江蘇電網(wǎng)220kV系統(tǒng)繼電保護(hù)運(yùn)行分析

1、 江蘇電網(wǎng)220kV系統(tǒng)繼電保護(hù)運(yùn)行分析 摘 要 總結(jié)了近3年來(lái)江蘇電網(wǎng)220kV系統(tǒng)繼電愛(ài)護(hù)運(yùn)行狀況，簡(jiǎn)述了典型事故、微機(jī)線路縱聯(lián)愛(ài)護(hù)運(yùn)行閱歷，為提高繼電愛(ài)護(hù)運(yùn)行水平作了有益的探討。 關(guān)鍵詞 電網(wǎng) 繼電愛(ài)護(hù) 運(yùn)行 總結(jié) 江蘇省繼電愛(ài)護(hù)工作人員堅(jiān)持“平安第一，預(yù)防為主”的方針，經(jīng)過(guò)共同努力，使系統(tǒng)繼電愛(ài)護(hù)及平安自動(dòng)裝置經(jīng)受了電網(wǎng)事故的考驗(yàn)，杜絕了由于繼電愛(ài)護(hù)緣由和低壓系統(tǒng)故障引起的電網(wǎng)穩(wěn)定破壞和大面積停電事故，避開了電網(wǎng)主設(shè)備損壞事故，確保了電網(wǎng)平安穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 截止1999年底，全省220 kV系統(tǒng)擁有變電站122座，主變壓器193臺(tái)(不含發(fā)電廠升壓變)，母線127條，線路267條共計(jì)7

2、370.24 km。 1 全省220 kV繼電愛(ài)護(hù)動(dòng)作正確率(見(jiàn)表1) 2 全省220 kV主系統(tǒng)線路故障性質(zhì)分類(見(jiàn)表2) 3 典型事故簡(jiǎn)述 3.1 1997年2月7日，南京220 kV鐘山變10 kV系統(tǒng)出線間隔發(fā)生故障，南自院LFP-963線路愛(ài)護(hù)正確動(dòng)作，但由于10 kV側(cè)直流電源中斷，致開關(guān)拒動(dòng)，導(dǎo)致故障擴(kuò)大。鐘山變1、2號(hào)主變220 kV后備復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流和零序電流愛(ài)護(hù)切除故障。開關(guān)拒動(dòng)導(dǎo)致事故擴(kuò)大，此類故障在國(guó)內(nèi)已發(fā)生多起，因南京鐘山變主變愛(ài)護(hù)直流電源已執(zhí)行(n+1)反措原則，避開了主變燒毀的重大設(shè)備事故。 3.2 1997年2月24日，大霧引起新海電廠220 kV正、 付母線

3、發(fā)生C相故障并相繼轉(zhuǎn)換成C、A相故障，正、付母線PMH-3型差動(dòng)愛(ài)護(hù)動(dòng)作跳閘。從錄波圖上看出，在發(fā)生C相故障時(shí)，母差并沒(méi)有動(dòng)作，當(dāng)轉(zhuǎn)換成C、A相故障時(shí)母差才啟動(dòng)，并且正確動(dòng)作切除故障的。 事故后，在校驗(yàn)檢查時(shí)發(fā)覺(jué)母差電流回路發(fā)生多點(diǎn)接地，引起分流。若故障不轉(zhuǎn)換成C、A相故障，母差拒動(dòng)是不行避開的。 同年3月14日，蘇州220 kV葑門變正母線PT因大霧造成C相閃絡(luò)的母線故障。1998年10月30日，無(wú)錫220 kV美棲變主變高壓側(cè)避雷器也引起污閃故障。 為防止線路污閃事故，通常的做法是“調(diào)爬”，例如增加線路絕緣瓷瓶片數(shù)、采納防污閃瓷瓶等。發(fā)電廠及變電站220 kV母線抗污閃事故的力量相對(duì)于線路

