遲福有

(大連供電公司，遼寧 大連 116023)

500 kV南關(guān)嶺變電所主接線及保護配置復雜，輸送電量較大，在大連電網(wǎng)中處于重要地位，但接點易發(fā)熱，且因大霧天氣多，易造成瓷瓶對地閃絡，本著安全第一、預防為主的原則，做出了較為復雜情況下的事故預想。根據(jù)500 kV南關(guān)嶺變電所南水甲線用Ⅲ、Ⅳ母聯(lián)開關(guān)帶出且為非正常運行方式、Ⅲ母線A相支持瓷瓶發(fā)生對地閃絡、Ⅰ、Ⅲ段分段開關(guān)拒動的事故預想，探討團隊事故處理流程。

1 運行方式、主保護配置情況

1.1 改造后220kV線路正常運行方式

Ⅰ母線運行:南吳甲、南鋼、和南甲;Ⅱ母線運行:南吳乙、南化、南灣、1號主二次;Ⅲ母線運行:南雁甲、南水甲、南白、南連、2號主二次;Ⅳ母線運行:南雁乙、和南乙、南水乙、南革、南白、南連、南灣、南革 (見圖1)。220kV線路主保護配置為南京南瑞RCS900系列保護或北京四方的901系列的光纖保護，Ⅰ～Ⅳ母線都配有母差和失靈保護。

1.2 非運行方式下事故預想題目

圖1 500 kV南關(guān)嶺變電所220系統(tǒng)主接線圖

南水甲線開關(guān)本體氣體壓力低閉鎖，用Ⅲ、Ⅳ母聯(lián)開關(guān)帶路于Ⅳ母線運行，南水甲線開關(guān)檢修，其它運行方式不變，由于大霧天氣，南白線Ⅲ母隔離開關(guān)A相支持瓷瓶發(fā)生對地閃絡，同時Ⅰ、Ⅲ分段開關(guān)零壓閉鎖開關(guān)拒動。

2 團隊事故處理流程

2.1 記錄、檢查、核對

a.后臺機檢查記錄。檢查并記錄后臺機主要信息及開關(guān)跳閘變位情況，可見Ⅲ、Ⅳ母差保護動作跳開Ⅲ元件 (Ⅲ、Ⅳ母聯(lián)開關(guān)帶路南水甲線):南白、南雁甲、2號主二次、南連線開關(guān)跳閘;Ⅰ、Ⅲ分段開關(guān)零壓閉鎖開關(guān)拒動引起Ⅰ、Ⅲ失靈保護動作:Ⅰ母線的南吳甲、南鋼、和南甲開關(guān)跳閘;Ⅰ、Ⅱ段母聯(lián)開關(guān)跳閘。

b.核實保護盤主要保護信號。安排值班員檢查并記錄保護信號掉牌情況，可見Ⅲ、Ⅳ母差保護動作出口繼電器及Ⅰ、Ⅲ段失靈保護動作出口繼電器有信號。

c.現(xiàn)場檢查情況。根據(jù)跳閘情況安排值班員到現(xiàn)場重點檢查開關(guān)變位、設(shè)備異常及缺陷情況并記錄。

2.2 匯報調(diào)度

記錄后臺機信號、核實保護信號 (核實無遺漏后才可復歸信號)的同時派人到現(xiàn)場檢查母線、開關(guān)等設(shè)備。此時應將后臺機保護動作情況初次向調(diào)度匯報 (省調(diào)及大調(diào)):某時某分500 kV南關(guān)嶺變電所Ⅲ、Ⅳ母差保護動作 (南白、南雁、2號主二次、南連線開關(guān)跳閘);Ⅰ、Ⅱ段失靈保護動作 (Ⅰ母線上的南吳甲、南鋼、和南甲開關(guān)跳閘及Ⅰ、Ⅱ段母聯(lián)開關(guān)跳閘)。

