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        斷路器閉鎖分合閘的風(fēng)險(xiǎn)分析

        2015-03-02 07:03:18楊浚文朱余啟黃宋波王珍意
        云南電力技術(shù) 2015年1期
        關(guān)鍵詞:安全措施

        楊浚文,朱余啟,黃宋波,王珍意

        (云南電力調(diào)度控制中心,昆明 650011)

        0 前言

        斷路器在運(yùn)行中,其操作機(jī)構(gòu)的液壓、彈簧壓力、本體SF6 氣體壓力異常等,都可能導(dǎo)致斷路器出現(xiàn)閉鎖分合閘,這是電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行會(huì)遇到的一類重大缺陷。若運(yùn)行中斷路器閉鎖分合閘不及時(shí)處理,在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí),保護(hù)裝置動(dòng)作并向閉鎖斷路器發(fā)送分閘信號(hào),但斷路器將拒動(dòng),不能正常跳閘切除故障,此時(shí)只能靠失靈保護(hù)或后備保護(hù)動(dòng)作來隔離故障,擴(kuò)大系統(tǒng)故障引起的停電范圍,在某些運(yùn)行方式下系統(tǒng)甚至存在失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)。所以在出現(xiàn)斷路器閉鎖分合閘后,應(yīng)迅速對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)控,并盡快對(duì)閉鎖斷路器進(jìn)行處理。處理斷路器閉鎖分合閘缺陷,首先應(yīng)考慮帶電處理,若不能帶電處理,則應(yīng)根據(jù)斷路器所在廠站接線方式的特點(diǎn),調(diào)整運(yùn)行方式將閉鎖斷路器從系統(tǒng)中隔離后再處理缺陷。在大多數(shù)情況下,隔離閉鎖斷路器時(shí)需將其相鄰間隔的元件停電,這將形成新的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

        1 斷路器閉鎖分合閘風(fēng)險(xiǎn)

        通過實(shí)例看出,斷路器單相閉鎖以及三相閉鎖情況下相關(guān)斷面的極限與正常無檢修方式下相比下降,特別是斷路器三相閉鎖情況下相關(guān)斷面極限大幅下降。在斷路器閉鎖缺陷未處理前,若不及時(shí)將相關(guān)斷面潮流進(jìn)行控制,電網(wǎng)發(fā)生N-1故障后即使失靈保護(hù)和后備保護(hù)正確動(dòng)作,電網(wǎng)也存在失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)。此時(shí)電網(wǎng)已進(jìn)入緊急狀態(tài)[1],需立即采取措施進(jìn)行處理。

        2 斷路器閉鎖分合閘處理

        斷路器閉鎖分合閘后,雖然可以通過隔離開關(guān)拉合電容電流在允許范圍內(nèi)的空母線及空載線路[2],以隔離斷路器,但實(shí)際運(yùn)行中大部分廠站未進(jìn)行過該類操作,考慮設(shè)備的安全性以及非常規(guī)操作的風(fēng)險(xiǎn),且220 kV 及以上電壓等級(jí)一般嚴(yán)禁用隔離開關(guān)拉合空載線路[3],應(yīng)采取停運(yùn)閉鎖斷路器間隔的相鄰元件,以隔離閉鎖斷路器的方式處理。

        以下就一些典型接線方式下斷路器閉鎖分合閘的處理方法進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。

        2.1 主接線為雙母線接線形式

        目前新投產(chǎn)的220 kV 及以上變電站中,已很少采用雙母線帶旁路母線的接線方式,且文獻(xiàn)[4]中對(duì)雙母線帶旁路母線的接線方式下的討論已比較詳細(xì),在此不再贅述。雙母線接線形式變電站出現(xiàn)斷路器閉鎖分合閘后的處理方案如下。

