鄒鑫,徐民,王燦林,李京
(國網湖南省電力公司調度控制中心,湖南長沙410007)
線路跳閘事故的分析與改進措施
Analysis and im provementmeasures for a line tripping accident
鄒鑫,徐民,王燦林,李京
(國網湖南省電力公司調度控制中心,湖南長沙410007)
文中在研究湖南省電力公司220 kV變電站無人值守模式現狀的基礎上,對1例線路跳閘事故進行分析,旨在從調度運行角度探討變電站無人值守模式下的改進措施。
變電站;無人值守模式;線路跳閘;調度運行;改進措施
目前湖南省電力公司已全面實施變電站無人值守模式〔1〕,對變電站設備采取遠方集中監視和人員機動維護的形式,各級調度機構增加了集中監控部門,實行調控一體化模式〔2〕。文獻〔3-5〕從變電站建設、人員培訓、專業化管理、調度運行等角度探討了變電站無人值守模式及其發展方向。文獻〔6〕對廣東電網斷路器及隔離開關的遙控操作進行了研究,總結調度遠方操作的困難與風險。文中在研究湖南省電力公司220 kV變電站無人值守模式現狀的基礎上,對1例實際的線路跳閘事故進行分析,旨在從調度運行角度探討變電站無人值守模式下的改進措施。
湖南省電力公司130余座直管220 kV變電站已全面實現無人值守條件,納入到各地市供電公司調控機構集中監視,并由各地市供電公司按照運維班分片駐點無人值守模式進行管理,基本情況見表1。
在職責分工上,運維班負責對所轄變電站開展設備現場巡視,其中220 kV變電站例行巡視每周1次,全面巡視每月1次,各地市供電公司調控機構監控員負責所轄變電站設備的實時監控。監控員發現設備異常或故障后通知運維班,運維班接到通知后,組織人員到變電站現場進行檢查處理,并在相應的調度指揮下進行現場的應急處置〔1〕。對正常情況下湖南省所有運維班組從分片駐點至所轄220 kV變電站的預計耗時情況進行統計分析,其結果表明,湖南省所有運維班平均需耗時約55 min才能抵達其維護的220 kV變電站現場。考慮路途交通堵塞等因素,實際的平均耗時可能會更長。對湖南電網2014年1—4月期間的線路故障情況進行統計分析,得到44例運維班到站耗時 (后文稱為故障響應時間)情況,如圖1所示。在這些線路故障事件中,運維班平均故障響應時間約為58 min,其中最長為147min,最短不到1min。運維班故障響應時間較長的主要原因是運維駐點離所轄站點路途較遠、交通堵塞等,而當故障線路相關變電站恰好是運維班分片駐點時,故障響應時間就很短。
變電站無人值守模式下有2點較突出的變化:一是相對于有人值守時的 “零”耗時,變電站無人值守模式下運維班故障響應時間有較大的增加;二是變電站采用集中監控的模式,設備的異常或事故告警等一些重要的信息可在運維班人員到達現場檢查前由監控員告知調度員,且所有斷路器具備遠方監視和遙控操作的條件〔7〕。這2點變化給調度員處理電網事故帶來了新的影響。
某日15:37省調值班調度員接到監控員220 kV甲乙線跳閘的匯報,并通知220 kV甲、乙變相關運維班去現場進行事故處理。故障時,系統相關220 kV電網接線示意圖如圖2所示,其中乙變由甲乙線、丙乙線供電,甲變和丙變均還有多回線路與系統聯絡。
甲乙線跳閘后,乙變僅由丙乙線單回線供電,供電可靠性大大降低,若丙乙線再次跳閘,將會造成乙站全站失壓,大量用戶停電。16:10調度員接到線路維護單位丙乙線線路走廊嚴重山火的匯報,線路隨時有可能會故障跳閘。16:32甲變運維班人員到達,16:50乙站運維班人員到達。待甲變、乙變均檢查甲乙線相關設備正常后,17:05調度員操作甲乙線現場試送成功,17:12甲乙線兩側恢復運行。
此案例中,甲變和乙變的運維班人員故障響應時間都較長,期間調度員只能通過監控員的監控信息匯報獲知甲乙線相關設備情況,線路兩側站內一、二次設備是否正常的信息非常有限且缺乏明確的依據。另外,文獻〔8〕明確規定,系統發生事故或異常情況時,一般情況下,值班調度員應在接到維操隊的現場匯報后,方可進行該站下一步的操作,文獻〔8〕也缺乏遠方試送的有關內容。在缺乏足夠的信息和規程支撐的條件下,調度員若采取指揮監控員遙控操作對甲乙線進行遠方試送,當甲乙兩側站內設備存在故障,很可能造會成事故的擴大,故當值調度員只能被動地選擇待甲變和乙變運維現場檢查設備正常后,再進行線路就地試送,期間乙變承受著一定的安全風險,若能采取措施快速對甲乙線恢復供電,將大大降低其安全風險。
