提高微机保护抗干扰能力.docx
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提高微机保护抗干扰能力
提高微机保护抗干扰能力
华电国际十里泉发电厂
检修部电气队继电保护QC小组
二○一四年三月
提高微机保护抗干扰能力
一、小组概况
（1）小组活动简介
小组名称
华电国际十里泉发电厂检修公司
电气队QC小组
小组成立时间
2008.01
小组课题
降低主控室直流系统接地故障率
课题注册日期
2014.3.20
课题类型
现场型
注册登记号
038-2014
小组人数
14人
活动时间
2014.3
-2014.12
活动次数
12次
成员参加率
100%
（2）小组成员状况
序号
姓名
性别
文化程度
职称
组内职务
1
邵波
男
本科
助理工程师
组长
2
谢维民
男
本科
技师
副组长
3
程新
男
大专
技师
组员
4
张伯勇
男
中专
技师
组员
5
蒋震
男
技校
技师
组员
6
刘海生
男
本科
助理工程师
组员
7
孔禾
男
大专
助理工程师
组员
8
陈静
女
本科
助理工程师
组员
9
李方强
男
本科
助理工程师
组员
10
张馨文
女
本科
助理工程师
组员
11
王闻思
女
本科
助理工程师
组员
12
朱成
男
本科
助理工程师
组员
13
于亚洲
男
本科
助理工程师
组员
14
米志同
男
本科
助理工程师
组员
二、设备简介
作为本厂安全稳定运行的卫士，继电保护及自动装置可靠运行越来越重要。
#1-7发变组保护、220kV线路保护、110kV线路保护、母线差动保护、厂变备变保护及励磁调节器、故障录波器等安全自动装置微机率已超过95%。
微机型保护及安全自动装置现场运行的情况，直接关系到一次设备的运行可靠性和整个电网安全。
微机型保护及安全自动装置组成：
由电源插件、CPU插件、模数转换插件、开关量输入输出插件、交流输入插件、人机对话插件及外部的二次回路。
三、选题理由：
1、微机型保护及安全自动装置运行在复杂电磁环境中，变电站中有各种电磁干扰源：
如雷电、操作冲击以及各种放电现象。
强烈电磁干扰会对二次设备及回路安全运行造成致命影响。
2、二次系统的接地选择的方式及继电保护系统专用接地网安装施工还没有典型的设计。
二次接地点布置不合理会导致保护因强电磁干扰的不正确动作，危及电厂及系统安全稳定运行。
四、现状调查
1、2007年某机组“发电机差动保护”动作，导致发电机跳闸。
经现场检查发现，发变组保护屏CPU—1保护单元“装置故障”灯亮，光字牌亮。
装置打印自检报告显示“ADCBAD”，分析为（#2）模/数转换插件（ADC板）故障。
后经检查发现是由于模拟量输入回路中长期存在干扰电压造成“模/数转换”插件元件老化加速，最终造成事故的发生。
此干扰电压是由于保护装置接地电阻过大（实测1.0Ω）在有干扰源进入时不能有效的吸收。
2、2007年11月安全性评价检查专家提出继电保护专用接地网安装施工未能达到工艺标准。
（静态保护的保护屏间应用专用接地铜排直接连通，各行专用接地铜排首末端同时连接，然后在该接地网的一点接地经铜排与控制室相连。
）
五、确立目标：
1、目标：
确保微机保护装置稳定运行，防止异常及事故的出现。
2、目标值的依据及可行性分析
1）由现状调查可知，只有提高微机保护及自动装置抗干扰能力，才能确保发电机组及输电线路的安全运行。
2）我们QC小组人员通过对保护及自动装置现场运行进行了长期的观察，已基本掌握了能对微机微机保护装置产生影响的因素。
3）QC小组人员通过查阅大量资料对继电保护专用接地网的施工工艺及要求有了深刻的认识。
