電網(wǎng)系統(tǒng)安全與設(shè)備管理的博弈

鄭南章

廈門(mén)供電公司

電網(wǎng)系統(tǒng)安全與設(shè)備管理的博弈

鄭南章

廈門(mén)供電公司

隨著電網(wǎng)建設(shè)速度不斷加快，各系統(tǒng)潮流不斷增大，造成老舊變電的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)不匹配，同時(shí)舊站設(shè)備改造跟不上，導(dǎo)致電網(wǎng)系統(tǒng)安全與設(shè)備安全存在一定的矛盾。特別在系統(tǒng)改造、運(yùn)行方式調(diào)整的過(guò)渡階段，務(wù)必引起重視，及時(shí)、合理調(diào)整好是這個(gè)矛盾顯得相當(dāng)?shù)钠惹小?/p>

電網(wǎng)安全；設(shè)備安全；過(guò)渡階段；重合閘；取舍

0 引言：

根據(jù)國(guó)網(wǎng)“三集五大”運(yùn)作體系部門(mén)職責(zé)分工，省調(diào)是負(fù)責(zé)電網(wǎng)系統(tǒng)安全，而運(yùn)檢部是負(fù)責(zé)電網(wǎng)設(shè)備可靠、安全運(yùn)行；電網(wǎng)系統(tǒng)安全與電網(wǎng)設(shè)備安全的解讀還是存在一定的差異，需我們?nèi)嫦到y(tǒng)分析，并進(jìn)行合理的取舍。

1、案例引用

我們從一個(gè)變電站是故障造成的全停來(lái)分析此情況。2015年7月19日22：30，500kV變電站220Kv XXⅠ路電纜線路在靠近220kV某某變6kM處發(fā)生絕緣擊穿,引發(fā)A相永久性接地故障(220kV某某變變側(cè)短路電流12.6kA)，線路兩側(cè)雙套繼電保護(hù)均正確選相，瞬時(shí)動(dòng)作可靠跳開(kāi)兩側(cè)開(kāi)關(guān)并啟動(dòng)重合閘，220kV某某變221開(kāi)關(guān)重合于故障線路，220kV電網(wǎng)系統(tǒng)經(jīng)220kV某某變221開(kāi)關(guān)、222開(kāi)關(guān)向故障點(diǎn)提供短路電流，由故障錄波圖分析，受重合于電纜線路永久性故障短路電流影響，221、222開(kāi)關(guān)電流互感器深度飽和，未準(zhǔn)確傳變故障電流，導(dǎo)致二次側(cè)傳變電流嚴(yán)重畸變，某某變#1主變、#2主變差動(dòng)保護(hù)精確計(jì)算出了大量差動(dòng)電流，比率差動(dòng)因飽和電流諧波分量制動(dòng)可靠閉鎖，差動(dòng)速斷保護(hù)動(dòng)作，造成全站失壓。

2、事故原因分析

2.1 主變高壓側(cè)P級(jí)電流互感器抗暫態(tài)特性嚴(yán)重不足。在#1主變高壓側(cè)開(kāi)關(guān)重合于電纜線路永久性故障時(shí)，受含大量暫態(tài)分量和諧波分量的短路電流影響，電流互感器二次側(cè)傳變特性嚴(yán)重畸變。

2.2 221開(kāi)關(guān)與母聯(lián)22M開(kāi)關(guān)電流互感器生產(chǎn)廠家不同,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn), #1主變高壓側(cè)221開(kāi)關(guān)和22M開(kāi)關(guān)電流互感器伏安特性不一致,差別較大。在#1主變高壓側(cè)開(kāi)關(guān)重合于電纜線路永久性故障時(shí)，受較大短路電流影響，221開(kāi)關(guān)、22M開(kāi)關(guān)電流互感器二次側(cè)傳變特性不一致產(chǎn)生差動(dòng)電流。