3.1 制定遠方試送有關的制度和改進技術措施
1)制定有關規程,對變電站無人值守模式下線路故障跳閘應急處理流程進行規定,明確遠方遙控操作斷路器試送電的原則,為線路故障跳閘情況下調度員、監控員的遠方試送提供制度保障。內容包括:①哪些情況下調度員可以對跳閘線路進行遠方試送,例如線路跳閘后電網其他重要元件或斷面超穩定限額,且無法短時間內采取其他措施進行有效控制,或線路跳閘后出現變電站單電源供電等緊急情況;②哪些條件同時滿足是監控員判斷線路兩端站內設備具備遠方試送操作的必要條件,例如線路主保護動作正確,信息清洗完整,且無母差保護、失靈保護動作,以及兩側變電站跳閘線路一、二次設備無影響正常運行的異常告警等;③哪些應急情況下調度員不能對跳閘線路進行遠方試送,例如監控員匯報站內設備不具備遠方試送操作條件,或已知線路存在永久故障信息等。
2)改進有關技術措施,為監控員、調度員正確判斷路器狀態提供技術支撐。針對部分線路單側充電運行時,因充電電流過小,TA的精度不夠而導致監控系統電流遙測值無法顯示,或電流遙測值可以顯示但缺乏電流真實存在的判斷標準,而導致遙測值判斷依據不可靠的這一情況,采取完善變電站遙視系統實現對斷路器進行遠方全方位檢查,采用靈敏度高的TA以正確顯示線路電流值,制定空充線路電流闕值判斷標準。
3.2 增加新技術的應用
改進、完善對現場設備的監視技術,增加電網、設備故障自動分析能力,及時判定故障的發生原因和具體影響,判定設備的完好程度,及時采用自動愈合或調控操作的方式恢復電網的正常接線方式。
3.3 加強監控員的培訓
監控員在變電站無人值守模式中將扮演愈來愈重要的角色,應大力加強其專業技術知識及操作、事故處理方面的培訓,確保在電網和設備故障時,監控員能利用監控系統、保護信息系統等智能系統快速、準確地分析和判斷,為調度員快速進行事故處理提供準確的信息。
3.4 優化變電站運維班的設置,縮短故障響應時間
1)合理地設置運維班,配備足夠的、技術水平強的運行人員,滿足電網正常運行及安全的需要。
2)運維班駐點的選擇設置應以故障響應時間為先決條件,優先保證高電壓等級變電站故障響應時間的要求,確保其時間盡可能短。
3)設置機動運維班組,當天氣惡劣、特殊保電任務、自動化通信系統異常等其他情況時,運維人員可做到快速應急反應。
4)強化變電站故障響應時間的考核機制,及時對不滿足故障響應時間要求的情況進行考核、分析和整改,并納入同業對標。
〔1〕湘電公司運檢 (2013)603號國網湖南省電力公司關于呈送變電站無人值守推進工作總結的報告 〔R〕.2013.
〔2〕國家電網人資 (2012)69號 關于 “三集五大”體系建設實施方案的批復 〔Z〕.2012.
〔3〕黃穎.湖南電網220 kV無人值班現狀分析 〔J〕.湖南電力,2007,27(6):35-37.
〔4〕李佳.變電站無人值班管理的現狀與對策 〔J〕.大眾用電,2008(1):31.
〔5〕漆銘鈞.湖南電網變電專業管理30年的改革歷程和展望 〔J〕.湖南電力,2011,31(Z1):66-68.
〔6〕廖鵬.適應電網快速發展的調度遠方操作研究 〔J〕.廣東電力,2013,26(4):39-42.
〔7〕國家電網公司.Q/GDW231—2008無人值守變電站及監控中心技術導則 〔S〕.北京:中國電力出版社,2008.
〔8〕湖南省經濟委員會,湖南電力調度規程 〔S〕.2007.
TK733.8
B
1008-0198(2014)06-0074-03
鄒鑫(1983),男,漢族,湖南衡陽人,碩士研究生,工程師,從事調度運行工作。
10.3969/j.issn.1008-0198.2014.06.022
2014-06-10 改回日期:2014-08-01