將現(xiàn)場檢查情況向調(diào)度匯報:由于大霧天氣，南白線Ⅲ母線A相支持瓷瓶發(fā)生對地閃絡且表面縱向燒壞痕跡明顯;南白、南雁、2號主二次、南連線開關(guān)打開;Ⅰ、Ⅲ段分段開關(guān)零壓閉鎖開關(guān)關(guān)閉;南吳甲、南鋼、和南甲開關(guān)及Ⅰ、Ⅱ段母聯(lián)開關(guān)打開，現(xiàn)場其它設(shè)備檢查無異常［1］。

2.3 調(diào)度無疑問復歸保護信號

復歸Ⅲ、Ⅳ母差保護動作出口繼電器及Ⅰ、Ⅲ段失靈保護動作出口繼電器的信號。

2.4 調(diào)度指令下的處理

2.4.1 隔離故障點恢復Ⅰ母停電線路送電

取下Ⅰ、Ⅲ段分段開關(guān)控制回路保險器，檢查發(fā)現(xiàn)南吳甲、南鋼、和南甲及Ⅰ、Ⅱ段母聯(lián)、Ⅲ母線相連接的所有開關(guān)均打開，拉開Ⅰ、Ⅲ段分段開關(guān)的Ⅲ母隔離開關(guān)、Ⅰ、Ⅲ段分段開關(guān)的Ⅰ母隔離開關(guān);瞬停母差及失靈保護控制直流，保證母差及失靈保護繼電器接點返回，瞬停并確認相應接點返回后，投入控制直流;檢查Ⅰ母線完好，投入Ⅰ、Ⅱ段母聯(lián)開關(guān)充電保護后合上Ⅰ、Ⅱ段母聯(lián)開關(guān)為Ⅰ母線加壓，加壓良好后退出Ⅰ、Ⅱ段母聯(lián)開關(guān)充電保護 (電磁型母線TV加壓前必須退出，下同);根據(jù)調(diào)度指令，合上和南甲、南吳甲、南鋼開關(guān)，確定表記負荷電壓指示正確，向調(diào)度匯報送電情況;確定南白線開關(guān)、Ⅳ母隔離開關(guān)打開，拉開南白線線路及Ⅲ母隔離開關(guān) (操作前一定注意觀察隔離開關(guān)有無斷裂危險。因需處理南白線Ⅲ母隔離開關(guān)支持瓷瓶且暫時不能側(cè)路帶負荷，因此南白線按停電處理;如果母線隔離開關(guān)采取斷引，可合上南白線Ⅳ母隔離開關(guān)、南白線開關(guān)，南白線恢復送電于Ⅳ母線)，將故障錄波器上的電壓切換把手由Ⅲ母線切入Ⅳ母線，拉開Ⅲ母線TV一次隔離開關(guān)。

2.4.2 隔離故障點并將Ⅲ母停電線路送電于Ⅳ母線

確定南水甲、南白、南雁甲、2號主二次、南連線開關(guān)斷開;Ⅰ、Ⅲ段分段開關(guān)兩側(cè)隔離開關(guān)打開，拉開Ⅲ母線上所有Ⅲ母線隔離開關(guān)并確定均已打開 (非程序操作需起用解鎖鑰匙程序并加強監(jiān)護)，合上南雁甲線Ⅳ母隔離開關(guān)、南雁甲線開關(guān)為Ⅳ母線加壓，加壓良好后分別合上南雁甲、2號主二次、南連線的Ⅳ母隔離開關(guān)及開關(guān)，確定負荷指示正確。

2.4.3 檢修母線瓷瓶及拒動開關(guān)安全措施

確定驗電程序在Ⅲ母線東、西側(cè)三相驗電無電壓后分別合上Ⅲ母線東、西側(cè)接地隔離開關(guān)。在Ⅰ、Ⅲ段分段開關(guān)至兩側(cè)隔離開關(guān)間分別驗電，確定無電壓后掛2組地線。在所有Ⅲ母隔離開關(guān)及Ⅰ、Ⅲ段分段開關(guān)Ⅰ母、Ⅲ母隔離開關(guān)操作機構(gòu)把手上分別掛“禁止合閘，有人工作”標示牌。工作現(xiàn)場其它標示牌及安全措施按規(guī)定執(zhí)行。將處理情況報告調(diào)度有關(guān)領(lǐng)導，聯(lián)系相關(guān)的檢修部門，并注意監(jiān)視負荷、表記等的變化情況，加強設(shè)備巡視，有異常及時匯報。

