孤網運行期間變電站站內低頻低壓減載裝置不正確動作分析

孫鏡軒 張昊 高浩 張宇

摘? 要：針對一起由于線路永久故障跳閘，導致電網部分網架孤網運行時，低頻低壓減載裝置未按既定出口動作邏輯及安自裝置定值動作出口跳開預設線路，而執行出口非定值線路的安自裝置異常動作信息。找出低頻低壓減載裝置錯誤動作原因并處理，能夠持續保障故障電網安全穩定運行，為今后同類故障的處理和安全自動裝置管理工作打下堅實的基礎。

關鍵詞：孤網運行;低頻低壓減載裝置;不正確動作

中圖分類號：TM712 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）16-0058-02

Abstract： In view of the fact that during the isolated grid operation of part of the power grid due to the permanent fault tripping of the line， the low frequency and low voltage load shedding device does not jump off the preset line according to the established exit action logic and the fixed value action exit of the safety device， but executes the abnormal operation information of the safety device of the outlet non-fixed value line， this paper intends to find out the cause of the wrong operation of the low frequency and low voltage load shedding device and deals with it， which can continuously ensure the safe and stable operation of the fault power network and lay a solid foundation for the handling of similar faults and the management of safety automatic devices in the future.

Keywords： isolated grid operation; low frequency and low voltage load shedding device; incorrect action

引言

安全自動裝置可有效防止電網在故障失穩和避免出現大面積停電事故，特別是在孤網運行期間，更顯得尤為重要。針對低頻低壓減載裝置不正確動作事件，從非定值線路誤動作、二次接線錯誤以及整定定值執行錯誤等方面展開分析，可高效總結安全自動裝置不正確動作的各方面原因，為今后調度進行電網故障處理提供了有效依據，為提高電網故障處置效率安全自動裝置管理工作打下堅實的基礎。

1 故障概述

某日04時14分11秒，220kVA變110kVAB線143斷路器距離Ⅰ段、縱聯差動保護動作跳閘，經2859ms重合閘動作重合成功;保護測距：5.7km，相別：C相;故障錄波測距：6.034km，故障相別：C相。110kVB變110kVAB線142斷路器縱聯差動保護動作跳閘，經40772ms重合閘動作重合成功;保護測距：58.4km，相別：C相;故障錄波測距：55.08km，故障相別：C相。故障導致110kVB變110kVⅡ母+110kVC變+區外電網出現短時孤網運行。

2 故障前運行方式

220kVA變110kV母線并列運行，220kV1、2號主變高、中壓側中性點直接接地運行。

110kVB變110kV、35kV、10kV母線均分段運行;110kV1、2號主變110kV側中性點經間隙接地運行;110kVC變2號主變110kV側中性點經間隙接地運行。

3 故障前運行數據

故障前D電站機組運行參數：1、2號機組運行，1號機組帶出力10MW，2號機組10.8MW，合計總出力20.8MW。

故障前系統頻率50.02Hz，110kVC變低頻低壓減載裝置動作時的系統頻率49.97Hz。

4 實際故障跳閘情況

經輸電管理所對110kVAB線開展跳閘巡視，巡視發現110kVAB線#002塔C相大號側整串絕緣子雷擊閃絡，暫不影響線路運行。

5 保護與安自裝置動作情況分析

5.1 保護動作情況分析

通過分析各變電站保護動作報告及錄波圖，110kVAB線路故障各站保護均動作正確，具體分析如下：

110kVAB線220kVA變側110kVAB線距離Ⅰ段、縱聯差動保護動作跳閘，故障持續時間49ms，重合閘投“檢線無壓母有壓，有壓自動轉檢同期”方式，重合閘時限2.8s，2874ms滿足條件，重合閘動作成功。

110kVAB線110kVB變側110kVAB線縱聯差動保護動作跳閘，故障持續時間42ms，重合閘投“檢線有壓母無壓，有壓自動轉檢同期”方式，重合閘時限1.6s，待對側主電源側重合，35986ms滿足條件，重合閘動作成功。

5.2 安自裝置動作情況分析

110kVAB線故障跳閘時，110kVB變110kVⅡ母+110kVC變+區外電網形成孤網運行，孤網運行期間電網頻率、電壓波動較大，很難通過重合閘檢同期重合成功，110kVAB線故障跳閘時，功率過剩30MW，當電網頻率達到超過52.5Hz，延時0.2s，D電站高頻切機動作切除#3機組，切除容量22MW;此時，功率還有過剩，頻率繼續升高，頻率達到54Hz時，延時0.2s，D電站高頻切機動作切除#2機組，切除容量22MW;此時，出現功率嚴重不足，電網頻率由高頻現象轉為低頻現象，110kVC變低頻低壓減載裝置應動作切除35kVMY線（第一輪，49Hz）、10kVLY線（第一輪，49Hz）、35kVLX線（第二輪，48.8Hz）、10kVLE線（第二輪，48.8Hz），因切除容量不足，電網頻率繼續下降，頻率繼續下降至47Hz時，D電站#1機組低頻保護Ⅲ段（47HZ，30S）動作跳閘。110kVB變110kVⅡ母+110kVC變+區外電網因無電源瞬間失電，15時52分45秒110kV曼弄楓變110kV黎楓線142斷路器重合閘成功。