李雪

（南京供電公司電力調(diào)度中心，江蘇南京210000）

2009年5月9日，南京電網(wǎng)發(fā)生了一起電網(wǎng)事故，一條220kV線路故障跳閘引起GIS母線故障。在電力調(diào)度中心當(dāng)值調(diào)度員的正確指揮下，事故得以迅速、正確和圓滿地解決。目前，南京電網(wǎng)的GIS設(shè)備越來越多，但是GIS設(shè)備故障處理的經(jīng)驗并不豐富。GIS設(shè)備的故障處理方法和以前的室外設(shè)備并不完全相同。該事故及其處理過程從側(cè)面暴露了在新形勢下電網(wǎng)調(diào)度運行管理工作中的一些新問題，引起了對電網(wǎng)事故處理的一些新問題的思考。

1 事故簡介

5月9 日220kV仙鐘4544線路跳閘重合成功，隨后仙鶴變220kV母差保護(hù)動作跳副母線所有運行開關(guān)。

（1）20:42220kV仙鐘4544線路發(fā)生A相單相接地故障，保護(hù)動作跳開4544開關(guān)，重合成功。故障測距7.85 km。

（2）5s后，仙鶴變仙鐘4544保護(hù)再次動作，A相單相接地。故障測距為0.02 km。同時仙鶴變220kV母差保護(hù)動作，跳開副母線上所有運行開關(guān)。（仙上2940、仙堯2564、仙龍2Y46、仙鐘4544、220kV母聯(lián)2510、2號主變變一側(cè)2502開關(guān)跳閘）。

（3）仙鶴變220kV母差保護(hù)動作起動遠(yuǎn)跳，鐘山變鐘仙4544開關(guān)、堯化門變堯仙2564開關(guān)、龍王山變龍仙2Y46開關(guān)三相跳開。圖1所示事故發(fā)生后仙鶴變220kV系統(tǒng)方式圖。

仙鶴變在南京220kV電網(wǎng)中所處的地理位置如圖2所示。

事故造成仙鶴變2號主變失電，仙鶴變10kV備自投、110kV亞東變、棲霞變、九鄉(xiāng)河變備自投動作成功。110kV旺佳變2號主變失電。南京東牽引站失去一路110kV電源。

仙鶴變110kV運行方式如圖3所示。

2 事故處理過程

仙鶴變220kV母差保護(hù)與仙鐘4544線路保護(hù)在故障中都檢測到故障電流，跳開相應(yīng)設(shè)備的開關(guān)。因此按照邏輯推理，故障有以下可能：

(1)故障點位于220kV仙鐘4544線路上；

(2)故障點位于仙鶴變220kV母差范圍內(nèi)。

電網(wǎng)發(fā)生兩點同時故障的可能性小，很有可能是一點故障的連鎖反應(yīng)。

基于上述判斷，調(diào)度員命令仙鶴變值班人員對跳閘設(shè)備和相關(guān)保護(hù)動作的正確性進(jìn)行詳細(xì)檢查，排除保護(hù)誤動的可能。故障初步判斷在鐘仙4544間隔內(nèi)，但因為仙鶴變220kV母線及其出線開關(guān)和刀閘均是G1S設(shè)備，現(xiàn)場不具備立即對跳閘設(shè)備進(jìn)行外部檢查的條件，因此不能排除220kV副母線及其余出線間隔存在故障點的可能性，也不能排除鐘仙4544線路存在故障點的可能性。

為了盡快恢復(fù)對用戶的正常供電、減少電網(wǎng)停電損失，同時也為最大限度地恢復(fù)設(shè)備的正常運行，調(diào)度員考慮通過110kV電源恢復(fù)送電。110kV堯鶴線722為110kV聯(lián)絡(luò)線，正常方式下仙鶴變側(cè)充電，堯化門變側(cè)熱備用。堯鶴線722導(dǎo)線型號為LGJ-185，線路正常載流能力為487A（20℃）。事故前，仙鶴變2號主變110kV側(cè)約有50MW負(fù)荷。110kV堯鶴線722可以作為送進(jìn)仙鶴變110kV II母線的電源。

