淺析備用電源解列裝置的接入

張 麗，秦 鑫

（1.河南新鄉(xiāng)供電公司調(diào)通中心，河南 新鄉(xiāng) 453002；2.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng)453003）

110 kV終端線路發(fā)生瞬時(shí)故障，繼電保護(hù)裝置動(dòng)作，切除故障，重合閘動(dòng)作恢復(fù)供電，這是再普通不過的事情。而接有地方電廠的主網(wǎng)終端變電站進(jìn)線，發(fā)生同樣的故障，那情況就復(fù)雜了。線路首端，繼電保護(hù)裝置可以迅速切除故障，這一點(diǎn)是無疑的，然而重合閘能否動(dòng)作成功，卻要受地方電廠的巨大影響。

在系統(tǒng)大電源切除后，由饋?zhàn)兒偷胤诫姀S組成的小網(wǎng)，由于功率缺額造成頻率及電壓降低，低周裝置動(dòng)作切除部分負(fù)荷后，仍不能滿足要求，則由解列裝置動(dòng)作切除并網(wǎng)地方電廠小電源，以確保機(jī)組、電網(wǎng)重要用戶設(shè)備安全。解列裝置動(dòng)作后，主網(wǎng)終端變電站進(jìn)線重合閘檢無壓重合成功，恢復(fù)供電。否則，將造成主網(wǎng)終端變電站全站失壓事故。

2005年11月21日18∶21和2006年1月29日02∶26，同方式同一饋?zhàn)兙€路故障跳閘實(shí)例，解列裝置的動(dòng)作行為造成的結(jié)果，卻大相徑庭。2005年11月21日18∶21饋?zhàn)兙€路跳閘，解列裝置未動(dòng)作，引起110 kV饋?zhàn)內(nèi)臼旱膰?yán)重事故。而2006年1月29日02∶26的饋?zhàn)兙€路跳閘，解列裝置正確動(dòng)作，配合重合閘動(dòng)作成功，系統(tǒng)瞬時(shí)恢復(fù)正常。

1 事件前的運(yùn)行方式及負(fù)荷情況

圖1是110kV饋?zhàn)儯ㄓ腊沧儯┮淮蜗到y(tǒng)接線示意圖。

說明：事故前方式110 kVⅡ新永線正常供永安變，110 kVⅠ新永線充電備用。永安變110 kV裝有LFP—965B備用電源自投裝置。110 kV母線電壓U=116.27 kV；永安變正常負(fù)荷P=42 M W，

圖1 110kV饋?zhàn)儯ㄓ腊沧儯┮淮蜗到y(tǒng)接線示意圖

Q=16.67 M VAR。其中#1主變P=21 M W，

Q=8.98MVAR；#2主變負(fù)荷 P=21 MW，Q=7.69 M VAR。永安變裝設(shè)低頻減載方案定值：

Ⅲ輪 f=48.50 H z，t=0.15 s，切永山 1、永馮 1。Ⅴ

輪 f=48.00 H z，t=0.15 s，切永岳 1、永開 1、 永中1。

獲嘉電廠（企業(yè)自備）總裝機(jī)容量2×6 M W。正常經(jīng)35 kV永金線（聯(lián)絡(luò)線）并網(wǎng)，永開線備用。正常一臺(tái)機(jī)運(yùn)行，出力3 M W，永金1負(fù)荷約16 M W。

2 對(duì)兩次跳閘進(jìn)行分析

2.1 2005-11-21事故情況

Ⅱ新永1保護(hù)取出的報(bào)告顯示：

15 m s I01CK 30 m s 1ZKJCK動(dòng)作ABC三相跳閘，90 m s BH QDCH 啟動(dòng)重合閘。故障測(cè)距L＝6.46 km；

（1）18∶21Ⅱ新永1零序Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作跳閘，ZCH未動(dòng)，測(cè)距6.46 km，B相故障；

（2）18∶21永安變低頻減載保護(hù)動(dòng)作，跳開饋線負(fù)荷開關(guān)永山1、永馮1、永中1、永岳1（永開1未跳）；46 km；B 相故障，故障阻抗CJZK X＝0.28，R＝0.10，BN 峰值電流3I0＝93.3 A 零序電流＝50.74 A最大值為52.78 A。

（3）18∶23永安變110kV備自投裝置動(dòng)作跳開Ⅱ新永2，合上Ⅰ新永2。

（4）Ⅱ新永線跳閘系34#桿B相合成絕緣子放電。

（5）波形分析。如圖2、圖3所示。

圖2 電壓波形

圖3 電流波形

表1 電流值表

表2 電壓值表

（6）事故分析。

其一，Ⅱ新永線線路B相故障，測(cè)距6.46 km，Ⅱ新永1零序Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作跳閘正確；

其二，Ⅱ新永1跳閘后，保護(hù)啟動(dòng)重合閘雖然動(dòng)作了，但并未出口，獲嘉電廠通過35 kV永金線帶永安變、金華變運(yùn)行，頻率降低，當(dāng)頻率降低至48 H z以下，延時(shí)超過0.15 s后，低頻減載保護(hù)動(dòng)作跳開永山1、永馮1、永中1、永岳1，切除負(fù)荷約15 M W；同時(shí)，由于獲嘉電廠向系統(tǒng)反送電，永安變110 kVⅡ新永線仍帶電運(yùn)行，220 kV新鄉(xiāng)變的110 kVⅡ新永線仍帶有電壓，其電壓值根據(jù)故障錄波器顯示，二次電壓維持在33 V，超出了重合閘動(dòng)作定值（30 V），故Ⅱ新永1跳閘后，重合閘未動(dòng)作；

其三，低頻減載保護(hù)動(dòng)作切除一部分負(fù)荷后，頻率維持在一定的水平，沒有降低到47.5 H z以下，故永安變低周解列保護(hù)跳永開1未動(dòng)作，

其四，低頻減載保護(hù)動(dòng)作切除一部分負(fù)荷后，獲嘉電廠仍通過35 kV永金線帶金華變、永安變，負(fù)荷約25 M W，導(dǎo)致獲嘉電廠發(fā)電機(jī)強(qiáng)勵(lì)保護(hù)動(dòng)作，提升電壓，但由于所帶負(fù)荷遠(yuǎn)超其供電能力，電壓無法提升，2min后，獲嘉電廠被迫人工將發(fā)電機(jī)停運(yùn)，至此永安變?nèi)臼海?/p>

其五，永安變?nèi)臼汉螅蛐掠谰€也隨之失壓，永安變110 kV備自投裝置動(dòng)作跳開Ⅱ新永2，合上Ⅰ新永2。

2.2 2006-01-29事故情況

（1）02∶46Ⅱ新永1零序I段保護(hù)動(dòng)作跳閘，ZCH重合成功。測(cè)距5.91 km，C相故障。

（2）02∶46永安變運(yùn)行正常，自投裝置未動(dòng)作。

（3）02∶47獲加電廠獲2#機(jī)解網(wǎng)。

（4）03∶59獲2#機(jī)檢同期并網(wǎng)。

（5）事故分析。

其一，Ⅱ新永1零序I段保護(hù)動(dòng)作跳閘，獲加電廠低頻保護(hù)動(dòng)作正確。

其二，Ⅱ新永1重合閘動(dòng)作成功正確。

其三，新永110 kV自投裝置動(dòng)作時(shí)限為5 s，故裝置未動(dòng)作。

（6）Ⅱ新永1保護(hù)取出的報(bào)告顯示：

15 m s I01CK零序I段出口，85m s BH QDCH啟動(dòng)重合閘2320 m s CH CK重合出口，故障測(cè)距L＝5.96 km，C相故障，故障阻抗CJZK X＝0.26 R＝0.45CN峰值電流108.2 A,零序電流＝79.9A，最大值為113.1A。

（7）波形分析。如圖4、圖5所示。

圖4 電流波形

圖5 電壓波形

4 電壓值表

3 結(jié)束語

裝有備用電源自投裝置的主網(wǎng)終端變電所，如負(fù)荷側(cè)接有地區(qū)電源，一旦聯(lián)絡(luò)線故障跳閘，必造成地方電廠孤網(wǎng)運(yùn)行，網(wǎng)內(nèi)調(diào)頻、調(diào)壓困難，極可能發(fā)生系統(tǒng)非常危險(xiǎn)的低頻運(yùn)行，甚至產(chǎn)生頻率崩潰，給地方電廠及用戶設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p壞，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)安全運(yùn)行。

因此在110 kV終端變電站接入低頻低壓解列裝置是非常必要的。且裝置裝設(shè)地點(diǎn)應(yīng)隨并網(wǎng)方式適時(shí)調(diào)整變化，定期校驗(yàn)檢查，保證其完整齊備。

另外，在系統(tǒng)中的如下地點(diǎn)，應(yīng)考慮設(shè)置低頻、低壓解列裝置：

一是系統(tǒng)間聯(lián)絡(luò)線；

二是地區(qū)系統(tǒng)中從系統(tǒng)受電的終端變電站母線聯(lián)絡(luò)斷路器；

三是地區(qū)電廠的高壓側(cè)母線聯(lián)絡(luò)斷路器；

四是專門劃作系統(tǒng)事故緊急啟動(dòng)電源專帶廠用電的發(fā)電機(jī)組母線聯(lián)絡(luò)斷路器。

[1]國家電力調(diào)度通信中心.電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行實(shí)用技術(shù)問答[M].北京：中國電力出版社，2000.