合面獅電廠幾起保護動作事件的分析與改進建議

摘 要：通過對合面獅電廠2017年7月發(fā)生的幾起系統(tǒng)沖擊造成發(fā)電廠線路、機組保護動作原因的分析，了解一般系統(tǒng)沖擊給發(fā)電廠帶來的影響，從而探究出這些現(xiàn)象折射出的架空線路維護方面的不足以及故障情況下運行人員的操作注意事項。

關(guān)鍵詞：距離保護;零序保護;甩負(fù)荷;線路維護

一.引言

隨著科技的發(fā)展，電力已成為最重要的資源之一，保證電力的供應(yīng)對國民經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的提高都有非常重要的意義。輸電線路架設(shè)距離長且經(jīng)過地形環(huán)境各異，若中途因故輸電中斷，不僅影響供電質(zhì)量，同時其突發(fā)性也會對電廠內(nèi)電氣設(shè)備的安全運行帶來不利影響。本文從分析7月以來幾起事件中保護動作的原因著手，以期探究出這些現(xiàn)象折射出的架空線路維護方面的不足，為以后技改工作開展的充分性積累事實依據(jù)。

二.事件現(xiàn)象及原因分析

以合面獅電廠2017年“7.09” #3F、#4F甩負(fù)荷事件為例說明。

2.1.事件經(jīng)過

事件前，1F、2F機組滿負(fù)荷經(jīng)合五線101DL，合信II線108DL并南方網(wǎng)運行，3F、4F滿負(fù)荷經(jīng)合信I線102DL并華中網(wǎng)，103DL冷備用。分網(wǎng)點：131G、113G、128G、660G。

15時46分11秒，系統(tǒng)沖擊導(dǎo)致合面獅開關(guān)站斷路器101DL跳閘，1F甩負(fù)荷，機組出口斷路器601DL跳開，1F空載狀態(tài)運行，2F負(fù)荷甩至10MW，單獨供合信II線108DL運行。

經(jīng)查報文：線路保護裝置，15：46：11接地距離I段出口A相X=0.8594Ω，R=1.328Ω。零序I段出口A相I=13.81A，L=15.50KM;查101DL重合閘投檢同期，但無重合閘動作信號。機組保護裝置：1F失磁三段動作。

2.2 事件原因分析

2.2.1出線斷路器跳閘

此事件直接原因為雷雨天氣，外部線路接地引起線路跳閘。合面獅電廠110KV合五線101開關(guān)配備了距離保護、零序保護、過電壓保護以及重合閘，保護出口跳101DL。經(jīng)查101開關(guān)保護裝置定值單：接地距離電阻定值4.748Ω 1.328Ω，接地距離I段電抗定值1.25Ω>0.8594Ω，則接地距離I段出口;零序I段電流定值13.2A 13.81A，則零序I段出口。（合面獅電廠“7.21”合五線101DL距離保護動作事件類似）

2.2.2重合閘無動作信號

由合五線101DL重合閘無動作信號，裝置未啟動可知，本次101DL在保護跳閘后無再次合閘非控制線路及斷路器操作機構(gòu)的問題，是保護裝置沒有發(fā)出重合閘命令。查合五線101開關(guān)保護定值，重合閘為檢同期方式，重合閘時間定值1.5秒。查合五線101DL在2016年7月的一次類似保護動作中，重合閘動作成功，方式為檢同期。查合五線最近一次保護校驗中重合閘檢同期方式動作試驗結(jié)論合格。查合五線保護裝置在日常運行中無異常信號。可大概判斷線路保護裝置本體無故障。結(jié)合事故發(fā)生時，1F解列滅磁，合信II線及合五線部分只有2F負(fù)荷甩至10MW后單獨供合信II線108DL運行。事故雖未造成2F機組運行區(qū)域落入失磁保護中，但由于2F勵磁系統(tǒng)A、B套相繼故障，2F以恒流方式經(jīng)合信II線108DL帶沖擊性負(fù)荷運行，以至2F有功、無功、頻率波動較大，致使1B主變和2F聲音異常，1B保護裝置報警，2F過負(fù)荷動作多次，短時間（1.5秒）內(nèi)，兩側(cè)電壓角度相差在“重合閘同期角度（30度）”范圍之外，線路不滿足重合閘檢同期條件，造成裝置無重合閘動作信號。

