羅 劍
葛洲壩集團(tuán)電力有限責(zé)任公司,湖北宜昌 443002
10kV線路保護(hù)拒動(dòng)原因分析
羅 劍
葛洲壩集團(tuán)電力有限責(zé)任公司,湖北宜昌 443002
本文是從110kV線路發(fā)生接地故障,10kV低頻減載拒動(dòng),引起孤網(wǎng)運(yùn)行時(shí)沒有按照負(fù)荷重要性來切除的事故入手,剖析保護(hù)裝置拒動(dòng)的原因。指出在電氣設(shè)備安裝工程中,注意電氣一次設(shè)備變比與實(shí)際負(fù)荷配合的重要性,以提高保護(hù)動(dòng)作的選擇性、可靠性。
10kV線路;保護(hù)拒動(dòng);問題分析
西昌市110kV松武線發(fā)生接地故障,110kV松林變電站側(cè)開關(guān)拒動(dòng),導(dǎo)致110kV松安線、110kV瀘松線跳閘,致使110kV松林變電站全站失壓。錦屏電網(wǎng)及瀘沽變電站與西昌電網(wǎng)解列。110kV松林變電站失壓,瀘沽變電站通過110kV聯(lián)瀘線連同錦屏電網(wǎng)、河口電站、東端小水電一起孤網(wǎng)運(yùn)行,地調(diào)命令根據(jù)實(shí)際情況控制負(fù)荷。根據(jù)預(yù)案各變電站部分10kV開關(guān)低周減載保護(hù)動(dòng)作后錦屏電網(wǎng)負(fù)荷控制在29.7mW左右,其中錦屏西端21.8mW,錦屏東端7.9mW;河口電站保持滿發(fā)35.8mW,110kV聯(lián)磨二級(jí)通過聯(lián)合變上網(wǎng)5.2mW,錦屏電網(wǎng)通過110kV聯(lián)瀘線向?yàn)o沽變電站輸送負(fù)荷11.3mW。電網(wǎng)系統(tǒng)頻率波動(dòng)維持在49.4Hz~50.6Hz之間。按運(yùn)行情況看在切掉第一、二輪負(fù)荷后可滿足運(yùn)行要求,但在實(shí)際切除過程中近2/3的保護(hù)裝置沒有動(dòng)作。
2.1 低周減載基本原理
低周減載應(yīng)考慮的問題是系統(tǒng)安全運(yùn)行的最低頻率值,系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí),防止系統(tǒng)頻率崩潰的動(dòng)作值及切負(fù)荷量。低周減載方案應(yīng)滿足以下幾點(diǎn):1)快速動(dòng)作,故障后及時(shí)阻止頻率下降;2)避免誤動(dòng)作導(dǎo)致負(fù)荷過切或拒動(dòng)導(dǎo)致負(fù)荷欠切;3)保證恢復(fù)系統(tǒng)穩(wěn)定和不超過系統(tǒng)安全運(yùn)行頻率點(diǎn)的前提下切負(fù)荷量最小。如圖1所示,是一種典型的在系統(tǒng)發(fā)生功率缺額時(shí),傳統(tǒng)低頻減載裝置實(shí)現(xiàn)按頻率逐級(jí)減載過程中的系統(tǒng)頻率變化軌跡圖。
圖1 典型低周減載頻率變化圖
fN為系統(tǒng)頻率,假如在t0時(shí)刻系統(tǒng)發(fā)生了大量的有功功率缺額,系統(tǒng)頻率將急劇下降。當(dāng)頻率下降到基本輪首輪動(dòng)作頻率整定值f1時(shí),經(jīng)延時(shí)Δt1,切除一部分負(fù)荷。如果功率缺額比較大,第一輪減載后,系統(tǒng)頻率還會(huì)繼續(xù)下降??紤]到第一輪減載的作用,系統(tǒng)頻率將按照曲線3~4下降,而不是按照曲線3~3′下降。當(dāng)頻率下降到基本輪第二輪動(dòng)作頻率整定值f2時(shí),經(jīng)延時(shí)Δt2 后又切除一部分負(fù)荷。此時(shí)系統(tǒng)頻率開始回升,但由于系統(tǒng)頻率長(zhǎng)時(shí)間處于特殊輪首輪頻率整定值f1'之下,時(shí)間達(dá)到首輪動(dòng)作整定值Δt3后,特殊輪減載第一輪,切除一部分負(fù)荷。如此時(shí)系統(tǒng)頻率仍低于特殊輪第二輪頻率整定值f2',時(shí)間達(dá)到特2輪動(dòng)作整定值Δt4后,后備輪第二輪減載,又切除一部分負(fù)荷,之后系統(tǒng)頻率慢慢恢復(fù)至正常頻率。
