凌利軍

(湖南省電力公司郴州電業(yè)局，湖南郴州423000)

1 情況介紹

220 kV朝陽變電站位于湖南電網(wǎng)重要電源東江水電站及耒陽火電廠的外送通道上，是整個安仁縣的主要電源點，也是一座運(yùn)行近20年的老變電站。根據(jù)工作安排，對其進(jìn)行無人值班改造。

2011年10月11日起，朝陽變電站全停進(jìn)行檢修，主要是更換斷路器及隔離開關(guān)、支持絕緣子、全部的二次保護(hù)及控制電纜工作。由于相關(guān)檢修工作由不同單位完成且不同步，造成110 kV系統(tǒng)先完成檢修任務(wù)，主變及220 kV系統(tǒng)、10 kV系統(tǒng)后完成檢修任務(wù)。為確保安仁縣正常供電及考慮朝陽變現(xiàn)場操作量大等因素，復(fù)電采取先恢復(fù)110 kV系統(tǒng)、220 kV系統(tǒng)，后恢復(fù)#1主變，最后恢復(fù)10 kV系統(tǒng)方案。2011年11月3日，220 kV，110 kV系統(tǒng)恢復(fù)正常。系統(tǒng)結(jié)線圖如圖1。

圖1 系統(tǒng)結(jié)線圖

2 事故前運(yùn)行方式

2011年11月4日準(zhǔn)備恢復(fù)朝陽變#1主變正常運(yùn)行。萬福庵變及朝陽變110 kV系統(tǒng)由大塘沖變經(jīng)格大Ⅰ線、格萬線供電，朝陽變10 kV系統(tǒng)仍保持檢修狀態(tài)。朝陽變用220 kV母聯(lián)600斷路器串#1主變610斷路器充電并做帶負(fù)荷檢查，朝陽變的#1主變充電正常后，準(zhǔn)備轉(zhuǎn)負(fù)荷并做帶負(fù)荷檢查，朝陽變母聯(lián)600斷路器臨時充電保護(hù)投入。

3 事故經(jīng)過

2011年11月4日11∶29合上朝陽變#1主變510斷路器時，朝陽變110 kV電壓顯示達(dá)129 kV，510潮流達(dá)45 MW。待現(xiàn)場匯報后，調(diào)度即下動令:拉開#1主變510斷路器，但未等操作該動令，則出現(xiàn)狀況:

11∶31格萬線格502斷路器零序Ⅰ段跳閘，朝陽變母聯(lián)600斷路器臨時充電保護(hù)動作跳閘，造成朝陽變110 kV系統(tǒng)失壓。

11∶34朝陽變現(xiàn)場匯報#1主變分接頭位置在“17”檔，其它設(shè)備未發(fā)現(xiàn)異常。將分接頭按正常方式調(diào)至“3”檔。

12∶56線路匯報發(fā)現(xiàn)格萬線P11-12桿A相導(dǎo)線斷線。

14∶42隔離格萬線故障后，恢復(fù)朝陽變#1主變正常供110 kV系統(tǒng)供電。

4 事故原因分析

4.1 電壓顯示異常及潮流偏大分析

分析計算朝陽變電站合#1主變510斷路器時，電壓顯示異常及潮流偏大的現(xiàn)象:

根據(jù)圖1可得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2。

圖2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

大塘沖變#1，#2主變分接頭置“4”位置。

朝陽變、大塘沖變主變雖型號略有差別，但變比均是220±8 ×1.25%/121/10.5，容量比是100/100/50。

據(jù)圖2作等值阻抗圖如圖3。

取Sj=100 MVA，Uj=230 kV。為簡化計算忽略電阻:

X1*=0.069，X2*=0.153，X3*= -0.029(系統(tǒng)阻抗，根據(jù)2011年度湖南省年度運(yùn)行方式，并經(jīng)計算得出)

圖3 等值阻抗電路圖

經(jīng)過星形—三角形變換及串并聯(lián)簡化后:

朝陽變電站#1主變空載時，110 kV側(cè)電壓

折算至110 kV側(cè)環(huán)路循環(huán)功率為:

當(dāng)朝陽變#1主變分接頭正常調(diào)至“3”檔時

比較朝陽變#1主變檔位在“17”檔和“3”時

通過以上分析可看出，朝陽變#1主變分接頭位置不協(xié)調(diào) (本身位置偏低且與大塘沖變差別過大)，是造成合環(huán)時電壓異常及潮流偏大的原因。同時也可看出，在正常情況下能夠短時電磁合環(huán)運(yùn)行。

4.2 格萬線斷線故障分析

(1)格萬線線路本身嚴(yán)重缺陷較多是根本原因。格萬線是2個地區(qū)電網(wǎng)的110 kV聯(lián)絡(luò)線，建成于1993年，運(yùn)行時間長。另格萬線作為事故備用或檢修方式下的備用，長期不帶負(fù)荷，空載運(yùn)行，維護(hù)相對不足，曾多次出現(xiàn)過斷線斷股等缺陷。特別是在2008年郴州冰災(zāi)期間，格萬線也斷線倒桿，雖經(jīng)搶修恢復(fù)運(yùn)行，但其一直未進(jìn)行根本性的修復(fù)，長期帶病運(yùn)行。

(2)潮流相對偏大是斷線的誘因。由上文分析可以看出，由于循環(huán)功率偏大，勢必引起格萬線電流增加。格萬線本身缺陷隱患多，當(dāng)通過較大負(fù)荷時，且經(jīng)過一定時間 (本次故障時間約2 min)，就會在其相應(yīng)薄弱處發(fā)熱，造成斷股斷線。

5 結(jié)論及建議

通過前面分析得知，由于相關(guān)人員疏忽，朝陽變#1主變在復(fù)電過程中未及時檢查出分接頭的位置不協(xié)調(diào)，造成電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行時，循環(huán)功率偏大，再加上格萬線本身的嚴(yán)重缺陷，經(jīng)過一定時間后，在P11—12桿A相導(dǎo)線這個薄弱處發(fā)熱后斷線造成跳閘。這次事故造成安仁縣全停，影響較大。針對電網(wǎng)中可能出現(xiàn)的威脅系統(tǒng)安全運(yùn)行的類似問題提出以下建議:

1)主變檢修完畢恢復(fù)運(yùn)行時，除了要對主變外觀檢查外，還應(yīng)檢查主變分接頭的位置，確保主變分接頭位置處于調(diào)度下達(dá)的正確位置上。

2)在進(jìn)行電磁合環(huán)運(yùn)行時，應(yīng)加強(qiáng)對合環(huán)點的潮流的監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即在原合環(huán)點進(jìn)行解環(huán)，然后進(jìn)行相應(yīng)分析，找出原因，防止發(fā)展擴(kuò)大。

3)在主變復(fù)電時，應(yīng)能實時監(jiān)測到帶電各側(cè)的電壓情況，如難以做到，也應(yīng)盡量縮短無電壓顯示側(cè)運(yùn)行時間，防止無法監(jiān)視異常情況。

〔1〕陳珩.電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析〔M〕.北京:中國電力出版社，1995.

〔2〕電力工業(yè)部電力規(guī)劃設(shè)計總院.電力系統(tǒng)設(shè)計手冊〔S〕.北京:中國電力出版社，1998.