當(dāng)值調(diào)度員進(jìn)行了如下操作：

（1）仙鶴變2號主變變二側(cè)702開關(guān)轉(zhuǎn)熱備用；

（2）堯化門變堯鶴線722開關(guān)轉(zhuǎn)運行帶負(fù)荷，110kV旺佳變2號主變、棲霞變棲江2號線746恢復(fù)送電；堯鶴線722線路送進(jìn)仙鶴變110kV II母線轉(zhuǎn)供出線（保證鐵路南京東牽引變雙電源）；

（3）通知仙鶴變檢查220kV母線間隔設(shè)備；

（4）通知輸電運檢中心鐘仙2號線帶電查線。

輸電中心查線后發(fā)現(xiàn)仙鐘2號線40號桿A相減號側(cè)防振錘有放電痕跡，且導(dǎo)線上仍殘留燒融薄膜殘片，并在鋼管桿下方發(fā)現(xiàn)零星散落的薄膜殘片。仙鐘2號線40號桿距鐘山變7.6 km，和故障測距值基本一致，從現(xiàn)場和登桿情況分析，第一次線路跳閘原因可能是異物飄至A相導(dǎo)線上導(dǎo)致導(dǎo)線對橫擔(dān)放電，引起線路跳閘。

檢修人員對仙鶴變相關(guān)GIS間隔氣室SF6氣體分析，發(fā)現(xiàn)仙鐘2號線A相斷路器氣室內(nèi)靜觸頭側(cè)有嚴(yán)重放電現(xiàn)象。通過對仙鶴變4544開關(guān)氣室現(xiàn)場解體檢查檢修人員得出分析報告，仙鶴變4544開關(guān)重合約6s后開關(guān)靜側(cè)均壓環(huán)表面（起弧點）與筒體內(nèi)壁之間放電（接地點），形成電弧通道，高能電弧作用引起金屬材料局部融化，金屬融化物發(fā)生噴濺，引發(fā)短路故障。

短路發(fā)生時，220kV母差保護(hù)動作。第二次故障原因為仙鶴變鐘仙4544線路瞬時故障重合后開關(guān)短路，證實了調(diào)度員判斷正確。

3 事故引發(fā)思考及建議

3.1 封閉式（GIS）母線故障處理總結(jié)及注意事項

根據(jù)省調(diào)調(diào)度規(guī)程，在處理GIS母線故障時應(yīng)該按照以下步驟執(zhí)行：

（1）封閉式（GIS）雙母線一組母線故障，經(jīng)外部檢查，未查到故障點，應(yīng)禁止各元件冷倒母線，有條件時可進(jìn)行零起升壓及升流。

（2）封閉式雙母線一組母線故障，造成用戶停電，經(jīng)外部詳細(xì)檢查未發(fā)現(xiàn)故障跡象，有關(guān)設(shè)備的SF6壓力表計指示正常，無其他異常時，可采用如下辦法處理：

①將停電負(fù)荷全部轉(zhuǎn)移，但禁止各元件冷倒母線；

②封閉式母線上設(shè)備發(fā)生故障，必須由設(shè)備主管單位查清并修復(fù)故障或隔離故障點后方能試送；

③如設(shè)備主管單位匯報查不到故障，但調(diào)度確認(rèn)該設(shè)備跳閘時確有故障（如該設(shè)備主保護(hù)動作，系統(tǒng)有波動，故障錄波裝置動作等），調(diào)度應(yīng)將故障情況、保護(hù)動作情況、用戶停電情況、故障波裝置動作情況等匯報有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，進(jìn)一步采取試驗措施，然后由分管領(lǐng)導(dǎo)決定是否試送電。

（3）封閉式單母線分段，其中一組母線故障或封閉式單母線（指無分段開關(guān)者）故障后，可按上述辦法處理。

當(dāng)母差保護(hù)動作跳閘時，首先要排除母差保護(hù)誤動及非故障跳閘的可能。母線故障時，故障電流很大，在母差保護(hù)動作的同時，相鄰線路、元件都會啟動或發(fā)信，故障錄波器因其具有更高的靈敏度而必然啟動，如果相鄰線路、元件保護(hù)不啟動或很少啟動，故障錄波圖上沒有明顯的故障波形，則可認(rèn)為母差保護(hù)有誤動可能或因其他原因造成非故障跳閘。

