状态 防止当第二套保护故障的情况下 将第一套保护退出 造成线路无保护运行 该项仅适用于220kV线路保护 500kV线路保护重合闸出口压板在相应的断路器保护屏上 则不存在此情况 九 对策实施 500kV第一套线路保护屏所有压板均退出 220kV线路保护屏由运行人员将该线路第一套线路保护所有保护功能压板 出口压板及启动失灵压板 除 第二套线路保护三跳及永跳启动失灵保护 压板 退出 由继电保护人员按最新调度令将该线路第一套线路保护相关保护定值修改 修改完成后 对该保护装置所有定值与运行人员进行认真核对 确定保护定值无误后 立即向调度部门汇报 待允许后 由运行人员将该线路第一套线路保护屏所有保护压板投入 其中对于220kV线路保护装置 其 重合闸出口 压板投入 确认该保护装置正常运行 并同继电保护人员共同核对压板是否投退正确 待第一套保护装置所有压板投入后 观察保护装置状态 确定装置正常后 向调度部门申请停用第二套保护装置 待调度部门允许后 由运行人员将该线路第二套线路保护屏所有保护压板退出 对于220kV保护装置 其 重合闸出口 压板也应退出 同时将该线路第一套线路保护屏的 第二套线路保护三跳及永跳启动失灵保护 压板退出 九 对策实施 由继电保护人员按最新调度令将该线路第二套线路保护相关保护定值修改 修改完成后 对该保护装置所有定值与运行人员进行认真核对 确定第二套保护定值核对无误后 向调度部门申请投入第二套保护装置 待调度部门允许后 由运行人员将该线路第二套线路保护屏所有保护压板 除 重合闸出口 压板 投入 将该线路第一套线路保护屏的 第二套线路保护三跳及永跳启动失灵保护 压板投入 确认第二套线路保护装置正常运行 运行人员向上级调度部门报告保护定值修改工作完成 九 对策实施 采用 投退压板验证 后期停电排查 验收制度管理 三方面逐步解决该问题 投退压板验证 后期停电排查 验收制度管理 继电保护装置压板投退情况会在相应的保护装置报文及监控后台信号显示中反应出来 因此通过保护装置报文及监控后台监视核对继电保护装置压板的投退情况 对压板寄生回路进行排查 在保护停电校验时 可以增加对压板寄生回路排查工作 由于是停电排查 危险相对较小 为了杜绝该现象继续发生 可以在新设备投运验收时 增加验收项目 通过投退压板操作与监控系统及保护装置报文核对的方式 对压板寄生回路情况进行排查 并签字确认 责任到人 九 对策实施 500kV变电站线路不停电定值修改工作可以分为 非临时定值修改工作及临时定值修改工作两种 而临时定值修改工作 仅适用于220kV线路保护 通过技术手段简化 220kV线路临时定值修改工作 再进行优化 定值修改 分配管理 使 临时定值修改 工作由变电站值班的运行人员完成 则达到减小继电保护人员及车辆损耗的目的 并使工作更有效率 为配合对侧220kV新设备送电 当对侧新设备CT极性正确性未得到验证前 将对侧母差保护退出 为防止母线发生故障时 将由该母线上所有线路的对侧后备保护来切除故障 为了设备安全 快速切断故障电流 则需缩短对侧后备保护动作时间 220kV临时定值常规整定有两种方式第一种方式 将线路保护后备保护中的接地距离二段定值时间修改为 0 5S 第二种方式 将线路保护后备保护中的接地距离二段及相间距离二段定值时间均修改为 0 5S 根据临时定值常规整定方式 我们可以将220kV线路保护整定为3个区 统一规定为 1区为正常运行区 按日常定值通知单整定 2区为临时定值区 按日常定值通知单整定 但接地距离二段时间修改为0 5S 3区也为临时定值区 按日常定值通知单整定 但接地距离二段及相间距离二段时间均修改为0 5S 工作人员可以通过保护装置 切区 功能进行定值区的切换 将定值修改 然后将当前定值区打印进行核对 九 对策实施 由于220kV临时定值工作繁重 且已可通过 切区 操作使工作变得简单化 则可以将临时定值修改工作交于本在变电站值班的运行人员完成 我们向上级部门说明情况后 引起上级领导高度重视 下发文件 采取了相关措施 九 对策实施 十 效果检查 其中 本QC小组制定的 500kV变电站线路不停电定值修改工作流程 在500kV双河变电站应用 按 双28 RCS 931AMM Z 02 及 双28 WXH 802A B1 Z 02 定值单 耗时25分钟完成了220kV双余线不停电的情况下对第一 二套线路保护定值的修改工作 如图4 超额完成目标 25分钟 修改一条220kV运行线路保护定值耗时 图 4 制图 闵铁军日期 2014年10月 并通过优化 工作分配 管理 将临时定值修改工作任务由运行人员完成 使得相当比例的定值修改工作更有效率 且大幅减小了继电保护人员 车辆及出差开销等损耗 通过本次QC活动的开展 使 500kV变电站线路不停电定值修改工作 得到了有效安全控制 减小了由于 线路不停电修改保护定值工作 造成电网事故的机率 避免了由此产生的电量损失 十 效果检查 10 2 1检修维护费节省额计算 计算一年内该类工作所需的总检修维护费用 以2014年 500kV双河变电站为例 从检修工区到变电站全程300公里以上 2014年有54项220kV临时定值修改工作 每项工作如果由继电保护人员完成 则产生的维护费用如下 1 车辆费用 燃油费 900元高速过路费 400元车辆平均损耗修理费 200元 1500 2 人员出差费用 以2个继电保护人员 1个司机 出差2天来计算 出差补贴 420元住宿费 440元误餐费 300元 1160 总节约费用14 364万元 根据距离的远近 湖北500kV变电站临时定值修改工作的费用各不相同 但双河变电站位于鄂中地区 在湖北各500kV变电站中距离适中 可将双河变电站所需维护费作为各站平均费用参考 即所有站的平均费用按2660元计算 2014年全年54项临时定值修改工作 总费用应为 2660 54 143640元 因此本次QC活动每年为公司节省维护费用为14 364万元 且该费用将随着电网的发展逐年递增 十 效果检查 10 2 2电网事故跳闸电量损耗金额计算 通过变电站一年内各线路电量输送情况及湖北电网销售电价标准 计算由于 线路不停电修改保护定值 工作失误发生跳闸事故 造成的电量经济损失 以湖北500kV十堰变电站2014年全站线路运行情况为例