4、而言較薄弱，這是可能造成污閃事故從線路轉(zhuǎn)向母線的緣由，值得進(jìn)一步討論。 3.3 1997年6月3日，徐州220 kV平墩變因龍卷風(fēng)引起220 kV正付母線相繼發(fā)生A相故障，經(jīng)1.6 s后付母線轉(zhuǎn)換成A、B相故障，又經(jīng)0.13 s轉(zhuǎn)換成A、B、C三相故障，電流相位比較式母差正確動(dòng)作切除正母線故障，付母線故障由后備接線切除。 母聯(lián)電流相位比較式母差對(duì)母線轉(zhuǎn)換性故障切除時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定要求高的電網(wǎng)，這一類型的母差應(yīng)實(shí)行措施，進(jìn)一步完善加快切除母線轉(zhuǎn)換性故障時(shí)間，必要時(shí)應(yīng)更新?lián)Q代。 3.4 1998年2月17日，南通220 kV東郊變110 kV線路故障，由于較大的故障電流的電動(dòng)力引起2號(hào)變壓器平

5、衡繞組位移，絕緣擊穿損壞，重瓦斯愛(ài)護(hù)動(dòng)作跳開變壓器三側(cè)開關(guān)。 我省變壓器在區(qū)外故障的同時(shí)曾發(fā)生多起變壓器損壞事故。引起這類事故的主要緣由是變壓器生產(chǎn)廠家對(duì)故障電流的電動(dòng)力和對(duì)變壓器的平安運(yùn)行的討論不夠，沒(méi)有相應(yīng)的對(duì)策與反措。 3.5 1998年5月1日，無(wú)錫、江陰地區(qū)雷雨大風(fēng)，系統(tǒng)發(fā)生大面積連續(xù)性故障。220 kV系統(tǒng)發(fā)生母線故障1次、線路故障8次，跳開線路11條。 這次事故繼電愛(ài)護(hù)動(dòng)作總的來(lái)看是比較好的，有效地保證了電網(wǎng)的平安穩(wěn)定運(yùn)行。但是在事故中暴露出WXB-11愛(ài)護(hù)抗干擾力量差，WGC-01高頻收發(fā)信機(jī)發(fā)信消失中斷現(xiàn)象。 因此，有關(guān)執(zhí)行抗干擾的反措不能動(dòng)搖，如愛(ài)護(hù)掌握室敷設(shè)接地銅排，結(jié)合

6、濾波器一、二次側(cè)分別接地，WXB-11愛(ài)護(hù)軟件版本升級(jí)等，電網(wǎng)運(yùn)行表明執(zhí)行抗干擾的措施后WXB-11的運(yùn)行平安性有較明顯成效。 3.6 1999年3月6日，無(wú)錫220 kV石利線因風(fēng)箏引起7879號(hào)桿間B、C相永久性故障，兩側(cè)晶體管“D"型愛(ài)護(hù)正確動(dòng)作。 3.7 1999年6月14日，南通華能電廠220 kV東郊變2號(hào)變壓器220 kV付母線刀閘的電動(dòng)機(jī)構(gòu)回路因大雨潮濕，絕緣下降，致使刀閘自動(dòng)分開(帶負(fù)荷拉刀閘)引起付母線B、C相接地故障。同年9月2日蘇州220 kV金山變，因大雨致高型構(gòu)架溢水滴到C相弓字線上引起母線C相接地故障。 上述兩起母線故障均由母差愛(ài)護(hù)正確動(dòng)作切除。 4 系

