陳效

摘 要：隨著電網(wǎng)配套不斷完善，湘西小水電開發(fā)進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展時(shí)期。湘西電網(wǎng)小水電大部分像掛燈籠一樣直接掛在配網(wǎng)上，且90%以上小水電站屬于徑流式，當(dāng)豐水期間，同一條線路上的小水電滿開，導(dǎo)致10 kV主干線向母線反送電，加之小水電無功調(diào)節(jié)性能參差不齊，10 kV電壓受影響超壓，嚴(yán)重危害電網(wǎng)的安全穩(wěn)定和連續(xù)供電。該文從管理和技術(shù)兩方面對湘西小水電現(xiàn)存的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行辨識，并提出相應(yīng)的防范措施，對湘西電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：小水電 湘西電網(wǎng) 安全風(fēng)險(xiǎn) 防范

中圖分類號：TM72 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）10（b）-0032-02

1 典型案列分析

2013年1月古丈縣長官片區(qū)內(nèi)電網(wǎng)中發(fā)生了一起用戶家用電器燒壞的事故，我們通過對事故原因的調(diào)查分析，對長官片區(qū)所有小水電站的保護(hù)配置、設(shè)備狀況、基礎(chǔ)管理等進(jìn)行一次現(xiàn)場摸底，證實(shí)此次事故系線路跳閘，小水電站飛車運(yùn)行造成電壓突升引起。

從此次案例可以看出，線路發(fā)生瞬間接地時(shí)，變電站10 kV斷路器跳閘，而此條線路此時(shí)屬輕負(fù)荷，發(fā)電站的發(fā)電機(jī)上開關(guān)不跳閘，發(fā)電機(jī)機(jī)組出現(xiàn)“飛車”電壓升高，造成10 kV供電線路電壓過高，導(dǎo)致此次用戶電器燒壞的事故發(fā)生。我們主要檢查了古丈縣長官片區(qū)小水電站的保護(hù)配置、設(shè)備狀況和基礎(chǔ)管理等情況，從檢查情況來看水電站的水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)和主變等主設(shè)備出廠時(shí)間不長，運(yùn)行情況較好，但大多數(shù)水電站的保護(hù)配置不完善，只有七興電站配置了過電流過電壓保護(hù)，回龍、龍洞溪和高洞電站均未配置過電壓保護(hù)。當(dāng)10 kV線路斷路器保護(hù)跳閘后，電站值班人員憑經(jīng)驗(yàn)判斷故障，甚至一些小型電站值班人員不在廠內(nèi)，造成機(jī)組不能及時(shí)停機(jī)，導(dǎo)致用戶端過電壓。

湘西的10 kV線路一般情況下未安裝線路TV，且為了避免非同期合閘并網(wǎng)造成系統(tǒng)對小水電站發(fā)電機(jī)組沖擊，變電站10 kV出線側(cè)斷路器重合閘退出，線路故障跳閘后，發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷，機(jī)組過速但機(jī)組的過電壓保護(hù)不動(dòng)作或未配置，發(fā)電機(jī)并網(wǎng)開關(guān)不跳閘，發(fā)電機(jī)“飛車”運(yùn)行而未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，線路上的負(fù)荷小于電站的發(fā)電容量，導(dǎo)致用戶端過電壓，電網(wǎng)用戶電器燒壞。反之，若線路上的負(fù)荷大于發(fā)電機(jī)容量，將可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)過負(fù)荷過電流而損壞。

通過該次排查發(fā)現(xiàn)長官片區(qū)小水電站存在以下共性問題。

（1）電站基礎(chǔ)管理薄弱。現(xiàn)場缺少相關(guān)制度及運(yùn)行記錄，運(yùn)行人員年齡較大，專業(yè)知識欠缺。聯(lián)系電話均為移動(dòng)電話或無線電話，信號受地勢或機(jī)站停電影響較大。

