合面狮电厂几起保护动作事件的分析与改进建议

摘 要：通过对合面狮电厂2017年7月发生的几起系统冲击造成发电厂线路、机组保护动作原因的分析，了解一般系统冲击给发电厂带来的影响，从而探究出这些现象折射出的架空线路维护方面的不足以及故障情况下运行人员的操作注意事项。

关键词：距离保护;零序保护;甩负荷;线路维护

一.引言

随着科技的发展，电力已成为最重要的资源之一，保证电力的供应对国民经济发展和人民生活水平的提高都有非常重要的意义。输电线路架设距离长且经过地形环境各异，若中途因故输电中断，不仅影响供电质量，同时其突发性也会对电厂内电气设备的安全运行带来不利影响。本文从分析7月以来几起事件中保护动作的原因着手，以期探究出这些现象折射出的架空线路维护方面的不足，为以后技改工作开展的充分性积累事实依据。

二.事件现象及原因分析

以合面狮电厂2017年“7.09” #3F、#4F甩负荷事件为例说明。

2.1.事件经过

事件前，1F、2F机组满负荷经合五线101DL，合信II线108DL并南方网运行，3F、4F满负荷经合信I线102DL并华中网，103DL冷备用。分网点：131G、113G、128G、660G。

15时46分11秒，系统冲击导致合面狮开关站断路器101DL跳闸，1F甩负荷，机组出口断路器601DL跳开，1F空载状态运行，2F负荷甩至10MW，单独供合信II线108DL运行。

经查报文：线路保护装置，15：46：11接地距离I段出口A相X=0.8594Ω，R=1.328Ω。零序I段出口A相I=13.81A，L=15.50KM;查101DL重合闸投检同期，但无重合闸动作信号。机组保护装置：1F失磁三段动作。

2.2 事件原因分析

2.2.1出线断路器跳闸

此事件直接原因为雷雨天气，外部线路接地引起线路跳闸。合面狮电厂110KV合五线101开关配备了距离保护、零序保护、过电压保护以及重合闸，保护出口跳101DL。经查101开关保护装置定值单：接地距离电阻定值4.748Ω 1.328Ω，接地距离I段电抗定值1.25Ω>0.8594Ω，则接地距离I段出口;零序I段电流定值13.2A 13.81A，则零序I段出口。（合面狮电厂“7.21”合五线101DL距离保护动作事件类似）

2.2.2重合闸无动作信号

由合五线101DL重合闸无动作信号，装置未启动可知，本次101DL在保护跳闸后无再次合闸非控制线路及断路器操作机构的问题，是保护装置没有发出重合闸命令。查合五线101开关保护定值，重合闸为检同期方式，重合闸时间定值1.5秒。查合五线101DL在2016年7月的一次类似保护动作中，重合闸动作成功，方式为检同期。查合五线最近一次保护校验中重合闸检同期方式动作试验结论合格。查合五线保护装置在日常运行中无异常信号。可大概判断线路保护装置本体无故障。结合事故发生时，1F解列灭磁，合信II线及合五线部分只有2F负荷甩至10MW后单独供合信II线108DL运行。事故虽未造成2F机组运行区域落入失磁保护中，但由于2F励磁系统A、B套相继故障，2F以恒流方式经合信II线108DL带冲击性负荷运行，以至2F有功、无功、频率波动较大，致使1B主变和2F声音异常，1B保护装置报警，2F过负荷动作多次，短时间（1.5秒）内，两侧电压角度相差在“重合闸同期角度（30度）”范围之外，线路不满足重合闸检同期条件，造成装置无重合闸动作信号。

2.2.3机组失磁

由于系统冲击，合面狮电厂开关站断路器101DL跳闸，造成1F、2F经合五线101DL，合信II线108DL并南方网线路电压波动，导致机组励磁PT测量异常，相应出现1、2F机组励磁PT断线报警、励磁系统A、B套故障，而电厂使用的南瑞励磁系统具有双套励磁调节器装置，通常是从运行主套的自动方式（恒压调节方式）切换至备用从套的自动方式，在不能切换到备用从套自动方式时，切换到本套手动方式（恒流调节方式），同时机组甩负荷，最终导致1F机组运行区域落入失磁保护中，1F失磁保护三段动作出口跳机组断路器，1F机组处于空载;2F机组运行区域未落入失磁保护中，但由于以恒流方式带冲击性负荷运行，以至2F有功、无功、频率波动较大。

2.2.4机组甩负荷

事故前1F，2F满负荷经过合五线101DL，合信II线108DL并南方网运行，系统冲击，导致合面狮电厂开关站断路器101DL跳闸，则造成1F甩负荷，出口断路器601DL跳开，1F空载状态运行，2F负荷甩至10MW，属于故障甩负荷。当机组突然甩去大量负荷时，巨大的剩余能力使机组转速上升很快，调速器应迅速关闭导叶，并经过一段时间的调整，重新稳定在一定的工况下运行。（合面狮电厂“7.26”3F、4F甩负荷事件类似）

三.防范措施

这几起事件都是由于近期逢雷雨天气，架空线路接地原因引起的线路跳闸或是外部线路跳闸（合面狮电厂“7.26”3F、4F甩负荷事件是由于某线路方向差动保护动作造成）造成的。可见采取有效的预防措施维护好架空电力线路运行的可靠性和安全性是十分必要的。对于雷雨天气对线路的影响主要有风对线路的振动影响以及沿途高大树枝有可能在风力的影响下触碰高压带电线路。对此我们可以从减弱导线振动能力，清除沿途高大障碍物入手：

1.从根本上消除引起导线振动的条件。优化线路设计，尽量避免线路经过开阔地带，减少线路大跨越、大档距的使用，在线路满足对地安全距离的前提下，适当调整导线弧垂，以降低导线的运行张力;

2.利用线路设备本身对导线的阻尼作用来减小导线的振动，可采用疲劳强度极限高的導线、柔性横担、偏心导线、防振线夹，安装护线条、预绞丝;

3.在导线上加装防振装置吸收或减弱导线振动能量，以消除导线振动对线路造成的危害。目前架空线路主要采用防振锤和阻尼线进行消振;

4.做好线路所经区域环境摸排工作，及时与当地民众沟通，清除在直立或风吹摆动下有可能触及高压输电线路的树枝等障碍物。

参考文献：

[1]《炼钢电弧炉负荷特点及其对供电系统影响的分析》.岳宗斌、张祖平、范明天等.

[2]《NES6100系列励磁调节器用户指南V2.2》.国电南瑞科技股份有限公司.

[3]《110KV线路保护重合闸拒动原因分析及处理》.  樊  平 、周海廷等.

[4]《架空电力线路导线断股原因分析及预防措施》.  宋玉才、冯智慧等.

作者简介：

李谦（1986——），男，广西贺州人，助理工程师，桂林电子科技大学电气工程及其自动化专业毕业.