4）本小组有雄厚的技术力量和多年来设备改造成功的经验，解决现场能力较强，对实现课题充满信心。
六、原因分析：
根据微机保护及安全自动装置现场运行所存在干扰源的长期观察研究，为防止误跳发电机的事故再次发生，我们QC小组对现场微机保护及安全自动装置及二次回路所存在的干扰问题进行了深入细致的分析,能造成保护及安全自动装置运行异常或误跳闸的原因有：
1、环境温度高，造成保护装置电子元件损坏（特性损坏），能因各种外界因素引起保护装置运行异常甚至误动。
2、外界环境灰尘多，引起装置不能正常工作。
3、控制电缆屏蔽不良。
4、保护装置屏本身设计存在问题，抗干扰能力差。
5、保护装置本身接地排；主控室、网控室继电保护专用接地网未按要求安装。
6、保护装置二次回路有接线错误，产生寄生回路，在干扰的情况下误动作。
7、控制电源本身因干扰波动造成装置逻辑错误。
七、要因确认：
确认1、环境温度高
随着微机保护及安全自动装置在现场投运的越来越多，厂部对其运行的环境也越来越重视，在改造时都设计有配套空调。
改造后控制间温度环境大为改观。
我们QC小组也分别在主控室、网控室、集控室加装了温度表监视其室内温度。
并在日常的巡检中记录其数值。
夏季平均最高温度为32℃，冬季平均最高温度为27℃。
（国标要求微机保护装置运行的环境温度不高于40℃）。
不是要因。
确认2、环境灰尘污染
随着安全文明管理水平的提高，现场设备的文明卫生也有了长足的进步。
设备基本上可以做到清洁无灰尘。
同时设备本身的防尘能力在产品设计中也不断的升级，现在一体化机箱设计已普遍使用。
在我们QC小组成员进行设备定检的时检查发现：
保护及安全自动装置的机箱内部及板器件都非常清洁。
不是要因
确认3、控制电缆屏蔽不良。
经过现场检查，调节器至主控室、集控室电缆全部为KVVP22型控制屏蔽电缆并且在电缆两端分别接地，接地线工艺符合要求，接地线压接螺丝紧固，无松掉现象，符合规程要求。
不是要因。
确认4、微机保护及安全自动装置本身抗干扰能力差。
根据QC小组的调查统计我厂所使用微机保护及安全自动装置都具有山东调度中心下发的入网许可证。
检查装置出厂说明书并结合现场试验证明装置抗干扰能力符合装置说明书规定，满足国标规定的微机装置抗干扰等级。
不是要因。
确认5微机装置本身接地排；主控室、网控室继电保护专用接地网未按要求安装。
检查现场各控制室继电保护专用接地网发现：
继电保护专用接地网与主接地网没有分离；专用接地网不满足一点接地的要求。
是要因。
确认6、保护装置二次回路有接线错误，产生寄生回路，在干扰的情况下误动作。
QC小组通过现场检查、设备定检方式验证保护装置的二次接线与设计院图纸、厂家出厂图对照，现场实际接线与图纸相符，接线规范、接线螺丝紧固。
无错接，无寄生回路。
不是要因。
确认7、控制电源本身因干扰波动造成装置逻辑错误。
控制电源是基于逆变原理的电源，外界的干扰不会影响电源的正常工作。
现场进行检查未发现异常。
不是要因。
八、制定对策
序号
要因
对策
目标
措施
时间
地点
负责人
检查人
1
继电保护专用接地网不满足要求
按规程要求及安评专家组提出建议改造
符合规程要求
1、按规程要求进行继电保护专用接地网改造
2、将各微机保护及安全自动装置连于专用接地网上。
2008年05月15日
各控制室电缆夹层
邵波
宋照峰
九、实施对策
2014年5月15日至5月31日，我们QC小组依据对策表，QC小组对继电保护专用接地网改造进行了详细计划，分别从使用物资准备、人员安排、资金使用、施工工艺等方面进行反复论证最终确定的施工方案。
实施一继电保护专用接地网绝缘子的制作
1.实施负责人：