        2.1.1 出線斷路器或主變高壓側(cè)斷路器

        首先采取倒母線操作,將閉鎖斷路器所處母線其余斷路器倒至另一組母線。若閉鎖斷路器為出線斷路器,斷開線路對(duì)側(cè)的出線斷路器,若閉鎖斷路器為主變高壓側(cè)斷路器,則斷開主變中低壓側(cè)斷路器,然后斷開本側(cè)母聯(lián)斷路器,解除斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)的防誤閉鎖,再拉開斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān),退出斷路器的啟動(dòng)失靈保護(hù),做好一、二次安全措施后對(duì)斷路器進(jìn)行處理。

        如圖1 所示,若線路甲281 斷路器上Ⅰ組母線,則線路甲281 斷路器閉鎖分合閘后,進(jìn)行處理時(shí),首先將Ⅰ組母線其余斷路器倒至Ⅱ組母線,然后斷開線路甲對(duì)側(cè)的263 斷路器,再斷開本側(cè)站內(nèi)的母聯(lián)212 斷路器,解除281 斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)的防誤閉鎖,然后拉開281 斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān),退出281 斷路器的啟動(dòng)失靈保護(hù),做好一、二次安全措施后對(duì)281 斷路器進(jìn)行處理。

        圖1 雙母線接線

        2.1.2 母聯(lián)斷路器

        母聯(lián)斷路器閉鎖分合閘后,若短時(shí)內(nèi)無法處理,可以考慮將母差保護(hù)調(diào)整為大差方式,保證保護(hù)的速動(dòng)性。若考慮母線上所有出線斷路器以及主變高壓側(cè)斷路器斷開后,再隔離處理母聯(lián)斷路器,停電范圍較大,處理復(fù)雜,可以優(yōu)先考慮將所有元件倒至一組母線后,直接拉開母聯(lián)斷路器兩側(cè)隔離開關(guān),隔離母聯(lián)斷路器處理。

        2.2 主接線形式

        若出線回?cái)?shù)較多,主接線采用雙母線分段接線方式,其中單個(gè)分段斷路器接線形式變電站出現(xiàn)斷路器閉鎖分合閘后的處理方案如下。

        1)出線斷路器或主變高壓側(cè)斷路器:處理方法基本同雙母線接線方式。

        2)分段斷路器,騰空分段斷路器連接的兩段母線,斷開兩段母線上其余的母聯(lián)斷路器,解除閉鎖斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)的防誤閉鎖,拉開分段斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān),做好一、二次安全措施后對(duì)分段斷路器進(jìn)行處理。

        圖2 雙母線分段接線

        如圖2 所示,若分段212 斷路器閉鎖分合閘,首先騰空Ⅰ、Ⅱ母,然后斷開母聯(lián)213、223 斷路器,解除212 斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)的防誤閉鎖,然后拉開212 斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān),做好一二次安全措施后對(duì)212 斷路器進(jìn)行處理。

        3)母聯(lián)斷路器,220 kV 以下廠站可以考慮騰空一組母線后直接拉開母聯(lián)斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān),隔離處理母聯(lián)斷路器。

        如圖2 所示,若母聯(lián)213 斷路器閉鎖分合閘,首先將Ⅰ-Ⅲ母母差保護(hù)調(diào)整為大差方式,將Ⅰ母所有元件倒至Ⅲ母運(yùn)行,斷開分段212 斷路器,然后拉開母聯(lián)213 斷路器兩側(cè)隔離開關(guān),做好一二次安全措施后對(duì)213 斷路器進(jìn)行處理。

        2.3 3/2 接線形式

        1)邊斷路器:首先斷開邊斷路器相鄰母線上所有其它斷路器,停運(yùn)母線,再斷開閉鎖斷路器的相鄰斷路器,停運(yùn)該邊斷路器和相鄰斷路器供電的線路或主變,解除閉鎖斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)的防誤閉鎖,然后拉開斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān),退出的斷路器失靈保護(hù),做好一二次安全措施后對(duì)斷路器進(jìn)行處理。

