风电电厂运行中常见故障分析及应对措施研究

发表时间:2021/6/25   来源:《当代电力文化》2021年第7期   作者:刘鹏飞
[导读] 电能是保证经济社会正常发展的基础
        刘鹏飞   
        中电内蒙古风力发电有限公司  内蒙古  013550
        摘要:电能是保证经济社会正常发展的基础,同时对人们的生活也有很大的影响,因此,人们对电能的供应质量提出了更高的要求,而且对风电电厂出现的故障也给予了高度重视。
        关键词:开关设备;电力变压器;互感器
        随着人们生活水平的提高,人们用电量也在不断加大,电力系统的正常运行和人们的生活变得息息相关。另外,随着我国科技的发展,对用电方面的要求也在不断提高,同时也是对风电电厂稳定性提出了更高要求,因此为了能更好的处理其事故,通过对事故处理的因素进行分析,能有效提高事故处理效率,减少事故出现概率,从而保证人们的正常用电。
        一、风电电厂事故处理程序
        风电电厂事故处理是一个系统过程,有其一般程序,包括:①根据继电保护装置信号指示灯及表盘判断事故发生原因、性质和主要范围。②根据一二级设备运转情况及出现异常种类判断发生何种故障,并针对这一故障进行必要的处理措施,对一些可能出现误动的自动保护装置和设备等进行手动处理,恢复可强行送电区域的电力。③对一些可能威胁到人身安全的事故进行立即处理,适当停止一部分设备运行。④迅速隔离故障设备,采用手动执行方式将故障设备与其他设备联系暂时切断,保障其他设备的正常运行,减小设备故障造成的损失。⑤针对故障设备进行快速检查,确定故障设备故障点、程度、原因,当对设备故障存在疑虑时,为保证判断准确性,应立即向技术部门汇报。⑥做好现场检修准备工作,在检查好故障后,对故障设备进行必要的停电处理,以等待检修人员检修。⑦现场处理上,应按相关操作标准操作,当缺少操作标准时,应听从指挥调度中心安排和指示。⑧做好故障设备相关记录工作,包括检修前相关数据和运行状况及检修后的运行状况,将数据备案存档,以便下次检修。
        二、风电电厂事故处理基本步骤及主要任务
        1、基本步骤。首先,记录信号、表计、光字牌,确认信号、光字牌、监控开关位置;其次,检查一次设备、根据记录信号和检查情况共同确认事故性质;然后汇报调度,汇报调度内容包括:①单位、姓名、时间;②开关及保护的动作情况;③一次设备检查情况;④初步判定事故类型、范围。再则应根据调度命令进行处理,通讯中断后按现场运行规程自行进行事故处理。
        2、主要任务。对事故进行处理是为了对出现停电的情况进行及时处理,保证电网不受影响。因此,为保证电网的运行效果不受影响,要对出现故障及时处理。对出现故障进行及时处理,从根源对出现问题进行解决,能避免出现故障对人员安全的影响,采取必要的措施对设备的正常运行进行保证,能保证电网的正常运行不受影响。
        三、风电电厂运行常见故障
        1、直流系统故障。发现直流系统接地出现问题时,要立即向调度值班人员汇报,在对直流系统进行接地时,要寻找正确方法,将环路及并列回路分开,将出现蓄电池烧焦部分进行及时处理,对接地地点进行寻找。通常,直流系统一般配置两只充电机,若一只发生故障,可将其退出运行,同时立即启用另一只来保证保护系统能继续运行。
        2、电力变压器故障。①因输电线短路引起的故障。短路是指输电线上的不同电位两端被导线直接连接起来,进而造成输电线上出现局部短路,进而影响其正常运行。②油温过高,油位异常引起的故障。当变压器处于正常运行状态时,变压器内上层油温应在95℃左右,以85℃为佳,且温升在55℃上下,其内部温度与内部组件温度相差不大。

若变压器的信号油温计测量超出以上范围,说明变压器已发生高温故障。引起变压器高温故障原因包括绕组的绝缘体受损、铁芯多点接地、散热条件恶劣、严重漏磁、变压器绝缘受潮、变压器超负荷运行与变压器材质较差。