3 處理過程中的注意事項

a.盡快消除事故根源和隔離故障點。限制事故的發(fā)展，解除對人身和設(shè)備的危害;設(shè)法保證所用電源安全可靠;保持設(shè)備正常運行，以保證對用戶的正常供電，考慮對重要用戶優(yōu)先供電，如和南甲電源線送電;盡快恢復220kV及其它線路供電。

b.將事故情況立即匯報當值調(diào)度員，聽候處理。事故發(fā)生 (或接到調(diào)度通知)后，值班人員應立即將事故情況 (跳閘的開關(guān)、時間、頻率、電壓、電力、電流、繼電保護和自動裝置變化、動作情況等)及時匯報調(diào)度，在調(diào)度統(tǒng)一指揮下進行事故處理，并主動進行無需調(diào)度指揮的操作;220kV開關(guān)跳閘必須在調(diào)度統(tǒng)一指揮下進行事故處理;事故處理期間，保持調(diào)度聯(lián)系電話暢通，以便迅速排除故障;凡遇開關(guān)跳閘，運行人員應立即到現(xiàn)場進行檢查，確定所內(nèi)設(shè)備是否有故障，將檢查結(jié)果報告調(diào)度;事故發(fā)生時，設(shè)備可能過載運行，做好監(jiān)視，如設(shè)備過載應立即報告調(diào)度［2］。

c.復歸保護信號。復歸保護信號必須由2人進行并做好記錄，無需送電時不復歸。

4 事故處理中的危險點控制

a.取下或瞬停拒動開關(guān)控制直流。母差、失靈保護動作后，恢復送電前要瞬停保護直流，保證接點返回。

b.隔離故障。隔離母線、拒動開關(guān)應有明顯斷開點，拒動開關(guān)應保護好現(xiàn)場。

c.加壓送電。Ⅳ母線送電前在母線分段開關(guān)及母聯(lián)不能加壓的情況下選擇1條220kV線路進行加壓，一般不選擇用主二次加壓，因為主二次大部分無保護裝置，若母線有問題會造成主變短路沖擊。在整個處理過程中必須與調(diào)度配合好，聽從命令，及時匯報。

d.不能隨意解除閉鎖裝置。必須解鎖時一定要按總鑰匙管理規(guī)定執(zhí)行，并加強“操作監(jiān)護復誦”及 “四對照”［3］。

5 故障分析

5.1 母線差動、失靈保護動作行為

有選擇的跳開Ⅲ母線上所有連接開關(guān);Ⅰ、Ⅲ段分段開關(guān)零壓閉鎖開關(guān)拒動引起Ⅰ、Ⅱ段失靈保護動作、Ⅰ母線上的南吳甲、南鋼、和南甲開關(guān)跳閘及Ⅰ、Ⅱ段母聯(lián)開關(guān)跳閘。

對于兩側(cè)均有電源的220kV線路，當變電所發(fā)生220kV母線故障時，繼電保護的正確動作程序為母線差動保護動作，跳開接于故障母線上的線路開關(guān)。大差電流為不包括母聯(lián)的所有元件電流之和，即Id=I1+I2+…+In。小差電流為包括1條母線各元件及母聯(lián)的電流之和，即Id=I1+I2+…+In+Im，大差、小差正常差流不應超過0.1 A。

差動保護使用大差比率，差動元件作為區(qū)內(nèi)故障的判斷元件，即由大差比率元件決定是否動作，區(qū)分母線區(qū)外故障還是母線區(qū)內(nèi)故障。使用小差比率差動元件作為故障母線選擇元件，即由小差比率元件決定是否動作、故障發(fā)生在哪一段母線，見圖2［4］。

