淺析備用電源解列裝置的接入

張 麗，秦 鑫

（1.河南新鄉供電公司調通中心，河南 新鄉 453002；2.新鄉醫學院，河南 新鄉453003）

110 kV終端線路發生瞬時故障，繼電保護裝置動作，切除故障，重合閘動作恢復供電，這是再普通不過的事情。而接有地方電廠的主網終端變電站進線，發生同樣的故障，那情況就復雜了。線路首端，繼電保護裝置可以迅速切除故障，這一點是無疑的，然而重合閘能否動作成功，卻要受地方電廠的巨大影響。

在系統大電源切除后，由饋變和地方電廠組成的小網，由于功率缺額造成頻率及電壓降低，低周裝置動作切除部分負荷后，仍不能滿足要求，則由解列裝置動作切除并網地方電廠小電源，以確保機組、電網重要用戶設備安全。解列裝置動作后，主網終端變電站進線重合閘檢無壓重合成功，恢復供電。否則，將造成主網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，同方式同一饋變線路故障跳閘實例，解列裝置的動作行為造成的結果，卻大相徑庭。2005年11月21日18∶21饋變線路跳閘，解列裝置未動作，引起110 kV饋變全站失壓的嚴重事故。而2006年1月29日02∶26的饋變線路跳閘，解列裝置正確動作，配合重合閘動作成功，系統瞬時恢復正常。

1 事件前的運行方式及負荷情況

圖1是110kV饋變（永安變）一次系統接線示意圖。

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；永安變正常負荷P=42 M W，

圖1 110kV饋變（永安變）一次系統接線示意圖

Q=16.67 M VAR。其中#1主變P=21 M W，

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

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（企業自備）總裝機容量2×6 M W。正常經35 kV永金線（聯絡線）并網，永開線備用。正常一臺機運行，出力3 M W，永金1負荷約16 M W。

2 對兩次跳閘進行分析

2.1 2005-11-21事故情況

Ⅱ新永1保護取出的報告顯示：

15 m s I01CK 30 m s 1ZKJCK動作ABC三相跳閘，90 m s BH QDCH 啟動重合閘。故障測距L＝6.46 km；

（1）18∶21Ⅱ新永1零序Ⅰ段保護動作跳閘，ZCH未動，測距6.46 km，B相故障；

（2）18∶21永安變低頻減載保護動作，跳開饋線負荷開關永山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，測距6.46 km，Ⅱ新永1零序Ⅰ段保護動作跳閘正確；

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

其三，低頻減載保護動作切除一部分負荷后，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跳永開1未動作，

其四，低頻減載保護動作切除一部分負荷后，獲嘉電廠仍通過35 kV永金線帶金華變、永安變，負荷約25 M W，導致獲嘉電廠發電機強勵保護動作，提升電壓，但由于所帶負荷遠超其供電能力，電壓無法提升，2min后，獲嘉電廠被迫人工將發電機停運，至此永安變全站失壓；

其五，永安變全站失壓后，Ⅱ新永線也隨之失壓，永安變110 kV備自投裝置動作跳開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段保護動作跳閘，ZCH重合成功。測距5.91 km，C相故障。

（2）02∶46永安變運行正常，自投裝置未動作。

（3）02∶47獲加電廠獲2#機解網。

（4）03∶59獲2#機檢同期并網。

（5）事故分析。

其一，Ⅱ新永1零序I段保護動作跳閘，獲加電廠低頻保護動作正確。

其二，Ⅱ新永1重合閘動作成功正確。

其三，新永110 kV自投裝置動作時限為5 s，故裝置未動作。

（6）Ⅱ新永1保護取出的報告顯示：

15 m s I01CK零序I段出口，85m s BH QDCH啟動重合閘2320 m s CH CK重合出口，故障測距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 結束語

裝有備用電源自投裝置的主網終端變電所，如負荷側接有地區電源，一旦聯絡線故障跳閘，必造成地方電廠孤網運行，網內調頻、調壓困難，極可能發生系統非常危險的低頻運行，甚至產生頻率崩潰，給地方電廠及用戶設備造成嚴重損壞，嚴重威脅電網安全運行。

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。且裝置裝設地點應隨并網方式適時調整變化，定期校驗檢查，保證其完整齊備。

另外，在系統中的如下地點，應考慮設置低頻、低壓解列裝置：

一是系統間聯絡線；

二是地區系統中從系統受電的終端變電站母線聯絡斷路器；

三是地區電廠的高壓側母線聯絡斷路器；

四是專門劃作系統事故緊急啟動電源專帶廠用電的發電機組母線聯絡斷路器。

[1]國家電力調度通信中心.電網調度運行實用技術問答[M].北京：中國電力出版社，2000.