基于DTS的小电源上网变电站联络线路故障问题分析

陈涛威 徐大勇

摘 要：结合地区电网两起小电源上网变电站联络线路故障处理的实例，从线路重合闸及进线备自投原理入手，利用DTS仿真系统探讨该故障下的调度处理方法。

关键词：小电源；线路故障；DTS；调度处理

地区电网采用环网设计，开环运行的供电方式。地区电网会有小电源通过110kV、10kV等不同电压等级的线路进行上网，联络线路两侧开关发生跳闸时线路存在重合不成功的情况，造成片区独立网。因此，探讨小电源上网变电站联络线路故障的调度处理方法是十分重要和必须的。

1 事故处理实例

本文分析的两起故障均以图1接线方式为基础展开。110kVDD线1510线路运行供DZ站及AD站#2主变负荷，110kVPD线1511线路运行由PS站充电至DZ站热备用并供AD站#1主变负荷，DZ站投入110kV备自投（主供：110kVDD线1510，备供：110kVPD线1511）。BPZ电厂经110kVDB线1516并网。110kVDBK线1515供BK站负荷。110kVDX线1517供XH站负荷。BPZ电厂经DZ站上网，若110kVDD线1510线路跳闸则联切110kVDB线1516线路。DZ站、BK站的10kV馈线有分散的小水电上网。

1.1 第一次实例

22：15，DP站1510开关分闸，重合成功；DZ站1510开关分闸，重合闸未动作；联跳DZ站1516开关，“DZ—BK—XH”片独立网成功。22：20，检查设备正常，同期合上DZ站1510开关，开关合闸成功。

1.2 第二次实例

15：00，DP站1510开关分闸，重合成功；DZ站1510开關分闸，重合闸未动作；联跳DZ站1516开关。“DZ—BK—XH”片独立网成功。15：06，检查设备正常，同期合上DZ站1510开关，开关显示控合失败。调度员怀疑自动化传输问题，再次下令同期合上该开关，再次显示控合失败。15：12，断开BK站10kV馈线开关，破坏片区独立网。15：12：13，DZ站合上1511开关（DZ站备自投动作）。

2 事故处理方法分析

2.1 重合闸及进线备自投充放电分析

2.1.1重合闸分析

地区110kV电网采用三相重合闸方式，重合闸分为检线路无压重合闸、检母线无压重合闸、检同期重合闸、不检重合闸四类。为保证在联络线路瞬时故障时，DZ站侧尽可能重合，保证受电测电网供电，本地区电网采取表1的配置，经过试验后，效果良好。

以下着重分析DZ站重合闸的设置原因：

1）DZ站开关投入检母线有压线路无压。在线路故障后，DP站侧检线路无压开关重合，若线路故障还在，DP站侧重合闸后加速跳闸，DZ站侧若机组仍未解列，满足检测母线有压线路无压动作条件，重合闸动作，可用于检测联络线路是否为瞬时故障。缺点是：小电源侧可能再次重合于故障，对DZ站侧造成冲击。

2）DZ站开关投入检线路有压母线无压。在线路故障后，DP站侧检线路无压开关重合，机组解列后，DZ站侧开关检测线路有压母线无压重合，恢复受电网供电。缺点是：有可能因为小电源解列时间较长而超过DZ站侧开关保护复归时间，造成DZ站侧开关不重合。

3）DZ站投入检同期。在线路故障后，DP站侧检线路无压开关重合，DZ站侧独立网成功，DZ站侧开关检同期重合，检同期重合闸的原理是检测线路电压和母线电压的绝对差值、相角差而确定开关是否重合。缺点是：由于DZ站独立网后，小水电调节能力差，同期合闸条件较难满足。

2.1.2进线备自投充放电条件

当工作电源失去电压时，备用电源由自动装置立即投入，从而保证供电的连续性。

备自投充电模式为：装置上电后，15秒内均满足所有正常运行条件，则备自投充电完毕，备自投功能投入，可以进行启动和动作过程判断。

主供线路跳闸后，备自投的两种放电模式：1）备自投动作一次自动放电；或者备自投无动作，但不符合充电条件时间超过15～30秒放电。2）备自投无动作，则不自动放电，一直保持投入状态，只要条件满足，备自投动作，本文的备自投装置为该种方式。

2.2 DTS仿真事故过程解析

利用DTS系统仿真故障情况，重点分析第二次故障过程：

2.2.1两次同期合闸不成功分析

符号为正代表区域有功（无功）缺额。故障前，“DZ—BK—XH—BPZ”区域往大电源侧反送有功、无功；15：00，主供线路跳闸后，区域潮流平衡，独立网成功，但区域内小水电较难调整，同期合闸条件不满足，导致两侧合闸不成功。

2.2.2备自投动作分析

故障情况下，从图3看出，DZ站的110kV母线电压突然增大，最大值为131kV，证明该片区无功盈余较多，电压在逐步升高。独立网片区最大的弊端是电压的骤升，对负荷设备造成严重的影响。作为调度员应迅速处理，防止电压的进一步升高。

初始事故时，DZ站独立网成功，DZ站110kV母线有电压，主供1510线路无电流，不满足备自投动作条件。结合表2的備自投动作逻辑分析得出：当断开BK站10kV馈线后，片区独立网失败，DZ站110kV母线电压逐步下降；15：12，电压下降至30kV时，备自投动作。

3 总结

调度和变电运行值班人员应提高小电源上网区域的认识，借助DTS系统分析联络线路跳闸后区域电网的运行情况，积累运行经验，做到正确调度、及时操作，最大程度地减小电网事故所带来的损失。

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作者简介：陈涛威（1985-），男，广东惠州人，硕士，研究方向：电力调度；徐大勇（1981-），男，安徽淮北人，本科，研究方向：电力调度。