電網系統安全與設備管理的博弈

鄭南章

廈門供電公司

電網系統安全與設備管理的博弈

鄭南章

廈門供電公司

隨著電網建設速度不斷加快，各系統潮流不斷增大，造成老舊變電的設備運行參數不匹配，同時舊站設備改造跟不上，導致電網系統安全與設備安全存在一定的矛盾。特別在系統改造、運行方式調整的過渡階段，務必引起重視，及時、合理調整好是這個矛盾顯得相當的迫切。

電網安全；設備安全；過渡階段；重合閘；取舍

0 引言：

根據國網“三集五大”運作體系部門職責分工，省調是負責電網系統安全，而運檢部是負責電網設備可靠、安全運行；電網系統安全與電網設備安全的解讀還是存在一定的差異，需我們全面系統分析，并進行合理的取舍。

1、案例引用

我們從一個變電站是故障造成的全停來分析此情況。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處發生絕緣擊穿,引發A相永久性接地故障(220kV某某變變側短路電流12.6kA)，線路兩側雙套繼電保護均正確選相，瞬時動作可靠跳開兩側開關并啟動重合閘，220kV某某變221開關重合于故障線路，220kV電網系統經220kV某某變221開關、222開關向故障點提供短路電流，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開關電流互感器深度飽和，未準確傳變故障電流，導致二次側傳變電流嚴重畸變，某某變#1主變、#2主變差動保護精確計算出了大量差動電流，比率差動因飽和電流諧波分量制動可靠閉鎖，差動速斷保護動作，造成全站失壓。

2、事故原因分析

2.1 主變高壓側P級電流互感器抗暫態特性嚴重不足。在#1主變高壓側開關重合于電纜線路永久性故障時，受含大量暫態分量和諧波分量的短路電流影響，電流互感器二次側傳變特性嚴重畸變。

2.2 221開關與母聯22M開關電流互感器生產廠家不同,經現場試驗, #1主變高壓側221開關和22M開關電流互感器伏安特性不一致,差別較大。在#1主變高壓側開關重合于電纜線路永久性故障時，受較大短路電流影響，221開關、22M開關電流互感器二次側傳變特性不一致產生差動電流。

3、現場分析和結論

#1主變高壓側221開關電流互感器深度飽和，未準確傳變故障電流，導致A相二次側傳變電流嚴重畸變，波形明顯缺損，幅值極大減小。正確傳變時，221開關二次電流應該與22M開關電流幅值基本相等，相位基本相反。#2主變高壓側222開關電流互感器飽和后，二次傳變電流同樣嚴重畸變。在主變保護故障電流波形中可以看到故障電流存在較大的直流分量，在排除穩態飽和的情況下，可判定電流互感器的飽和是由暫態分量引起。從保護角度考慮，保護本身動作正確。

4、事件反措

4.1 線路故障搶修后，先投入#1主變，投入后，現場一線帶兩變，線路故障時線路222及母聯22M不會流過大短路電流，主變差動不會動作。

4.2 電纜線路保護重合閘功能投退策略。電纜線路發生的故障多數是絕緣擊穿的永久性故障，運行實踐經驗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大事故范圍、威脅電網穩定運行，應在內橋接線雙路電源供電時停用重合閘，一線一變供電或兩臺主變分裂運行時啟用重合閘功能，同樣滿足電網供電可靠性。

5、電網系統安全與電網設備安全的取舍

電網運行方式的安排屬省調控中心管轄范圍，根據省調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生；從省調的角度出發是可行的。從省運檢部的角度出發，線路運行未投重合閘，說明此線路設備存在運行缺陷，不滿足電網安全可靠運行的要求，是要背負設備管理責任的，如果出現線路出線設備瞬間的閃落，以及常規的運行方式來考慮，此運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整個電網、設備安全運行存在一定的影響。筆者認為，應急的取舍是先退出重合閘；從長遠考率，重合閘還是要投的，但全站的相關設備如CT，需逐步進行更換。

結束語

面對當前電網基建建設規模不斷擴大，系統的運行方式不斷變化，系統潮流不斷增大，對于電網系統、設備運行中存在的一些不定性影響，特別是老舊變電站相關設備改造跟不上情況下，必須要求職能管理人員、技術人員站在較高的層面對一些極端事故做出冷靜、果斷的取舍，特別是管理與技術沖突的取舍，同時做好與經濟效率、社會影響等多方位思考。

[1]《RCS-978系列變壓器成套保護裝置220kV版技術說明書》，南京南瑞繼保電氣有限公司，2015.04；

[2]《RCS-900系列線路保護裝置220kV版技術說明書》，長園深瑞科技有限公司，2015.03；

[3]國家電力調度通訊中心，電力系統繼電保護規定匯編(第二版)，北京：中國電力出版社；

[4]賀家李，宋從矩，電力系統繼電保護原理[M];北京，中國電力出版社，1994；

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