电网系统安全与设备管理的博弈

郑南章

厦门供电公司

电网系统安全与设备管理的博弈

郑南章

厦门供电公司

随着电网建设速度不断加快，各系统潮流不断增大，造成老旧变电的设备运行参数不匹配，同时旧站设备改造跟不上，导致电网系统安全与设备安全存在一定的矛盾。特别在系统改造、运行方式调整的过渡阶段，务必引起重视，及时、合理调整好是这个矛盾显得相当的迫切。

电网安全；设备安全；过渡阶段；重合闸；取舍

0 引言：

根据国网“三集五大”运作体系部门职责分工，省调是负责电网系统安全，而运检部是负责电网设备可靠、安全运行；电网系统安全与电网设备安全的解读还是存在一定的差异，需我们全面系统分析，并进行合理的取舍。

1、案例引用

我们从一个变电站是故障造成的全停来分析此情况。2015年7月19日22：30，500kV变电站220Kv XXⅠ路电缆线路在靠近220kV某某变6kM处发生绝缘击穿,引发A相永久性接地故障(220kV某某变变侧短路电流12.6kA)，线路两侧双套继电保护均正确选相，瞬时动作可靠跳开两侧开关并启动重合闸，220kV某某变221开关重合于故障线路，220kV电网系统经220kV某某变221开关、222开关向故障点提供短路电流，由故障录波图分析，受重合于电缆线路永久性故障短路电流影响，221、222开关电流互感器深度饱和，未准确传变故障电流，导致二次侧传变电流严重畸变，某某变#1主变、#2主变差动保护精确计算出了大量差动电流，比率差动因饱和电流谐波分量制动可靠闭锁，差动速断保护动作，造成全站失压。

2、事故原因分析

2.1 主变高压侧P级电流互感器抗暂态特性严重不足。在#1主变高压侧开关重合于电缆线路永久性故障时，受含大量暂态分量和谐波分量的短路电流影响，电流互感器二次侧传变特性严重畸变。

2.2 221开关与母联22M开关电流互感器生产厂家不同,经现场试验, #1主变高压侧221开关和22M开关电流互感器伏安特性不一致,差别较大。在#1主变高压侧开关重合于电缆线路永久性故障时，受较大短路电流影响，221开关、22M开关电流互感器二次侧传变特性不一致产生差动电流。

3、现场分析和结论

#1主变高压侧221开关电流互感器深度饱和，未准确传变故障电流，导致A相二次侧传变电流严重畸变，波形明显缺损，幅值极大减小。正确传变时，221开关二次电流应该与22M开关电流幅值基本相等，相位基本相反。#2主变高压侧222开关电流互感器饱和后，二次传变电流同样严重畸变。在主变保护故障电流波形中可以看到故障电流存在较大的直流分量，在排除稳态饱和的情况下，可判定电流互感器的饱和是由暂态分量引起。从保护角度考虑，保护本身动作正确。

4、事件反措

4.1 线路故障抢修后，先投入#1主变，投入后，现场一线带两变，线路故障时线路222及母联22M不会流过大短路电流，主变差动不会动作。

4.2 电缆线路保护重合闸功能投退策略。电缆线路发生的故障多数是绝缘击穿的永久性故障，运行实践经验表明重合成功率非常低，为避免重合于电缆线路金属性永久故障扩大事故范围、威胁电网稳定运行，应在内桥接线双路电源供电时停用重合闸，一线一变供电或两台主变分裂运行时启用重合闸功能，同样满足电网供电可靠性。

5、电网系统安全与电网设备安全的取舍

电网运行方式的安排属省调控中心管辖范围，根据省调的建议一线带两变投入线路重合闸或一线带一变退出线路重合闸都是可以避免类似的情况发生；从省调的角度出发是可行的。从省运检部的角度出发，线路运行未投重合闸，说明此线路设备存在运行缺陷，不满足电网安全可靠运行的要求，是要背负设备管理责任的，如果出现线路出线设备瞬间的闪落，以及常规的运行方式来考虑，此运行安全可靠性还是存在缺陷的。因此，线路重合闸的取舍都是对整个电网、设备安全运行存在一定的影响。笔者认为，应急的取舍是先退出重合闸；从长远考率，重合闸还是要投的，但全站的相关设备如CT，需逐步进行更换。

结束语

面对当前电网基建建设规模不断扩大，系统的运行方式不断变化，系统潮流不断增大，对于电网系统、设备运行中存在的一些不定性影响，特别是老旧变电站相关设备改造跟不上情况下，必须要求职能管理人员、技术人员站在较高的层面对一些极端事故做出冷静、果断的取舍，特别是管理与技术冲突的取舍，同时做好与经济效率、社会影响等多方位思考。

[1]《RCS-978系列变压器成套保护装置220kV版技术说明书》，南京南瑞继保电气有限公司，2015.04；

[2]《RCS-900系列线路保护装置220kV版技术说明书》，长园深瑞科技有限公司，2015.03；

[3]国家电力调度通讯中心，电力系统继电保护规定汇编(第二版)，北京：中国电力出版社；

[4]贺家李，宋从矩，电力系统继电保护原理[M];北京，中国电力出版社，1994；

郑南章：(1977.12－).男.高级工程师，主要从事电力系统继电保护、大二次技术管理工作；