金 睿

[摘要]介紹一次電力系統(tǒng)故障，分析暴露出的隱患，提出合理的解決方案。

[關(guān)鍵詞]各自投開關(guān)電力系統(tǒng)故障供電電壓波動

中圖分類號：TMO文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1671—7597(2009)1020024--01

一、引言

2009年6月3日河南鄭州、開封、商丘等地出現(xiàn)了強颮線天氣。我公司所在鄭州經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)也遭受雷電、狂風(fēng)、暴雨和冰雹襲擊，短時最大風(fēng)力10級。惡劣的天氣對整個區(qū)域的供電系統(tǒng)造成了嚴(yán)重沖擊，雖然我公司外供線路未出現(xiàn)跳閘斷電故障，但期間因供電電壓波動頻繁，誘發(fā)了一次各自投誤動，導(dǎo)致部分一級負(fù)荷徹底斷電，造成部分重要設(shè)各損壞和嚴(yán)重的經(jīng)濟損失，以下就是針對這次事故的分析和解決方案。

二、引出問題

各自投全稱備用電源自動投入裝置，是在常用電源出現(xiàn)異常時，自動使備用電源順利投入，以確保重要用電設(shè)各的電源不會長時間中斷的一種自動裝置。傳統(tǒng)方式是由各種繼電器的配合來實現(xiàn)的，現(xiàn)在多用微機程控。我公司是控制系統(tǒng)由微機加繼電器電路共同實現(xiàn)，該套設(shè)備運用的技術(shù)相對陳舊，但從2001年運行至今未發(fā)生故障。在極端狀況下發(fā)生了故障，暴露出系統(tǒng)的設(shè)計隱患。

三、事故介紹

事故發(fā)生后，通過對當(dāng)時情況的詳細(xì)分析，發(fā)現(xiàn)造成事故的最直接原因就是：惡劣天氣造成區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)多處供電線路跳閘，供電系統(tǒng)持續(xù)發(fā)生供電電壓波動。導(dǎo)致備用電源在投入的過程中出現(xiàn)了動作紊亂。

我公司使用的八臺各自投裝置設(shè)置相同，1#、2#變壓器二次側(cè)主進開關(guān)為1ZK、2ZK，分別給I母、II母送電，兩母線間有聯(lián)絡(luò)開關(guān)3ZK，正常運行狀態(tài)下兩進線開關(guān)IZK、2ZK閉合。聯(lián)絡(luò)開關(guān)3ZK斷開。若l#變壓器電源出現(xiàn)停電故障，MMP綜合保護單元會根據(jù)進線無壓、無流信號的判斷，經(jīng)過設(shè)定的延時后，發(fā)出跳閘指令分?jǐn)郔ZK開關(guān)，再確認(rèn)開關(guān)跳開后并延時60ms合3ZK開關(guān)，從而實現(xiàn)給1母下負(fù)荷緊急供電的目的；當(dāng)2#變壓器電源出現(xiàn)停電故障，動作程序相同，先跳2ZK再合3ZK，完成給II母負(fù)荷供電的目的。為方便閱讀，現(xiàn)給出進線開關(guān)IZK的二次原理圖。

上述八臺備自投裝置投運前均做了相應(yīng)的調(diào)試、驗收試驗。投運至今，每當(dāng)出現(xiàn)一路電源停電時，裝置都能正常工作，及時恢復(fù)了供電，成功的降低了停電帶來的損失。但2009年6月3日，當(dāng)供電系統(tǒng)持續(xù)出現(xiàn)供電電壓波動時，有一臺裝置動作出現(xiàn)了紊亂，出現(xiàn)了IZK、2ZK、3ZK三個開關(guān)同時合閘的現(xiàn)象，導(dǎo)致不完全同期的兩路供電系統(tǒng)經(jīng)低壓側(cè)聯(lián)絡(luò)環(huán)網(wǎng)現(xiàn)象，最終因過負(fù)荷導(dǎo)致高壓側(cè)開關(guān)跳閘，兩臺變壓器下負(fù)荷全部停電。

四、事故分析

我公司是對供電連續(xù)性要求較高的地方，因此對各自投裝置的設(shè)置要求是自投不自復(fù)，因此二次回路中的進線自動合閘和聯(lián)絡(luò)自動分閘功能原本可以去掉。如圖：二次原理圖中紅色部分，分別是進線的自動合閘回路，其對應(yīng)3ZK聯(lián)絡(luò)開關(guān)的自動分閘回路。在設(shè)備調(diào)試時，技術(shù)人員考慮保證聯(lián)絡(luò)不會自動分閘(MMP綜臺保護單元的13、14接點不會動作)而兩進線的自動合閘回路就不會誤動，而且當(dāng)聯(lián)絡(luò)因故障不能自投時。如果失壓電源能及時恢復(fù)自動合閘回路，則可以迅速使進線合閘從而縮短送電所需要的時間，因此就沒有對其進行調(diào)整。該設(shè)計存在的隱患，直接導(dǎo)致了此次事故的發(fā)生(如圖1)。

五、提出對策

針對上述故障原因，提出兩個解決方案。解決問題的第一方案是取消圖中的紅線部分，使進線開關(guān)不會自動合閘，徹底避免三個開關(guān)同時合閘的現(xiàn)象發(fā)生。

另一個解決方案：將各自投從得到一路進線無壓、無流的信號到跳開該進線開關(guān)的時間記為t1，進線開關(guān)跳開后至備自投合聯(lián)絡(luò)動作徹底完成也既是3ZK輔助觸頭狀態(tài)完成轉(zhuǎn)變的時問記為t2，如圖中藍(lán)色部分將防跳中間繼電器改為時間繼電器，原常閉接點改為sJ的延時閉合的常閉點，時間設(shè)定大于t1+t2，這樣保證在3ZK動作徹底完成前進線開關(guān)的合閘回路不會被接通，同樣可以達到預(yù)期目的。

六、結(jié)束語

由于供電電壓波動的成因比較復(fù)雜，而且有很大比例的成因是不可控的。所以，想從成因上阻止供電電壓波動發(fā)生難度很大，在現(xiàn)階段甚至可以說不可能徹底避免其發(fā)生。

換個角度考慮，供電電壓波動之所以危害很大，就是因為很多設(shè)備或因系統(tǒng)設(shè)計原因或因硬件自身條件所限對供電電壓波動太過敏感。通過各種技術(shù)手段降低設(shè)各對供電電壓波動電壓波動的敏感度，提高其抗擾動的能力，就可以讓把損失降到最小，甚至可以完全避免由于供電電壓波動所帶來的損失。