同時調(diào)度應(yīng)要求現(xiàn)場值班人員對故障母線及連接于母線上的設(shè)備進(jìn)行認(rèn)真檢查，努力尋找故障點并設(shè)法排除。切不可在故障點尚未查明的情況下貿(mào)然將停電線路冷倒至健全母線，以防止擴大故障。只有在故障點已經(jīng)隔離，并確認(rèn)停電母線無問題后，方可對停電母線恢復(fù)送電。

3.2 對GIS設(shè)備事故處理方法及建議

本次事故處理的難點之一在于仙鶴變的220kV母線及其出線開關(guān)和刀閘均是GIS設(shè)備，并且故障點位于GIS設(shè)備內(nèi)部。

GIS設(shè)備特有的全封閉性和內(nèi)部的不可見性導(dǎo)致了現(xiàn)場不可能立即對跳閘設(shè)備的外部情況進(jìn)行必要的檢查，即現(xiàn)場無法從外觀上判斷設(shè)備是否具有故障點。而根據(jù)省調(diào)調(diào)度規(guī)程第三章第五節(jié)：當(dāng)GIS設(shè)備發(fā)生故障時，必須查明故障原因，同時將故障點進(jìn)行隔離或修復(fù)后對GIS設(shè)備恢復(fù)送電。

由于上述原因，在本次事故處理中，即使調(diào)度員正確判斷與隔離了故障點，也不能立即恢復(fù)其他設(shè)備的正常運行，而需采取利用線路對側(cè)開關(guān)對停電設(shè)備進(jìn)行逐段試充電來排除故障點的存在，這延緩了事故處理的進(jìn)程。

目前GIS設(shè)備已經(jīng)廣泛應(yīng)用于全國各級電網(wǎng)，若考慮電網(wǎng)遭遇大型破壞性事故、可抗拒的自然災(zāi)害，能否迅速判斷和確認(rèn)GIS設(shè)備內(nèi)部是否存在故障點，將極大地影響電網(wǎng)事故處理的進(jìn)程，甚至可能影響到區(qū)域電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

建議廣泛收集GIS設(shè)備的運行和事故處理實例，重新修編或修訂調(diào)度規(guī)程，詳細(xì)列舉各類不同GIS設(shè)備的事故處理規(guī)范，為GIS設(shè)備的事故處理給出指導(dǎo)性意見，以便各級調(diào)度和運行值班人員在工作中能做到有章可循、有據(jù)可查。

4 結(jié)束語

在本次事故處理中，調(diào)度員在接到了事故情況匯報、準(zhǔn)確排除各種非人為因素干擾后，敏銳地判斷出故障點在鐘仙4544間隔內(nèi)，這一判斷為本次事故的正確處理打下了堅實的基礎(chǔ)。因此，建議為進(jìn)一步提高培訓(xùn)質(zhì)量，應(yīng)建立完備的培訓(xùn)機制，包括建立調(diào)度員個人培訓(xùn)資料和培訓(xùn)數(shù)據(jù)庫，擬定培訓(xùn)計劃、培訓(xùn)內(nèi)容和培訓(xùn)考核標(biāo)準(zhǔn)。不僅進(jìn)行日常操作方面的培訓(xùn)，還應(yīng)重點進(jìn)行各類反事故演習(xí)，使調(diào)度員具備對緊急狀態(tài)和復(fù)雜電網(wǎng)事故的識別和處理能力。

[1] 江蘇省電力調(diào)度規(guī)程[S].2009.

[2] 李堅.電網(wǎng)運行及調(diào)度技術(shù)問答[M].北京：中國電力出版社，2003.

[3] 陳慧坤.由一起電網(wǎng)事故處理引起的思考[J].電力建設(shè)，2006（6）.