        3、母线故障。母线的绝缘子出现问题,母线上安装的电压互感器发生故障。断电器与母线间的电流互感器也会出现故障。由于操作不当,使断路器损坏。技术人员的操作失误使母线出现故障。
        四、风电电厂运行故障处理对策
        1、直流系统接地故障处理。①不管直流系统接线方式如何,可将事故照明的馈电线或供给开关合闸传动装置的馈电线切断1~2s,同时注意绝缘监测装置电压表的指示值。②在发现直流系统接地时,应立即报告调度值班员,取得调度值班员的同意后,迅速寻找接地点。③寻找直流系统接地办法,通常是先将所有设备分成几部分,将环路和并列回路分开,然后再逐一切断馈电线,以寻找接地点。④如果在直流馈电线上未发现接地故障,则可断定接地故障是在电源上或在直流母线上,此时应将母线连接到备用电源上,并切断蓄电池;若接地故障在母线上,则应仔细查看母线或绝缘监测装置,切断该装置与母线和大地的连接,并且检查此项装置的绝缘;若升压站内只有一个直流电源,则在一切馈电线试验完后,仔细检查母线和蓄电池。
        2、线路接地故障的处理。①所有寻找接地点的工作,皆应带橡胶绝缘手套,穿橡胶绝缘鞋,并避免触及接地金属。②在中性点不接地或经消弧线圈接地电网中,当发现有接地时,应在带接地运行的同时迅速寻找接地故障点,争取在接地故障发展成相间短路前将其切断。③寻找线路接地故障时,一般应按以下顺序进行:1)先把电网分割成电气上不直接互相连接的几部分;2)检查有并联回路或有其它电源的线路;3)检查分支量多、最长、负荷最轻和最不重要的馈电线;4)检查分支较少、较短、负荷较重和较重要的馈电线;5)检查接在母线上的配电装置;6)检查电源;7)用倒换备用母线方法检查母线系统。
        3、开关设备的故障处理。当误合隔离开关时,在任何情况下,均不允许把已合上的隔离开关再拉开。只有用开关将这一回路断开后,才可将误合隔离开关拉开。当误拉隔离开关时,若为单相隔离开关,应将该相完全断开,但对其他两相则不应继续操作。因操作机构拒绝跳闸的开关禁止投入运行。开关拒绝合闸时,应先检查操作电源的电压,如不正常,检查正常后再合,此外应尽可能根据外部特征现象来检查合闸回路的保险是否熔断和有无断线的情况,操作机构本身有无故障,以及信号灯的指示有无错误。当发现油开关缺油或空气开关压缩空气压力不足时,则应认为该开关已不能安全断开回路,此时,应立即断开该开关的操作电源,及时调整所带负荷,使通过该开关的负荷接近于零,然后将该开关拉开。开关的跳闸回路有断线信号或操作回路的电源消失时,值班人员应立刻检查信号灯熄灭原因,若开关拒绝跳闸会引起事故的严重扩大时,则应立即将拒绝跳闸的开关以手动切断,并消除其故障。
        4、电力变压器故障处理。瓦斯保护信号动作时,应立即对变压器进行检查,查明动作原因,是否因积聚空气、油位降低、二次回路故障或变压器内部故障造成。瓦斯保护动作跳闸时,在查明原因消除故障前不得将变压器投入运行。变压器跳闸后,应立即查明原因,如综合判断证明变压器跳闸不是由于内部故障所引起,可重新投入运行。系统发生单相接地时,应监视消弧线圈和接有消弧线圈变压器的运行情况。当发生危及变压器安全的故障,而变压器的有关保护装置拒动时,应立即将变压器停运。当变压器附近有着火、爆炸或发生其他情况,对变压器构成严重威胁时,应立即将变压器停运。
        5、互感器的故障处理。禁止使用隔离开关或摘下熔断器等办法拉开有故障的电压互感器。如果互感器高压侧绝缘有损伤或在电流互感器内发现冒烟等现象时,则应用开关将故障的互感器切断。当互感器或其二次回路发生故障而使仪表指示错误时,应尽可能根据其它仪表指示,对设备进行监视,并尽可能不改变设备运行方式。当发现电流互感器二次回路断开时,应设法在该电流互感器附近端子上将其短路,如不可能,则应将该电流互感器停用。
参考文献:
[1]张胜.变电站事故处理的措施和方法[J].科学技术创新,2018(19).
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