5.2 兩端保護動作

圖2 BP－2B微機母差保護邏輯圖

對11型保護使本線路的高頻閉鎖距離 (或零序)保護和相差高頻保護的發(fā)訊機同時停止發(fā)訊，為對側(cè)線路高頻保護的正確動作創(chuàng)造條件，對901光纖線路配置不同原理的兩套保護 (見圖3)，雙跳閘線圈主保護為縱聯(lián)變化量方向和零序方向，工頻變化量為阻抗Ⅰ段。在判斷區(qū)內(nèi)正方向后兩側(cè)分別給對方發(fā)信號，收到對側(cè)允許式光纖信號后動作跳閘。對側(cè)線路的母線故障屬于正方向故障，因此發(fā)訊機停止發(fā)訊。由于收訊機收不到對端 (故障端)和本端的訊號，判斷為線路內(nèi)部故障，保護動作迅速，跳開本側(cè)開關(guān) (故障端對側(cè))。

圖3 允許式方向縱聯(lián)保護的基本原理

南關(guān)嶺變電所220kVⅠ～Ⅳ母線各有1組電壓互感器，故障錄波器僅錄制Ⅱ、Ⅳ母線電壓互感器的電壓，因此無Ⅰ、Ⅲ故障母線的電壓錄波。Ⅰ、Ⅲ隔離開關(guān)分段改造開關(guān)分段后增加了Ⅰ、Ⅲ母線電壓錄波量。若錄波引入量的極性連接正確，錄波圖可完全反映故障當時一次側(cè)的實際情況，即故障相A相電流Ⅰ (向量)滯后于故障相電源電勢或引前于零序電壓90°，若引入錄波器的電流極性接錯或錄波器自身極性引出有誤，則錄波電流將引前于電勢且滯后于本序電壓90°。零序電壓與故障相電源電勢相位差為180°，若引入錄波器的零序電壓極性接錯或錄波器自身引出極性有誤，則零序錄波電壓將與電源相電勢同相。TV二次開口三角電壓U若以非極性端子為正，結(jié)果相同。

同一線路，若兩側(cè)TA二次接線均以一次電流母線流向線路為正接線，則兩側(cè)錄波器所錄制故障相電流的波形相反，應認真核實TA二次接線及引入錄波器時的極性，以判斷其錄波的正確性。倘若電壓量或電流量的極性問題發(fā)生在繼電保護回路，將引起保護不正確動作。因此，應對繼電保護的電壓、電流回路接線的正確性認真檢查［5］。

線路失靈保護啟動條件:保護未返回，開關(guān)未跳開，串聯(lián)1個電流繼電器判斷線路有無電流。線路失靈保護動作過程:開關(guān)拒動后，失靈保護動作跳母聯(lián)及線路開關(guān)，見圖4。

圖4 線路失靈保護啟動原理圖

6 結(jié)束語

結(jié)合主接線、所處環(huán)境、負荷變化情況有目的地做典型事故預想，通過分析、研究提高運行值班人員對事故的應變能力。近幾年，大連供電公司生產(chǎn)運動會運行專業(yè)仿真技能比賽中采用團隊事故處理方式，在全國運行專業(yè)比賽中屬于首次。通過參與此次比賽團隊協(xié)作的前期培訓、試題準備、評分標準制定等，結(jié)合500 kV南關(guān)嶺變電所的典型事故，探索完善團隊協(xié)作的典型事故流程，分析事故控制處理中的危險點，使事故處理有的放矢，為相關(guān)人員提供參考［6］。

［1］于德龍，張 琳.變電運行仿真模擬量運算與控制軟件設(shè)計 ［J］.東北電力技術(shù)，1997，18(5):20－21.

［2］趙英麗，孫德龍.大連供電公司變電仿真系統(tǒng)功能與應用［J］.東北電力技術(shù)，2007，28(5):45－46.

［3］董勤偉.變電運行仿真培訓系統(tǒng)開發(fā)方向探討 ［J］.電力設(shè)備，2006，40(3):50－52.

［4］程 敏.仿真系統(tǒng)在變電運行培訓中的應用［J］.數(shù)字技術(shù)與應用，2011，29(7):84－85.

［5］施正釵.變電運行養(yǎng)成教育培訓系統(tǒng)研究 ［J］.中國電力教育，2009，25(7):234－236.

［6］王海燕.變電運行故障排除及安全管理探析［J］.科技咨詢，2011，24(15):151.