基于DTS的小電源上網變電站聯絡線路故障問題分析

陳濤威 徐大勇

摘 要：結合地區電網兩起小電源上網變電站聯絡線路故障處理的實例，從線路重合閘及進線備自投原理入手，利用DTS仿真系統探討該故障下的調度處理方法。

關鍵詞：小電源；線路故障；DTS；調度處理

地區電網采用環網設計，開環運行的供電方式。地區電網會有小電源通過110kV、10kV等不同電壓等級的線路進行上網，聯絡線路兩側開關發生跳閘時線路存在重合不成功的情況，造成片區獨立網。因此，探討小電源上網變電站聯絡線路故障的調度處理方法是十分重要和必須的。

1 事故處理實例

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

1.1 第一次實例

22：15，DP站1510開關分閘，重合成功；DZ站1510開關分閘，重合閘未動作；聯跳DZ站1516開關，“DZ—BK—XH”片獨立網成功。22：20，檢查設備正常，同期合上DZ站1510開關，開關合閘成功。

1.2 第二次實例

15：00，DP站1510開關分閘，重合成功；DZ站1510開關分閘，重合閘未動作；聯跳DZ站1516開關。“DZ—BK—XH”片獨立網成功。15：06，檢查設備正常，同期合上DZ站1510開關，開關顯示控合失敗。調度員懷疑自動化傳輸問題，再次下令同期合上該開關，再次顯示控合失敗。15：12，斷開BK站10kV饋線開關，破壞片區獨立網。15：12：13，DZ站合上1511開關（DZ站備自投動作）。

2 事故處理方法分析

2.1 重合閘及進線備自投充放電分析

2.1.1重合閘分析

地區110kV電網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。為保證在聯絡線路瞬時故障時，DZ站側盡可能重合，保證受電測電網供電，本地區電網采取表1的配置，經過試驗后，效果良好。

以下著重分析DZ站重合閘的設置原因：

1）DZ站開關投入檢母線有壓線路無壓。在線路故障后，DP站側檢線路無壓開關重合，若線路故障還在，DP站側重合閘后加速跳閘，DZ站側若機組仍未解列，滿足檢測母線有壓線路無壓動作條件，重合閘動作，可用于檢測聯絡線路是否為瞬時故障。缺點是：小電源側可能再次重合于故障，對DZ站側造成沖擊。

2）DZ站開關投入檢線路有壓母線無壓。在線路故障后，DP站側檢線路無壓開關重合，機組解列后，DZ站側開關檢測線路有壓母線無壓重合，恢復受電網供電。缺點是：有可能因為小電源解列時間較長而超過DZ站側開關保護復歸時間，造成DZ站側開關不重合。

3）DZ站投入檢同期。在線路故障后，DP站側檢線路無壓開關重合，DZ站側獨立網成功，DZ站側開關檢同期重合，檢同期重合閘的原理是檢測線路電壓和母線電壓的絕對差值、相角差而確定開關是否重合。缺點是：由于DZ站獨立網后，小水電調節能力差，同期合閘條件較難滿足。

2.1.2進線備自投充放電條件

當工作電源失去電壓時，備用電源由自動裝置立即投入，從而保證供電的連續性。

備自投充電模式為：裝置上電后，15秒內均滿足所有正常運行條件，則備自投充電完畢，備自投功能投入，可以進行啟動和動作過程判斷。

主供線路跳閘后，備自投的兩種放電模式：1）備自投動作一次自動放電；或者備自投無動作，但不符合充電條件時間超過15～30秒放電。2）備自投無動作，則不自動放電，一直保持投入狀態，只要條件滿足，備自投動作，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系統仿真故障情況，重點分析第二次故障過程：

2.2.1兩次同期合閘不成功分析

符號為正代表區域有功（無功）缺額。故障前，“DZ—BK—XH—BPZ”區域往大電源側反送有功、無功；15：00，主供線路跳閘后，區域潮流平衡，獨立網成功，但區域內小水電較難調整，同期合閘條件不滿足，導致兩側合閘不成功。

2.2.2備自投動作分析

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，證明該片區無功盈余較多，電壓在逐步升高。獨立網片區最大的弊端是電壓的驟升，對負荷設備造成嚴重的影響。作為調度員應迅速處理，防止電壓的進一步升高。

初始事故時，DZ站獨立網成功，DZ站110kV母線有電壓，主供1510線路無電流，不滿足備自投動作條件。結合表2的備自投動作邏輯分析得出：當斷開BK站10kV饋線后，片區獨立網失敗，DZ站110kV母線電壓逐步下降；15：12，電壓下降至30kV時，備自投動作。

3 總結

調度和變電運行值班人員應提高小電源上網區域的認識，借助DTS系統分析聯絡線路跳閘后區域電網的運行情況，積累運行經驗，做到正確調度、及時操作，最大程度地減小電網事故所帶來的損失。

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