7、統(tǒng)繼電愛(ài)護(hù)不正確動(dòng)作緣由 19971999年220 kV系統(tǒng)繼電愛(ài)護(hù)共發(fā)生14次不正確動(dòng)作。其中因制造不良發(fā)生11次，占78.6%，因運(yùn)行不良發(fā)生3次，占21.4%，見(jiàn)表3。 由表3可見(jiàn)，提高繼電愛(ài)護(hù)動(dòng)作正確率的關(guān)鍵是繼電愛(ài)護(hù)制造廠家提高產(chǎn)品質(zhì)量，重點(diǎn)是把好各類裝置的元器件、接插件質(zhì)量關(guān)，解決微機(jī)繼電愛(ài)護(hù)裝置抗干擾問(wèn)題。繼電愛(ài)護(hù)裝置電氣運(yùn)行特性穩(wěn)定與否，打算所采納元器件、接插件性能。繼電愛(ài)護(hù)運(yùn)行維護(hù)不良雖占比例不大，但也值得留意，重點(diǎn)是提高調(diào)試質(zhì)量，把好整組聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)關(guān)，健全完善現(xiàn)場(chǎng)操作規(guī)程，防止PT失壓，防止誤操作。 5 線路微機(jī)愛(ài)護(hù)運(yùn)行 我省220 kV系統(tǒng)線路愛(ài)護(hù)的選型原則是依據(jù) 1996

8、年3月深圳全國(guó)電網(wǎng)運(yùn)行工作會(huì)議精神，通過(guò)技術(shù)進(jìn)步提高我省繼電愛(ài)護(hù)運(yùn)行水平，確保電網(wǎng)平安運(yùn)行。 微機(jī)愛(ài)護(hù)具有體積小、 精度高、 調(diào)試便利、運(yùn)行牢靠的特點(diǎn)，這是電磁型、整流型、晶體管型、集成電路型愛(ài)護(hù)所不能比擬的。我省自1996年起開頭推廣、應(yīng)用微機(jī)線路愛(ài)護(hù)，全部的基建工程項(xiàng)目和系統(tǒng)線路愛(ài)護(hù)更改均采納雙微機(jī)雙高頻愛(ài)護(hù)配置原則，主要模式是WXB-11型和LFP-901微機(jī)線路愛(ài)護(hù)。這兩套愛(ài)護(hù)原理不同、制造工藝不同、元器件、接插件不同等， 較好地體現(xiàn)了技術(shù)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，制造工藝優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。 電網(wǎng)事故起因比較簡(jiǎn)潔，事故的進(jìn)展直至故障切除是一個(gè)簡(jiǎn)單的動(dòng)態(tài)過(guò)程，是以毫秒級(jí)或秒級(jí)來(lái)計(jì)量的。采納技術(shù)先進(jìn)的微機(jī)線路愛(ài)護(hù)

9、能較好實(shí)現(xiàn)“電網(wǎng)平安屏障”的功能。 截止1999年底，220 kV線路配置微機(jī)愛(ài)護(hù)占線路總數(shù)的70%左右，表4是配置微機(jī)線路愛(ài)護(hù)動(dòng)作狀況。 從表4可以看出：微機(jī)愛(ài)護(hù)的正確動(dòng)作率是特別高的，超過(guò)了全省220 kV系統(tǒng)繼電愛(ài)護(hù)正確動(dòng)作率，具有很高的平安性。4次不正確動(dòng)作中，由于抗干擾力量差引起WXB-11型愛(ài)護(hù)動(dòng)作2次；因元器件損壞引起動(dòng)作1次；YBX-1型收發(fā)信機(jī)發(fā)信功率下降引起1次動(dòng)作。這4次不正確動(dòng)作跳閘中其中WXB-11均是區(qū)外故障誤動(dòng)解環(huán)，LFP-901是無(wú)故障跳閘，均沒(méi)有引起電網(wǎng)事故擴(kuò)大。 6 線路縱聯(lián)(高頻)愛(ài)護(hù) 江蘇電網(wǎng)500 kV網(wǎng)架處于建設(shè)進(jìn)展期間，遠(yuǎn)沒(méi)有成為電網(wǎng)輸送功率的主通

