基于DTS的小電源上網(wǎng)變電站聯(lián)絡(luò)線路故障問題分析

陳濤威 徐大勇

摘 要：結(jié)合地區(qū)電網(wǎng)兩起小電源上網(wǎng)變電站聯(lián)絡(luò)線路故障處理的實(shí)例，從線路重合閘及進(jìn)線備自投原理入手，利用DTS仿真系統(tǒng)探討該故障下的調(diào)度處理方法。

關(guān)鍵詞：小電源；線路故障；DTS；調(diào)度處理

地區(qū)電網(wǎng)采用環(huán)網(wǎng)設(shè)計(jì)，開環(huán)運(yùn)行的供電方式。地區(qū)電網(wǎng)會(huì)有小電源通過110kV、10kV等不同電壓等級(jí)的線路進(jìn)行上網(wǎng)，聯(lián)絡(luò)線路兩側(cè)開關(guān)發(fā)生跳閘時(shí)線路存在重合不成功的情況，造成片區(qū)獨(dú)立網(wǎng)。因此，探討小電源上網(wǎng)變電站聯(lián)絡(luò)線路故障的調(diào)度處理方法是十分重要和必須的。

1 事故處理實(shí)例

本文分析的兩起故障均以圖1接線方式為基礎(chǔ)展開。110kVDD線1510線路運(yùn)行供DZ站及AD站#2主變負(fù)荷，110kVPD線1511線路運(yùn)行由PS站充電至DZ站熱備用并供AD站#1主變負(fù)荷，DZ站投入110kV備自投（主供：110kVDD線1510，備供：110kVPD線1511）。BPZ電廠經(jīng)110kVDB線1516并網(wǎng)。110kVDBK線1515供BK站負(fù)荷。110kVDX線1517供XH站負(fù)荷。BPZ電廠經(jīng)DZ站上網(wǎng)，若110kVDD線1510線路跳閘則聯(lián)切110kVDB線1516線路。DZ站、BK站的10kV饋線有分散的小水電上網(wǎng)。

1.1 第一次實(shí)例

22：15，DP站1510開關(guān)分閘，重合成功；DZ站1510開關(guān)分閘，重合閘未動(dòng)作；聯(lián)跳DZ站1516開關(guān)，“DZ—BK—XH”片獨(dú)立網(wǎng)成功。22：20，檢查設(shè)備正常，同期合上DZ站1510開關(guān)，開關(guān)合閘成功。

1.2 第二次實(shí)例

15：00，DP站1510開關(guān)分閘，重合成功；DZ站1510開關(guān)分閘，重合閘未動(dòng)作；聯(lián)跳DZ站1516開關(guān)。“DZ—BK—XH”片獨(dú)立網(wǎng)成功。15：06，檢查設(shè)備正常，同期合上DZ站1510開關(guān)，開關(guān)顯示控合失敗。調(diào)度員懷疑自動(dòng)化傳輸問題，再次下令同期合上該開關(guān)，再次顯示控合失敗。15：12，斷開BK站10kV饋線開關(guān)，破壞片區(qū)獨(dú)立網(wǎng)。15：12：13，DZ站合上1511開關(guān)（DZ站備自投動(dòng)作）。

2 事故處理方法分析

2.1 重合閘及進(jìn)線備自投充放電分析

2.1.1重合閘分析

地區(qū)110kV電網(wǎng)采用三相重合閘方式，重合閘分為檢線路無壓重合閘、檢母線無壓重合閘、檢同期重合閘、不檢重合閘四類。為保證在聯(lián)絡(luò)線路瞬時(shí)故障時(shí)，DZ站側(cè)盡可能重合，保證受電測電網(wǎng)供電，本地區(qū)電網(wǎng)采取表1的配置，經(jīng)過試驗(yàn)后，效果良好。

以下著重分析DZ站重合閘的設(shè)置原因：

1）DZ站開關(guān)投入檢母線有壓線路無壓。在線路故障后，DP站側(cè)檢線路無壓開關(guān)重合，若線路故障還在，DP站側(cè)重合閘后加速跳閘，DZ站側(cè)若機(jī)組仍未解列，滿足檢測母線有壓線路無壓動(dòng)作條件，重合閘動(dòng)作，可用于檢測聯(lián)絡(luò)線路是否為瞬時(shí)故障。缺點(diǎn)是：小電源側(cè)可能再次重合于故障，對(duì)DZ站側(cè)造成沖擊。

