摘要:通過對2011年2月巴西大停電的失敗處理及某一220kV變電站保護誤動的成功處理的介紹,分析了這兩起事故的原因,指出這兩出事故都是由于保護誤動,進而提出了當(dāng)母線及母線上的設(shè)備同時跳閘的情況下的事故處理注意事項。
關(guān)鍵詞:事故 調(diào)度 保護誤動
中圖分類號:TM7文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1672-3791(2011)06(c)-0000-00
繼電保護裝置,就是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài),并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置[1]。然而繼電保護裝置跳閘原因,要不就是被保護設(shè)備本身有故障,比如說斷相,接地等;要不就是保護裝置本身有問題,導(dǎo)致保護誤動。繼電保護誤動的情況在電力系統(tǒng)時有發(fā)生,有差動保護、距離保護誤動等各種類型的保護誤動,其原因也比較多,有保護裝置的原因,也有電流互感器的原因等。其中有一類電網(wǎng)事故,當(dāng)母線及母線上的設(shè)備同時跳閘時,要尤其引起重視,因為其中有可能伴隨著母線保護誤動??聪旅鎯蓚€事故:
1 事故一
1.1 事故概況
巴西時間2011年2月4日凌晨0時20分左右 (北京時間4日10點20分),巴西電網(wǎng)發(fā)生一次較大規(guī)模的停電事故。事故發(fā)展概況如下:
T1時刻(2月4日00:08):500kV Luiz Gonzaga電廠變電站內(nèi),500kV Luiz Gonzaga – Sobaradinho #1線路的線路保護電子器件出現(xiàn)故障,導(dǎo)致500kV Luiz Gonzaga – Sobaradinho #1線路跳閘和500kVLuiz Gonzaga電廠站的#1母線跳閘(此時系統(tǒng)仍能正常運行)。
T2時刻(2月4日00:20:40):13分鐘后,電廠運行人員用500kV Luiz Gonzaga – Sobaradinho #1線路的#2母側(cè)開關(guān)恢復(fù)該線路運行時,該線路靠近#2母線側(cè)開關(guān)的失靈保護出口,引起500kV Luiz Gonzaga站的#2母線、500kV Luiz Gonzaga – Sobaradinho #2線路和500kV Luiz Gonzaga-Milagres線路跳閘,其余線路和發(fā)變組串聯(lián)運行。
隨后由于網(wǎng)架嚴(yán)重削弱,電網(wǎng)發(fā)生震蕩,伴隨安自裝置動作切機切負(fù)荷,最后東北部電網(wǎng)基本崩潰。
1.2 事故分析
事后分析發(fā)現(xiàn)由于線路保護失靈啟動元件故障,導(dǎo)致啟動長期動作,合上#2開關(guān)后,線路開關(guān)中流過電流滿足失靈保護動作條件,該線路失靈保護動作出口跳開#2母上所有設(shè)備(該套保護是1979年投運的GE公司的保護)。本次事故,失靈保護誤動是最初原因,調(diào)度員處理不當(dāng)是事故擴大的直接原因。很明顯,調(diào)度員沒有意識到保護裝置的異常,并且在沒有恢復(fù)失壓母線及失壓母線上,除500kV Luiz Gonzaga–Sobaradinho #1線外其他跳閘設(shè)備的情況下,試圖用500kV Luiz Gonzaga–Sobaradinho #1線路2母側(cè)開關(guān)恢復(fù)該線路運行,從而引起事故擴大。
圖1 Luiz Gonzaga電廠主接線圖
2 事故二
2.1 事故概況
某一變電站110kV L線發(fā)生故障,該線路零序I段,接地距離I段保護動作出口跳L線開關(guān)(故障測距為負(fù)值),2821ms后重合閘動作,合于故障,重合閘后加速動作跳開L線,同時110kVII母線差動保護動作跳開II母所有開關(guān)。