（2）調(diào)度對電站管理缺失。部分電站均未簽定并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議。電站發(fā)電計(jì)劃的隨意性很大，有水就發(fā)、無水就停，且開停機(jī)前不與調(diào)度機(jī)構(gòu)和配網(wǎng)管理部門聯(lián)系。

（3）保護(hù)配置不完善。無過電壓保護(hù)裝置或無確保過電壓保護(hù)裝置正確的措施。

此類問題也從某種程度上反映出湘西10 kV并網(wǎng)小水電的共性問題，具有普遍性。

2 加強(qiáng)小水電并網(wǎng)運(yùn)行安全管理

2.1 強(qiáng)化調(diào)度規(guī)范管理

強(qiáng)調(diào)地、配、縣調(diào)多級調(diào)度，樹立“對電網(wǎng)負(fù)全責(zé)”的安全調(diào)度理念，強(qiáng)調(diào)水電站并網(wǎng)必須服從公司的統(tǒng)一調(diào)度管理，遵守調(diào)度規(guī)程，執(zhí)行調(diào)度命令，做到安全可控、能控、在控。定期組織會(huì)議、學(xué)習(xí)班、交流會(huì)等形式及時(shí)向水電站貫徹上級有關(guān)水電管理的相關(guān)文件和精神，不斷提高并網(wǎng)水電站的管理水平和執(zhí)行力，提高水電站運(yùn)行人員技術(shù)水平，促進(jìn)小水電規(guī)范管理。

加強(qiáng)電站自動(dòng)化水平，尤其是加強(qiáng)新并網(wǎng)電站的接入管理，做到電站開機(jī)、停機(jī)、水情、母線電壓等電站運(yùn)行關(guān)鍵數(shù)據(jù)上傳調(diào)度中心，調(diào)度掌握直調(diào)電站開、停機(jī)及發(fā)電計(jì)劃。對于老舊的水電站，要求各水電站必須配置兩路獨(dú)立的通信設(shè)備，并將水電站負(fù)責(zé)人的聯(lián)系方式向調(diào)度報(bào)備。

2.2 提高電站安全管理

組織相關(guān)各專業(yè)對地區(qū)內(nèi)主要電廠進(jìn)行安全檢查，督促電廠落實(shí)制定反事故措施、保廠用電措施、全站停電事故處理及黑啟動(dòng)方案，盡可能消除發(fā)電側(cè)安全隱患，維護(hù)電廠穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的同時(shí)確保電網(wǎng)安全。

小水電機(jī)組和并網(wǎng)線路的檢修必須嚴(yán)格按照公司計(jì)劃檢修的工作要求，以書面申請形式辦理有關(guān)手續(xù)，遇到事故緊急處理后，必須立即向公司調(diào)度部門匯報(bào)，嚴(yán)禁私自改變調(diào)度管轄設(shè)備狀態(tài)，私自進(jìn)行工作。

2.3 加強(qiáng)電站監(jiān)督考核

對管轄的小水電參照《湖南電網(wǎng)110千伏及以下電壓等級并網(wǎng)中小型公用電廠運(yùn)行考核監(jiān)督實(shí)施辦法（試行）》進(jìn)行管理，既能提高水電管理水平，又能規(guī)范非統(tǒng)調(diào)電站上網(wǎng)秩序，在保證電網(wǎng)安全的前提下發(fā)揮更大的經(jīng)濟(jì)效益。主要從以下兩方面入手：一是督促與所轄電站簽訂符合現(xiàn)階段小水電管理規(guī)定的并網(wǎng)協(xié)議，通過調(diào)度協(xié)議約束小水電上網(wǎng)秩序；二是按照《湖南電網(wǎng)110千伏及以下電壓等級并網(wǎng)中小型公用電廠運(yùn)行考核監(jiān)督實(shí)施辦法（試行）》規(guī)定，定期檢查縣調(diào)小水電相關(guān)考核情況，根據(jù)實(shí)際情況予以獎(jiǎng)懲，逐步常態(tài)化、規(guī)范化。