2）DZ站開關(guān)投入檢線路有壓母線無壓。在線路故障后，DP站側(cè)檢線路無壓開關(guān)重合，機(jī)組解列后，DZ站側(cè)開關(guān)檢測線路有壓母線無壓重合，恢復(fù)受電網(wǎng)供電。缺點(diǎn)是：有可能因?yàn)樾‰娫唇饬袝r(shí)間較長而超過DZ站側(cè)開關(guān)保護(hù)復(fù)歸時(shí)間，造成DZ站側(cè)開關(guān)不重合。

3）DZ站投入檢同期。在線路故障后，DP站側(cè)檢線路無壓開關(guān)重合，DZ站側(cè)獨(dú)立網(wǎng)成功，DZ站側(cè)開關(guān)檢同期重合，檢同期重合閘的原理是檢測線路電壓和母線電壓的絕對(duì)差值、相角差而確定開關(guān)是否重合。缺點(diǎn)是：由于DZ站獨(dú)立網(wǎng)后，小水電調(diào)節(jié)能力差，同期合閘條件較難滿足。

2.1.2進(jìn)線備自投充放電條件

當(dāng)工作電源失去電壓時(shí)，備用電源由自動(dòng)裝置立即投入，從而保證供電的連續(xù)性。

備自投充電模式為：裝置上電后，15秒內(nèi)均滿足所有正常運(yùn)行條件，則備自投充電完畢，備自投功能投入，可以進(jìn)行啟動(dòng)和動(dòng)作過程判斷。

主供線路跳閘后，備自投的兩種放電模式：1）備自投動(dòng)作一次自動(dòng)放電；或者備自投無動(dòng)作，但不符合充電條件時(shí)間超過15～30秒放電。2）備自投無動(dòng)作，則不自動(dòng)放電，一直保持投入狀態(tài)，只要條件滿足，備自投動(dòng)作，本文的備自投裝置為該種方式。

2.2 DTS仿真事故過程解析

利用DTS系統(tǒng)仿真故障情況，重點(diǎn)分析第二次故障過程：

2.2.1兩次同期合閘不成功分析

符號(hào)為正代表區(qū)域有功（無功）缺額。故障前，“DZ—BK—XH—BPZ”區(qū)域往大電源側(cè)反送有功、無功；15：00，主供線路跳閘后，區(qū)域潮流平衡，獨(dú)立網(wǎng)成功，但區(qū)域內(nèi)小水電較難調(diào)整，同期合閘條件不滿足，導(dǎo)致兩側(cè)合閘不成功。

2.2.2備自投動(dòng)作分析

故障情況下，從圖3看出，DZ站的110kV母線電壓突然增大，最大值為131kV，證明該片區(qū)無功盈余較多，電壓在逐步升高。獨(dú)立網(wǎng)片區(qū)最大的弊端是電壓的驟升，對(duì)負(fù)荷設(shè)備造成嚴(yán)重的影響。作為調(diào)度員應(yīng)迅速處理，防止電壓的進(jìn)一步升高。

初始事故時(shí)，DZ站獨(dú)立網(wǎng)成功，DZ站110kV母線有電壓，主供1510線路無電流，不滿足備自投動(dòng)作條件。結(jié)合表2的備自投動(dòng)作邏輯分析得出：當(dāng)斷開BK站10kV饋線后，片區(qū)獨(dú)立網(wǎng)失敗，DZ站110kV母線電壓逐步下降；15：12，電壓下降至30kV時(shí)，備自投動(dòng)作。

3 總結(jié)

調(diào)度和變電運(yùn)行值班人員應(yīng)提高小電源上網(wǎng)區(qū)域的認(rèn)識(shí)，借助DTS系統(tǒng)分析聯(lián)絡(luò)線路跳閘后區(qū)域電網(wǎng)的運(yùn)行情況，積累運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，做到正確調(diào)度、及時(shí)操作，最大程度地減小電網(wǎng)事故所帶來的損失。

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作者簡介：陳濤威（1985-），男，廣東惠州人，碩士，研究方向：電力調(diào)度；徐大勇（1981-），男，安徽淮北人，本科，研究方向：電力調(diào)度。