事故前變電站110kV部分的接線方式為:110kV雙母帶旁路。事故前方式:110kV雙母并列運行,110kV旁路母線冷備用,110kV L線置110kVII母上運行,其他線路分別在兩條母線上運行。
110kV L線故障時,II母A相差動電流為4954A,II母A相差動保護動作出口跳開II母線上所有開關(guān)。
2.2 事故處理
?、?10kV L線是一個重要用戶的供電線路,考慮到線路開關(guān)跳閘后重合不成功,判斷線路上有故障點,用戶要求強送。因為故障測距為負(fù)值,且母差保護動作,故障原因不明,故障點有可能在開關(guān)和CT之間,為保險起見,調(diào)度于是用110kV旁路開關(guān)對該線路進行強送,強送不成功,旁路開關(guān)跳閘。
?、平?jīng)對跳閘母線檢查后,沒有發(fā)現(xiàn)故障點,于是對跳閘母線進行一次試送,試送成功,于是恢復(fù)除110kV L線外其他跳閘設(shè)備的運行。后來查線發(fā)現(xiàn)L線線路上有永久故障。
2.3 事故分析
經(jīng)過繼保人員和廠家的共同分析,造成110KV母差保護動作原因有二:
?、艆^(qū)外故障時故障電流很大,造成CT嚴(yán)重飽和,二次電流發(fā)生畸變。
?、贫坞娏鞒^一定值時,保護軟件對采樣值處理有誤,造成裝置中的電流采樣波形失真,與二次電流不符。
由于線路上有永久性故障,并且存在比較大的故障電流,在保護裝置存在以上兩個原因的情況下,造成母差保護差流越限,母差保護誤動作。在以上兩個原因中,第二個原因是主要的。
根據(jù)事故后保護動作情況分析,110kV母線保護為區(qū)外故障誤動。110kV母線保護采樣部分存在缺陷,如果在未經(jīng)查線,線路上故障未消除的情況下,將該線路轉(zhuǎn)置正常母線上強送,有可能會造成110kV母差保護有可能的再次誤動。此次事故的處理成功的關(guān)鍵在于沒有在原因不明的情況下將跳閘的110kV L線開關(guān)轉(zhuǎn)I母運行。
2.4 存在風(fēng)險
事故處理雖然成功,但是仔細(xì)分析此次誤動的原因,這樣進行事故處理還是存在一定的風(fēng)險:用110kV旁路開關(guān)強送時也是將其置正常母線運行。首先調(diào)度員并沒有意識到此次母差動作是因為保護誤動,在強送前也沒有檢查核對旁路開關(guān)的CT變比,由于此次母差保護誤動主要是因為采樣失真,且強送時線路上故障并未消除,因此其實還是有可能會造成保護再次誤動將正常運行的另一條母線跳閘,導(dǎo)致事故擴大。并且這種事故后果會隨著電壓等級的提高而提高,有時甚至是災(zāi)難性的。
3 結(jié)語
由以上兩個案例可以看出,在母差保護和運行在該母線上的設(shè)備同時動作的情況下,存在兩種可能(可能不限于這兩種):⑴故障點在開關(guān)和CT之間;⑵保護誤動。
對于出現(xiàn)此類情況的事故,處理原則如下:
?、艑ζ渌l線路,如果有需要,可以采用外引電源沖擊至人字引線處,這樣可以確認(rèn)整條線路上無故障,然后將其恢復(fù)至正常母線;
?、茩z查母線后可以用其他電源(包括母聯(lián)開關(guān))對母線進行試送,試送成功后,再對其他末恢復(fù)送電的設(shè)備的人字引線沖擊送電,正常后可以恢復(fù)運行;
⑶恢復(fù)雙母運行設(shè)備的正常運行方式,這樣即使再發(fā)生故障導(dǎo)致母差保護誤動也能將影響降到最?。?br/> ?、葘τ谟杀揪€路保護動作跳閘的線路,則一定要分析清楚保護動作原因,是否存在故障等問題后,再做下一步安排。嚴(yán)禁原因不明的情況下將本線路開關(guān)恢復(fù)至正常母線運行,并且最好是等到保護動作原因查明,線路故障消除后再考慮對線路送電。
參考文獻
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