3 提高小水電站線路電壓頻率保護(hù)穩(wěn)定性

由于小水電管理不盡完善，而人工判斷故障切除故障的時(shí)間不能滿足安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求，因此有必要在并網(wǎng)水電機(jī)組或線路安裝可靠的保護(hù)裝置。

當(dāng)電網(wǎng)突然停電，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速馬上發(fā)生變化，線路上的負(fù)荷與電站的發(fā)電容量相當(dāng)或小于電站發(fā)電容量時(shí)，轉(zhuǎn)速上升。而供電線路上此時(shí)的用電負(fù)荷大于電站的發(fā)電機(jī)容量時(shí)，轉(zhuǎn)速下降，頻率電壓亦隨著變化。根據(jù)機(jī)組特性，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測線路的電壓和頻率，可增加或提高小水電站發(fā)電機(jī)的線路電壓，頻率保護(hù)的可靠性、靈敏性。解決了因電網(wǎng)突然停電，主開關(guān)不跳閘而燒壞發(fā)電機(jī)和用戶電器事故問題。因此，并網(wǎng)機(jī)組保護(hù)應(yīng)實(shí)現(xiàn)以下幾種基本功能。

3.1 過壓保護(hù)

發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行中，當(dāng)發(fā)電機(jī)的電壓高于保護(hù)設(shè)定的過壓保護(hù)值，且持續(xù)一段時(shí)間，保護(hù)裝置判為過壓故障。保護(hù)裝置不管并網(wǎng)與否都發(fā)出常規(guī)“跳閘”命令，實(shí)時(shí)顯示此時(shí)的電壓值，并報(bào)警。

3.2 欠壓保護(hù)

發(fā)電機(jī)電壓低于設(shè)定欠壓保護(hù)值，且持續(xù)一段時(shí)間，保護(hù)裝置判為欠壓狀態(tài)。并網(wǎng)前故障繼電器不動(dòng)作。并網(wǎng)后，發(fā)電機(jī)電壓連續(xù)低于設(shè)定過壓保護(hù)值一定時(shí)間時(shí)，發(fā)常規(guī)“跳閘”命令和常規(guī)告警信號。

3.3 過速（飛車）保護(hù)

過速（飛車）保護(hù)同樣分“并網(wǎng)”前和“并網(wǎng)”后，“并網(wǎng)”前過速我們通常叫“飛車”，在系統(tǒng)甩負(fù)荷以及保護(hù)跳閘后，水輪機(jī)來不及關(guān)閉水閥，發(fā)電機(jī)可能出現(xiàn)飛車現(xiàn)象。當(dāng)該保護(hù)裝置確認(rèn)發(fā)電機(jī)頻率超過設(shè)定值時(shí)判為“飛車”故障，“故障”繼電器與“飛車”繼電器同時(shí)動(dòng)作，組合出“減速”信號控制調(diào)速機(jī)減速，同時(shí)發(fā)出常規(guī)告警信號。

另外，為提高10 kV小水電并網(wǎng)線路的供電可靠性，對10 kV有小水電的線路在變電站側(cè)安裝線路TV，接入重合閘保護(hù)，并將重合閘投入檢無壓同期方式，以便瞬間故障快速恢復(fù)用戶供電。

4 結(jié)語

隨著電力工業(yè)的改革和發(fā)展，電網(wǎng)安全工作越來越重要。為了更好地促進(jìn)該州小水電事業(yè)的安全穩(wěn)定發(fā)展，加強(qiáng)小水電上網(wǎng)運(yùn)行的管理，維護(hù)電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)、合理運(yùn)行，該文結(jié)合湘西電網(wǎng)實(shí)際案列，從并網(wǎng)調(diào)度管理、電站人員管理、保護(hù)技術(shù)管理等對湘西小水電并網(wǎng)安全運(yùn)行展開討論，指出了當(dāng)前影響湘西小水電安全運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)因素，并依據(jù)湘西小水電特點(diǎn)、機(jī)組特性等方面的特點(diǎn)提出了相應(yīng)的防范措施，既充分發(fā)揮了小水電效益，又對確保湘西電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要意義。

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