10、道。由此，500 kV電網(wǎng)被迫和220 kV電網(wǎng)構(gòu)成電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行。而220 kV電網(wǎng)密集分布，結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單。這樣的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)打算了江蘇電網(wǎng)平安穩(wěn)定運(yùn)行水平不高。為確保220/500 kV電網(wǎng)平安穩(wěn)定運(yùn)行，目前除了掌握電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線輸送功率外，就是依靠于線路高頻、母線差動(dòng)的快速動(dòng)作切除故障。 江蘇電網(wǎng)220 kV聯(lián)絡(luò)線均配置了兩套全線快速動(dòng)作的縱聯(lián)愛(ài)護(hù)，其中以不同原理的高頻愛(ài)護(hù)配置為主要模式。 19971999年配置高頻愛(ài)護(hù)的220 kV及以上線路發(fā)生的故障， 均由高頻愛(ài)護(hù)快速切除，其動(dòng)作狀況見(jiàn)表5。 從表5可以看出：我省高頻愛(ài)護(hù)正確動(dòng)作率還是比較高的。6次不正確動(dòng)作均屬制造質(zhì)量不良、原理缺陷和元器件

11、損壞引起。如：WXB-22電源插件性能不穩(wěn)定、WXB-11抗干擾性能差、YBX-1收發(fā)信機(jī)功率下降、JGX-11D操作回路電容器損壞和K值變小、BSF-3收發(fā)信機(jī)前置放大管損壞等。 3年來(lái)，我省繼電愛(ài)護(hù)專業(yè)人員為提高高頻愛(ài)護(hù)運(yùn)行水平和動(dòng)作正確率， 切實(shí)加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)工作，發(fā)覺(jué)并準(zhǔn)時(shí)消退多次高頻愛(ài)護(hù)隱患。比較典型的隱患匯總?cè)缦拢?(1) 高頻愛(ài)護(hù)通道部分 耦合電容器與結(jié)合濾波器一次側(cè)連接的螺絲生銹、松動(dòng)；結(jié)合濾波器二次側(cè)的高頻電纜接口處松動(dòng)、斷線；JL-2型結(jié)合濾波器內(nèi)有黃蜂窩；高頻電纜被老鼠咬斷；高頻阻波器調(diào)諧電容損壞；架空地線對(duì)鐵塔放電，高頻愛(ài)護(hù)頻繁發(fā)信；CVT與結(jié)合濾波器一次阻抗不匹配；結(jié)合

12、濾波器二次與高頻電纜阻抗不匹配。 (2) 高頻收發(fā)信機(jī)部分 "C"型收發(fā)信機(jī)：收信回路3D10二極管虛焊，逆變電源電容器損壞，23T5管損壞。 YBX-1型收發(fā)信機(jī)：發(fā)信回路中集成塊、功放回路、指示表頭損壞。 BSF-3型收發(fā)信機(jī)：收信入口光耦虛焊，晶振、放大管3CK3C損壞。 GSF-6型收發(fā)信機(jī)：收發(fā)信機(jī)交換信號(hào)規(guī)律出錯(cuò)，收信解調(diào)回路元件損壞。 WGC-01型收發(fā)信機(jī)：發(fā)信中斷。 LFP912型收發(fā)信機(jī)：功放電源插件在強(qiáng)干擾狀況下電容元件損壞。 YSF-10型收發(fā)信機(jī)：發(fā)信光耦集成片MCT27損壞。 (3) 其它 WXB-11線路微機(jī)愛(ài)護(hù)中高頻閉鎖距離抗干擾力量較差；高頻閉鎖收發(fā)信機(jī)切入旁路運(yùn)行時(shí)，切換開關(guān)接線錯(cuò)誤、接觸不良。 江蘇電網(wǎng)的平安穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)高頻愛(ài)護(hù)依靠性很強(qiáng)，由于高頻愛(ài)護(hù)運(yùn)行環(huán)節(jié)多，技術(shù)要求高，維護(hù)工作量大，而目前裝置產(chǎn)品質(zhì)量仍是高頻愛(ài)護(hù)提高動(dòng)作正確率的薄弱環(huán)節(jié)。隨著光纖技術(shù)和計(jì)算機(jī)