2.2.3機組失磁

由于系統(tǒng)沖擊，合面獅電廠開關(guān)站斷路器101DL跳閘，造成1F、2F經(jīng)合五線101DL，合信II線108DL并南方網(wǎng)線路電壓波動，導(dǎo)致機組勵磁PT測量異常，相應(yīng)出現(xiàn)1、2F機組勵磁PT斷線報警、勵磁系統(tǒng)A、B套故障，而電廠使用的南瑞勵磁系統(tǒng)具有雙套勵磁調(diào)節(jié)器裝置，通常是從運行主套的自動方式（恒壓調(diào)節(jié)方式）切換至備用從套的自動方式，在不能切換到備用從套自動方式時，切換到本套手動方式（恒流調(diào)節(jié)方式），同時機組甩負(fù)荷，最終導(dǎo)致1F機組運行區(qū)域落入失磁保護中，1F失磁保護三段動作出口跳機組斷路器，1F機組處于空載;2F機組運行區(qū)域未落入失磁保護中，但由于以恒流方式帶沖擊性負(fù)荷運行，以至2F有功、無功、頻率波動較大。

2.2.4機組甩負(fù)荷

事故前1F，2F滿負(fù)荷經(jīng)過合五線101DL，合信II線108DL并南方網(wǎng)運行，系統(tǒng)沖擊，導(dǎo)致合面獅電廠開關(guān)站斷路器101DL跳閘，則造成1F甩負(fù)荷，出口斷路器601DL跳開，1F空載狀態(tài)運行，2F負(fù)荷甩至10MW，屬于故障甩負(fù)荷。當(dāng)機組突然甩去大量負(fù)荷時，巨大的剩余能力使機組轉(zhuǎn)速上升很快，調(diào)速器應(yīng)迅速關(guān)閉導(dǎo)葉，并經(jīng)過一段時間的調(diào)整，重新穩(wěn)定在一定的工況下運行。（合面獅電廠“7.26”3F、4F甩負(fù)荷事件類似）

三.防范措施

這幾起事件都是由于近期逢雷雨天氣，架空線路接地原因引起的線路跳閘或是外部線路跳閘（合面獅電廠“7.26”3F、4F甩負(fù)荷事件是由于某線路方向差動保護動作造成）造成的。可見采取有效的預(yù)防措施維護好架空電力線路運行的可靠性和安全性是十分必要的。對于雷雨天氣對線路的影響主要有風(fēng)對線路的振動影響以及沿途高大樹枝有可能在風(fēng)力的影響下觸碰高壓帶電線路。對此我們可以從減弱導(dǎo)線振動能力，清除沿途高大障礙物入手：

1.從根本上消除引起導(dǎo)線振動的條件。優(yōu)化線路設(shè)計，盡量避免線路經(jīng)過開闊地帶，減少線路大跨越、大檔距的使用，在線路滿足對地安全距離的前提下，適當(dāng)調(diào)整導(dǎo)線弧垂，以降低導(dǎo)線的運行張力;

2.利用線路設(shè)備本身對導(dǎo)線的阻尼作用來減小導(dǎo)線的振動，可采用疲勞強度極限高的導(dǎo)線、柔性橫擔(dān)、偏心導(dǎo)線、防振線夾，安裝護線條、預(yù)絞絲;

3.在導(dǎo)線上加裝防振裝置吸收或減弱導(dǎo)線振動能量，以消除導(dǎo)線振動對線路造成的危害。目前架空線路主要采用防振錘和阻尼線進行消振;

4.做好線路所經(jīng)區(qū)域環(huán)境摸排工作，及時與當(dāng)?shù)孛癖姕贤ǎ宄谥绷⒒蝻L(fēng)吹擺動下有可能觸及高壓輸電線路的樹枝等障礙物。

參考文獻：

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作者簡介：

李謙（1986——），男，廣西賀州人，助理工程師，桂林電子科技大學(xué)電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè).