由線路跳閘引發的安全供電思考

孫麗貞

（身份證號：130106198212232428）

由線路跳閘引發的安全供電思考

孫麗貞

（身份證號：130106198212232428）

本文就結合某鋼廠線路跳閘所引發的事故，對安全供電問題進行了研究，并提出在事故發生后應合理安排運行方式，最大限度地降低事故損失。

線路跳閘；供電安全；雙電源；孤網運行控制器

1 鋼鐵廠的供電方式

某鋼廠有110kV變電站2座，即鋼廠1站、2站，正常由220kV站鋼廠Ⅰ、Ⅱ線雙T型接線供電。自備高爐煤氣綜合利用發電機組1臺，容量60MW，通過電廠Ⅰ線連接鋼廠2站與系統并網。

2 事故經過、原因、后果

10kV鋼廠I線跳閘，光纖縱差保護動作。三側開關同時跳開，重合不成。3s后鋼廠1站備自投裝置正確動作Ⅲ，鋼廠Ⅱ線帶鋼廠1站的主變及鋼廠2站的2號主變運行。發電機在鋼廠Ⅰ線跳閘后孤網運行7s，因高爐煤氣量不足，使發電負荷由58MW下降到15MW，因當時所帶負荷約26MW，發電量小于用電量，發電機轉速下降，下降到2680r/min時勵磁系統保護動作停機。后值班員迅速合上鋼廠2站母聯100開關，由鋼廠Ⅱ線主變并列運行。

后經查明，原因是施工單位的吊車在110kV鋼廠1線20～21號塔之間線路下作業時，吊桿高度超過了安全距離，進入了放電區，造成110kV鋼廠Ⅰ線通過吊車對地放電，引起線路保護動作跳閘。所幸光纖保護正確動作，沒有發生越級跳閘等擴大停電范圍的情況。

3 基于鋼鐵廠線路跳閘引發事故之后的防范措施思考

從這一鋼鐵廠的線路跳閘所引發的事故的當中，我們可以發現兩個方面的問題，這兩個方面的問題也正是這一鋼鐵廠內部所暴露出來的問題：①鋼鐵廠內部對施工單位的安全管理工作不到位，仍然存在這過很多混亂的地方，需要及時解決；②鋼鐵廠內部在應對外部停電時沒有相應的解決措施，或者解決措施效果不大，主要表現為：在這一鋼鐵廠之中，很多的生產線僅僅是由單電源對其進行一定程度上的供電，這是不夠的；同時，自各發電機過早地解列停機，并不具備相應的孤網運行能力，這樣一來，就使得事故的損失更為嚴重。接下來我們就針對第二個方面的內容，提出如下的解決措施：

3.1 Ⅰ、Ⅱ線運行方式的考慮

對于這一鋼鐵廠而言，其Ⅰ、Ⅱ線均為短線路，同時對光纖縱差保護進行了一定程度上的采用。在相關規范中，存在這如下的規定：對于3～110kV電網而言，采用環網布置、開環運行的方式較為適宜；平行雙回線上的雙T接變壓器不允許并列運行。

3.2 調整內部負荷分配，配置UPS或雙電源供電

鋼廠內部很多重要的生產線僅為單電源供電，必然給事故埋下了隱患。應調整內部負荷分配，將重要負荷設置為UPS或雙電源供電。比如氧槍的事故提搶最好使用UPS作為備用電源，對風機、水泵等最好配置雙電源供電，雙電源最好分別來自不同110kV變電站的10kV母線，并且給10kV母線供電的變壓器接在不同的10kV電源進線上，確保在一條110kV線路或一個變電站停電時，重要負荷能從另一條線路或變電站持續供電。目前，制氧全部由鋼廠1站供電，一旦鋼廠1站全停，制氧全停，整個鋼廠都得停產。應增加由鋼廠2站提供第2路電源，該電源可接在發電機運行的母線上供電。H型鋼和棒材全部由鋼廠Ⅰ線供電，應該由鋼廠Ⅱ線提供第2路電源，將一部分負荷調整到鋼廠Ⅱ線供電的10kV母線上。這樣內部的供電可靠性提高了，應對外部停電的能力必然就加強了。

3.3 完善發電機的孤網運行控制器

在事故過程中，發電機只運行了7s就被迫停機，沒有充分發揮孤網運行保重要負荷的作用。根本原因在于原有發電機沒有孤網運行的功能，只調功率，不調轉速，同時又沒有合理地制定低頻、低壓切負荷方案來保證出力和負荷平衡，致使轉速下降太快，造成勵磁系統保護停機。鋼廠發電機應盡快安裝孤網運行控制器，保證機組解列后發電機組的穩定運行。

3.4 合理設置低頻、低壓解列點

發電機是通過鋼廠Ⅰ線與系統并網的，鋼廠Ⅰ線跳閘后，發電機自動與系統解列。但很多情況下，發電機不能迅速自動解列，比如在系統出現頻率大幅下降或者上一級變電站全停的情況下，發電機不能迅速解列，就會帶網上的負荷，由于自身能力有限，所以很快會被拖垮。一般言，低頻、低壓解列點應該選擇發電機與負荷的功率平衡點。尤其對目前鋼廠2站的接線而言，發電機解列后，只能帶2號主變的30MW負荷，遠小于出力。所以應適當考慮增加鋼廠2站發電機運行母線上的負荷，比如將前面提到的鋼廠1站供電的制氧負荷部分轉移到2站，使發電機帶的總負荷在60MW左右，這樣就可以在鋼廠l線上裝設低頻、低壓解列保護跳鋼廠2站鋼廠線101開關。

鋼廠2號發電機（容量為60MW）投產后，總的發電負荷約為120MW，這時再將解列點選在2站鋼廠Ⅰ線101開關處就會造成發電機解列后低頻、低壓切負荷裝置切除的比例過大，應考慮將低頻、低壓解列點轉移到220kV站鋼廠Ⅰ線108開關和鋼廠2線110開關處，必要時跳開鋼廠Ⅰ線108開關、鋼廠Ⅱ線110開關，由發電機帶鋼廠1、2站孤網運行，再通過適當的低頻、低壓切負荷保證發電機出力與負荷平衡。

4 結束語

本文就結合某一鋼鐵廠線路跳閘所引發的事故。對這一問題進行一定程度上的研究與分析。首先對這一鋼鐵廠的供電方式及事故發生的經過、原因與后果進行了一定程度上的介紹，然后在此基礎之上從Ⅰ、Ⅱ線運行方式的考慮、調整內部負荷分配，配置UPS或雙電源供電、完善發電機的孤網運行控制器以及合理設置低頻、低壓解列點四個方面重點分析了提出的防范措施。

TM72

A

1673-0038（2015）33-0316-01

2015-7-16