2.2 存在的問題及整改措施
在孤網(wǎng)開始時(shí),低周減載第一、二輪次中錦屏電網(wǎng)部分變電站10kV出線低周減載保護(hù)未動(dòng)作,各廠家保護(hù)裝置的具體原因?yàn)椋?/p>
1)南京電研低周減載保護(hù)裝置:線路如果不在運(yùn)行狀態(tài)(I≤0.06In),則低周保護(hù)自動(dòng)退出;
2)南瑞繼保低周減載保護(hù)裝置:線路如果不在運(yùn)行狀態(tài)(I≤0.06In),則低周保護(hù)自動(dòng)退出;
3)成都智達(dá)低周減載保護(hù)裝置:線路如果不在運(yùn)行狀態(tài)(I≤0.06In),則低周保護(hù)自動(dòng)退出;
4)南京自動(dòng)化低周減載保護(hù)裝置:本裝置同時(shí)設(shè)有電壓、電流閉鎖,裝置內(nèi)部固定為0.6Un,無流定值內(nèi)部固定為0.1In;
5)因泰萊低周減載保護(hù)裝置:電流閉鎖條件的退投可以由控制字實(shí)現(xiàn)控制。
當(dāng)裝置配有低電壓閉鎖及滑差閉鎖功能的低周減載保護(hù)。當(dāng)裝置投入工作時(shí)頻率必須在50±0.5Hz 范圍內(nèi),低周保護(hù)才允許投入。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障,頻率下降過快超過滑差閉鎖定 值時(shí)瞬時(shí)閉鎖低周保護(hù)。另外,線路如果不在運(yùn)行狀態(tài)(I≤0.06In),則低周保護(hù)自動(dòng)退出,低周保護(hù)動(dòng)作同時(shí)閉鎖線路重合閘。幾乎所有廠家的保護(hù)裝置的低周保護(hù)的邏輯都必須滿足這一條件(邏輯圖如圖2所示),這一條件的加入就意味著低周保護(hù)退投必須判斷線路電流,但是線路電流的采樣又取決于電流互感器的變比。
圖2 典型低周減載邏輯圖
綜上所述,要避裝置低周保護(hù)拒動(dòng)不能迅速切掉負(fù)荷維護(hù)電網(wǎng)正常運(yùn)行,可通過以下兩種途徑實(shí)現(xiàn):一是在邏輯關(guān)系中加入控制字實(shí)現(xiàn)控制;二是按實(shí)際負(fù)荷的大小配上與之相符合的電流互感器。
本文結(jié)合低周減載裝置的基本原理,根據(jù)110kV線路發(fā)生接地故障,10kV線路保護(hù)裝置拒動(dòng),引起孤網(wǎng)運(yùn)行時(shí)沒有按照負(fù)荷重要性來切除的事故入手,剖析低周減載裝置拒動(dòng)的原因進(jìn)行了分析,在低周減載裝置及電流互感器的配合上提出了自己的觀點(diǎn)。通過實(shí)際運(yùn)行表明,該問題的解決對(duì)于提高錦屏施工電網(wǎng)在孤網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的供電可靠性。
[1]楊博,解大,等.電力系統(tǒng)低頻減載的現(xiàn)狀與應(yīng)用[J].華東電力,2002(9).
[2]胥傳普,張磊,等.關(guān)于華東電網(wǎng)第三道防線建設(shè)的思考[J].華東電力,2008.
[3]巫柯,李興源,等.孤立小受端系統(tǒng)的低頻減載設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電力,2009.
TM75
A
1674-6708(2010)32-0019-02