        2)聯(lián)絡(luò)斷路器:

        斷開本串上閉鎖斷路器的相鄰斷路器,停運(yùn)本串上所有的線路或主變,特別的,若該串為不完整串且一側(cè)無邊斷路器,還需將該側(cè)母線停運(yùn),最后解除閉鎖斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)的防誤閉鎖,然后拉開斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān),退出斷路器的失靈保護(hù),做好一、二次安全措施后對(duì)斷路器進(jìn)行處理。

        2.4 4/3 接線形式

        現(xiàn)如今部分大型電廠主接線采用4/3 接線形式,在該種接線方式下,若某個(gè)斷路器閉鎖分合閘時(shí),處理方法如下。

        1)邊斷路器:首先斷開邊斷路器相鄰母線上所有其它斷路器,停運(yùn)母線,斷開閉鎖斷路器的相鄰的聯(lián)絡(luò)斷路器,停運(yùn)該邊斷路器和相鄰斷路器供電的線路或主變,解除閉鎖斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)的防誤閉鎖,然后拉開斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān),退出斷路器的失靈保護(hù),做好一、二次安全措施后對(duì)斷路器進(jìn)行處理。

        2)聯(lián)絡(luò)斷路器:斷開該斷路器相鄰的邊斷路器和聯(lián)絡(luò)斷路器,停運(yùn)該斷路器與相鄰邊斷路器共同供電的線路或主變,停運(yùn)該斷路器與相鄰聯(lián)絡(luò)斷路器共同供電的線路或主變,解除閉鎖斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)的防誤閉鎖,然后拉開斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān),退出的斷路器失靈保護(hù),做好一、二次安全措施后對(duì)斷路器進(jìn)行處理。

        2.5 串補(bǔ)主旁路斷路器閉鎖

        串補(bǔ)主旁路斷路器閉鎖后,需要將線路停電,將主旁路斷路器隔離,解除閉鎖斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)的防誤閉鎖,然后拉開斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān),退出串補(bǔ)本體及遠(yuǎn)跳保護(hù),做好一、二次安全措施后對(duì)斷路器進(jìn)行處理。

        若采取相關(guān)措施,隔離閉鎖斷路器進(jìn)行處理期間,一般需要陪停元件以隔離閉鎖斷路器,這將會(huì)引起新的系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。

        3 結(jié)束語

        斷路器閉鎖分合閘是電網(wǎng)調(diào)度中的一項(xiàng)緊急缺陷,無論在缺陷處理前或處理過程中,電網(wǎng)都存在著極大的風(fēng)險(xiǎn)。為控制電網(wǎng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn),在缺陷處理前,應(yīng)按斷路器拒動(dòng),斷路器失靈和后備保護(hù)動(dòng)作情況下相關(guān)斷面的輸送極限來進(jìn)行潮流控制。若該缺陷不能帶電處理,則應(yīng)根據(jù)斷路器所在廠站接線方式的特點(diǎn),通過調(diào)整運(yùn)行方式進(jìn)行處理。若在隔離處理過程中需要陪停元件,應(yīng)考慮盡量縮小停電范圍,并考慮相關(guān)元件陪停后電網(wǎng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn),避免處理過程中再發(fā)生N-1故障導(dǎo)致局部電網(wǎng)解列或系統(tǒng)失穩(wěn)。

        [1]袁季修.防御大停電的廣域保護(hù)和緊急控制[M].北京:中國(guó)電力出版社,1957.

        [2]云南電網(wǎng)調(diào)度管理規(guī)程[S].昆明:云南電網(wǎng)公司,2004.

        [3]Q/CSG 2 1003-2008,中國(guó)南方電網(wǎng)電力調(diào)度管理規(guī)程[S].廣州:中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司,2008.

        [4]王珍意.對(duì)閉鎖分合閘斷路器隔離方法的探討[J].繼電器,2007,35 (Suppl):448-451.

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