新能源電站電氣二次專業常見問題及解決策略

羅 凱

中國大唐集團科學技術研究院有限公司西北電力試驗研究院，陜西 西安 710000

0 引言

新能源電站作為電能匯集點，是電力系統的關鍵環節，相關人員應對其運行管理工作予以足夠的重視，特別是電氣二次專業，應對其系統有清晰的認識，針對遺留問題與突發性故障，能夠有針對性地進行查找，保證檢修工作快速、準確開展。現階段新能源電站運行面臨的困難較多，存在運維人員對設備不了解及專業知識不足等問題，在突發事件或生產事故處理與解決過程中短板較為明顯。發現并解決這些隱患，有利于新能源電站的安全、穩定運行，因此開展相關研究具有重要意義。

1 電氣二次專業常見問題

當前，新能源產業迅速發展，為達成碳達峰、碳中和目標，各發電企業、設備廠家及其他資本涌入新能源發電市場，暴露了一些以往被忽視的問題，嚴重影響新能源電站電力供應的可靠性，基于此，為促進行業技術能力的提升，需針對這些問題展開分析并合理解決。

1.1 管理問題

新能源場站一般地理位置偏僻，人員結構簡單，無法配置齊全的技術監督三級網絡，導致其監督體系不完整，無法安排專人進行設備臺賬管理，技術資料欠缺較為嚴重。同時，對國家相關法律法規以及國家標準、行業標準、規程、規范的整理缺乏主動性，無法對相關內容進行及時更新。

（1）相關管理制度不完善。《技術資料、圖紙管理制度》《繼電保護設備缺陷和事故統計管理制度》《繼電保護裝置投退管理制度》等制度未建立，部分管理制度無審批簽字。多數站內存在圖紙、說明書、出廠試驗報告、交接報告、調試報告等未整理分類保存，導致相關工作無法順利開展。

（2）繼電保護定值管理未按制度要求嚴格執行。第一，存在定值計算書或定值單缺失的情況，將會對現場工作造成影響，甚至留下事故隱患。第二，在系統阻抗變化后沒有對設備的整定值進行全面復算和校核。第三，軟、硬壓板及控制字未按定值單執行，或跳閘矩陣整定錯誤，引發保護誤動或者拒動情況。

（3）直流系統管理不嚴格。第一，未進行直流空開級差配合試驗，或交、直流空開混用情況較常出現。第二，未進行直流充電裝置穩壓、穩流試驗或試驗數據不滿足《電力工程直流電源設備通用技術條件及安全要求》（GB/T 19826—2014）[1]的要求，導致直流系統穩定性不足。第三，直流系統各段母線對地電壓未接入故障錄波器，不利于故障后分析。第四，直流母線電壓偏差較大，會對設備可靠運行產生負面作用。第五，未定期進行蓄電池充放電試驗或試驗結果不合格。

（4）站內設備未接入衛星時鐘同步系統或接入不正常，或未配備北斗時鐘系統，在設備出現故障后，由于各裝置時鐘不統一，無法判斷故障先后順序，不利于故障分析。

（5）忽略計算機安全問題。微機保護裝置軟件版本的管理制度不明確，未建立各裝置軟件版本檔案，未對各裝置運行軟件和結構配置文件進行備份，在各類計算機病毒的影響下，可能造成保護裝置損壞或不正確動作等事件的發生。

（6）對設備運行環境管控不嚴。運行規程中未明確各保護室、開關柜的溫、濕度范圍；站內未配置除濕設備，在濕度較大區域，可能會形成凝露，破壞設備絕緣。

（7）運維隊伍專業化程度不足。作為新能源電站目前比較突出的問題，主要由兩個方面因素造成。第一，工作人員專業技能不足。一方面，各方面原因造成技術人員流動較快，很多崗位無專職人員；另一方面，多數新能源電站內缺乏有經驗的電氣二次專業專項職責管理員，新入職的人員多為其他專業，且無相關技術人員對其進行指導。第二，運維工作承擔較少。新能源電站多數工作或試驗一般采取外包策略，各技術人員無法積累經驗并對站內設備及系統有清晰的認識。

1.2 設備問題

（1）電纜。新能源電站電力電纜的問題主要集中在以下幾個方面：第一，在設計階段，重要動力電纜未選擇阻燃電纜。第二，在施工階段，電纜和電纜附件的防潮、防外力損傷等方面未得到足夠重視，容易造成電纜外絕緣損傷，電纜敷設未按照《電氣裝置安裝工程 電纜線路施工及驗收標準》（GB 50168—2018）的要求施工。第三，電纜排列存在交叉，動力電纜和控制電纜未分層敷設，升壓站雙重化保護的控制電纜無各自獨立的敷設通道等問題[2]，遺留安全隱患。第四，交接和預防性試驗時，未進行電纜交流耐壓試驗或試驗方法不正確，不能及時發現電纜絕緣薄弱點。第五，運行期間，未定期開展電纜終端頭及接頭溫度、放電痕跡等情況檢查工作。第六，接入繼保裝置的二次電纜屏蔽層兩端沒有可靠接地[3]。