李方强
2.实施时间：
2014.5.16—2014.5.19
3.实施内容：
规程要求继电保护专用接地网与主接地网一点连接，这就要求专用网使用铜排在固定时于不能接地。
而绝缘子的来源就是我们QC小组要解决的首要问题。
当时提出以下两种方案
1）外购绝缘子。
2）小组成员自己动手制作绝缘子。
论证1：
外购绝缘子有两个困难一是资金问题：
绝缘子单价为30元，我们大约需要500个；总费用为15000元。
二是时间问题：
由于绝缘子不是电气设备通用件需要专门定做，时间周期会很长。
由于上述原因此方案被否决。
论证2：
自制绝缘子：
利用退役的绝缘杆（厚度25mm宽40mm）将其锯成80mm长的小块。
然后在绝缘块的一面靠近两端开两个孔，并将孔洞上端阔宽将两根螺栓陷入后，用“利时得”浇注固定（绝缘子固定于电缆架上所用）。
再在另一面中心用上面的方法同样固定一枚螺栓（用于固定铜排）总费用越为300元。
此方案可行。
4.实施前后效果对比：
经过四天的辛勤劳动500个绝缘子制作成功。
此项工作我们共节约资金12000元。
实施二继电保护专用接地网主体安装
1、实施负责人：
邵波
2、实施时间：
2014.5.20—5.29
3、实施内容：
我们将制作好的绝缘子固定在控制室的电缆支架上然后将铜排固定在绝缘子上，这样继电保护专用接地网就连接成为一个等电位面。
附图（示意图）
4、实施前后效果对比：
实施前继电保护专用接地网与主地网没有分离；实施后控制室继电保护专用接地网主体安装完成后在未与主接地网连接前利用500MΩ摇表测试值50MΩ。
测试表明继电保护专用接地网与主接地网绝缘合格。
这样继电保护专用接地网有与主接地网一点连接的可能。
实施三继电保护专用接地网与主接地网连接，并将原各微机保护及安全自动装置连于电缆支架上的16mm2铜导线转移到新的接地网上。
1、实施负责人：
邵波
2、实施时间：
2014.5.30—5.31
3、实施内容：
为了继电保护专用接地网与主接地网可靠连接，我们在询问相关专业和检查了现场实际情况后确定了主接地网连接位置然后用100mm2的铜导线将继电保护专用接地网与主接地网连接起来。
在转移各微机保护及安全自动装置连于电缆支架上的16mm2铜导线时我们制作了临时接地线在拆除原接地点时用其可靠连接后在进行转移。
4、实施前后效果对比：
实施前各微机保护及安全自动装置至主接地网电阻实测值为0.5—1.0Ω；实施前各微机保护及安全自动装置至主接地网电阻实测值为0.1Ω以下；
十.效果检查
1、经过对继电保护专用接地网改造施工后各微机保护及安全自动装置至主接地网电阻实测值为0.1Ω以下。
2、经过对继电保护专用接地网改造施工后各微机保护及安全自动装置在区外故障、系统异常等情况下均未发生过误动或异常等情况。
十一.巩固措施及遗留问题
本次QC活动主要针对微机保护及安全自动装置在受到干扰时从装置外部进行消除或抑制，由于受到技术条件的限制没有从装置内部进行分析和计算。
十二.本次QC活动的体会和今后打算
经过本次QC小组活动，我们深深地体会到QC活动不仅仅能为企业解决生产和管理上的急、难问题，更重要的是能把职工团结在一起、凝聚在一起，形成一股为企业、为社会做贡献的力量，形成职工之间团结互助的良好风气。
几年来，我们QC小组在各级领导和专家的指导下，在执行各种反事故措施、技术改进方面做了大量工作,取得了一定成绩,总结出了一定经验；今后,我们将在此方面倍加努力,将各种事故的隐患消灭在萌芽状态,为电力事业贡献我们的力量
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