3、現(xiàn)場(chǎng)分析和結(jié)論

#1主變高壓側(cè)221開(kāi)關(guān)電流互感器深度飽和，未準(zhǔn)確傳變故障電流，導(dǎo)致A相二次側(cè)傳變電流嚴(yán)重畸變，波形明顯缺損，幅值極大減小。正確傳變時(shí)，221開(kāi)關(guān)二次電流應(yīng)該與22M開(kāi)關(guān)電流幅值基本相等，相位基本相反。#2主變高壓側(cè)222開(kāi)關(guān)電流互感器飽和后，二次傳變電流同樣嚴(yán)重畸變。在主變保護(hù)故障電流波形中可以看到故障電流存在較大的直流分量，在排除穩(wěn)態(tài)飽和的情況下，可判定電流互感器的飽和是由暫態(tài)分量引起。從保護(hù)角度考慮，保護(hù)本身動(dòng)作正確。

4、事件反措

4.1 線路故障搶修后，先投入#1主變，投入后，現(xiàn)場(chǎng)一線帶兩變，線路故障時(shí)線路222及母聯(lián)22M不會(huì)流過(guò)大短路電流，主變差動(dòng)不會(huì)動(dòng)作。

4.2 電纜線路保護(hù)重合閘功能投退策略。電纜線路發(fā)生的故障多數(shù)是絕緣擊穿的永久性故障，運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明重合成功率非常低，為避免重合于電纜線路金屬性永久故障擴(kuò)大事故范圍、威脅電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)在內(nèi)橋接線雙路電源供電時(shí)停用重合閘，一線一變供電或兩臺(tái)主變分裂運(yùn)行時(shí)啟用重合閘功能，同樣滿足電網(wǎng)供電可靠性。

5、電網(wǎng)系統(tǒng)安全與電網(wǎng)設(shè)備安全的取舍

電網(wǎng)運(yùn)行方式的安排屬省調(diào)控中心管轄范圍，根據(jù)省調(diào)的建議一線帶兩變投入線路重合閘或一線帶一變退出線路重合閘都是可以避免類似的情況發(fā)生；從省調(diào)的角度出發(fā)是可行的。從省運(yùn)檢部的角度出發(fā)，線路運(yùn)行未投重合閘，說(shuō)明此線路設(shè)備存在運(yùn)行缺陷，不滿足電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行的要求，是要背負(fù)設(shè)備管理責(zé)任的，如果出現(xiàn)線路出線設(shè)備瞬間的閃落，以及常規(guī)的運(yùn)行方式來(lái)考慮，此運(yùn)行安全可靠性還是存在缺陷的。因此，線路重合閘的取舍都是對(duì)整個(gè)電網(wǎng)、設(shè)備安全運(yùn)行存在一定的影響。筆者認(rèn)為，應(yīng)急的取舍是先退出重合閘；從長(zhǎng)遠(yuǎn)考率，重合閘還是要投的，但全站的相關(guān)設(shè)備如CT，需逐步進(jìn)行更換。

結(jié)束語(yǔ)

面對(duì)當(dāng)前電網(wǎng)基建建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，系統(tǒng)的運(yùn)行方式不斷變化，系統(tǒng)潮流不斷增大，對(duì)于電網(wǎng)系統(tǒng)、設(shè)備運(yùn)行中存在的一些不定性影響，特別是老舊變電站相關(guān)設(shè)備改造跟不上情況下，必須要求職能管理人員、技術(shù)人員站在較高的層面對(duì)一些極端事故做出冷靜、果斷的取舍，特別是管理與技術(shù)沖突的取舍，同時(shí)做好與經(jīng)濟(jì)效率、社會(huì)影響等多方位思考。

[1]《RCS-978系列變壓器成套保護(hù)裝置220kV版技術(shù)說(shuō)明書(shū)》，南京南瑞繼保電氣有限公司，2015.04；

[2]《RCS-900系列線路保護(hù)裝置220kV版技術(shù)說(shuō)明書(shū)》，長(zhǎng)園深瑞科技有限公司，2015.03；

[3]國(guó)家電力調(diào)度通訊中心，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)規(guī)定匯編(第二版)，北京：中國(guó)電力出版社；

[4]賀家李，宋從矩，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理[M];北京，中國(guó)電力出版社，1994；

鄭南章：(1977.12－).男.高級(jí)工程師，主要從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、大二次技術(shù)管理工作；