（2）電壓電流二次回路問題。新能源電站電壓電流二次回路問題較多，主要集中在以下幾個方面：第一，電壓互感器（PT）二次繞組和三次繞組采用同一根電纜引出，未使用獨立的電纜，會導致保護誤動或拒動。第二，PT開口三角二次回路經過空開，零序電壓采集可能會出現異常，導致零序過壓保護拒動。第三，PT開口三角二次回路多點接地，當三相電壓不平衡后，將造成PT損壞。第三，存在保護盤、柜內所有電流互感器（CT）的N線短接后，并在保護盤、柜內引出一根黃綠線接地情況，若有短接線松動或脫落，將導致部分CT失去接地點。第四，CT未進行極性測試，保護裝置存在差流，或保護無法正確動作。第五，CT變比選擇錯誤，與定值單不一致。第六，電纜穿過零序CT后屏蔽層未正確接地，導致保護拒動或誤動。第七，零序CT極性選擇錯誤，導致保護拒動。

（3）控制回路問題。控制回路存在的問題主要表現如下：第一，保護裝置跳閘/合閘出口至跳閘/合閘線圈接線錯誤，造成相應開關無法斷開或合上。第二，開關/隔刀/地刀分合接反，有載調壓開關升降擋接反，不利于運行人員操作。第三，控制回路中繼電器誤整定，造成開入或開出回路無法正確動作。

（4）繼電保護裝置及保護配置問題。繼電保護裝置及保護配置問題主要包括以下幾個方面：第一，新能源電站保護裝置未按期進行校驗。第二，保護裝置校驗項目不全或校驗方式有誤。例如，不同變比電流互感器直組相同，保護校驗未進行電壓電流精度檢查，差動保護僅進行啟動值測試，保護動作但不出口，交流電流電壓通道誤差、動作時間誤差過大等問題。第三，開入量接入保護裝置位置有誤，開出量未接入出口回路，信號無法傳送到后臺等。第四，各裝置壓板未按要求涂色，保護跳閘出口壓板及與失靈回路相關壓板采用紅色，功能壓板采用黃色，壓板底座及其他壓板采用淺駝色。第五，接地變電流速斷保護、過流保護和零序電流保護動作，未跳所接母線的所有斷路器[4-5]。第六，集電線線路未進行測參，故障后無法進行定位。

（5）日常運維問題。第一，不重視緊端子工作。電氣二次管轄的設備較多，包括CT端子箱、PT端子箱、繼電保護屏柜、測量屏柜、自動裝置屏柜等，每個屏柜里都有大量的端子，任何一個端子松動，都有可能影響電氣設備的正常運行，造成相應的事故。第二，忽視設備清掃灰塵工作，灰塵對各設備安全運行的影響較大，如灰搭橋會造成設備絕緣破壞，灰塵阻塞冷卻散熱通道，致使裝置拒動或誤動。

2 解決策略

2.1 運維人員提前介入

第一，運行維護人員參與設計、基建及調試工作，了解現場設備，及時發現并消除隱患。第二，收集現場圖紙資料，做好修改、整理和歸納工作，根據現場實際情況編寫站內主要制度，完善各種記錄，為后期運維打好基礎。第三，加強基建調試過程管理，各個節點需要嚴格把關，檢驗合格后才能進行后續工作。

2.2 積極提升運維人員專業能力

積極提升運維人員專業能力對于解決現場問題和提高安全運行質量意義重大。第一，加強技術人才、骨干的引進，吸納有經驗的員工。第二，大力培養運維人員技術能力，可通過授課或技術交流等方式提高其發現、處理問題的能力。第三，細化考核獎勵制度，調動員工學習積極性。第四，明確各崗位人員分工，做到分工協作、緊密配合。

2.3 投產后做好技術監督工作

技術監督作為保障設備穩定運行的有效手段，需結合自查及其他機構動態檢查完成，其中自我評價尤為重要，主要可進行以下工作：第一，加強運行巡視，重視二次回路及端子排檢查，可利用紅外測溫儀對重要電纜定期測溫。第二，著重國標、行標、企標及反事故措施的學習，認真排查事故隱患，建立設備運行、檢修臺賬，定期完成相關試驗，做到有據可依、有據可查。第三，重視備品、備件的管理工作，建立相關臺賬，明確相關信息。第四，做好人員及設備的安防工作，安排專人負責。

3 結束語

我國對于新能源開發重視力度不斷提升，并且投入了大量的資源用于建設新能源電站，以便在滿足社會生產生活不斷增長的用電量需求的同時，避免環境污染和資源損耗。為了對新能源電站電氣二次專業有一個完整的狀態評估，文章列舉了新能源電站電氣二次存在的問題，并針對這些問題提出了有效的解決辦法，從而提升新能源電站電氣二次專業運行維護的質量，提高故障解決效率。