孤网运行期间变电站站内低频低压减载装置不正确动作分析

孙镜轩 张昊 高浩 张宇

摘  要：针对一起由于线路永久故障跳闸，导致电网部分网架孤网运行时，低频低压减载装置未按既定出口动作逻辑及安自装置定值动作出口跳开预设线路，而执行出口非定值线路的安自装置异常动作信息。找出低频低压减载装置错误动作原因并处理，能够持续保障故障电网安全稳定运行，为今后同类故障的处理和安全自动装置管理工作打下坚实的基础。

关键词：孤网运行;低频低压减载装置;不正确动作

中图分类号：TM712 文献标志码：A         文章編号：2095-2945（2020）16-0058-02

Abstract： In view of the fact that during the isolated grid operation of part of the power grid due to the permanent fault tripping of the line， the low frequency and low voltage load shedding device does not jump off the preset line according to the established exit action logic and the fixed value action exit of the safety device， but executes the abnormal operation information of the safety device of the outlet non-fixed value line， this paper intends to find out the cause of the wrong operation of the low frequency and low voltage load shedding device and deals with it， which can continuously ensure the safe and stable operation of the fault power network and lay a solid foundation for the handling of similar faults and the management of safety automatic devices in the future.

Keywords： isolated grid operation; low frequency and low voltage load shedding device; incorrect action

引言

安全自动装置可有效防止电网在故障失稳和避免出现大面积停电事故，特别是在孤网运行期间，更显得尤为重要。针对低频低压减载装置不正确动作事件，从非定值线路误动作、二次接线错误以及整定定值执行错误等方面展开分析，可高效总结安全自动装置不正确动作的各方面原因，为今后调度进行电网故障处理提供了有效依据，为提高电网故障处置效率安全自动装置管理工作打下坚实的基础。

1 故障概述

某日04时14分11秒，220kVA变110kVAB线143断路器距离Ⅰ段、纵联差动保护动作跳闸，经2859ms重合闸动作重合成功;保护测距：5.7km，相别：C相;故障录波测距：6.034km，故障相别：C相。110kVB变110kVAB线142断路器纵联差动保护动作跳闸，经40772ms重合闸动作重合成功;保护测距：58.4km，相别：C相;故障录波测距：55.08km，故障相别：C相。故障导致110kVB变110kVⅡ母+110kVC变+区外电网出现短时孤网运行。

2 故障前运行方式

220kVA变110kV母线并列运行，220kV1、2号主变高、中压侧中性点直接接地运行。

110kVB变110kV、35kV、10kV母线均分段运行;110kV1、2号主变110kV侧中性点经间隙接地运行;110kVC变2号主变110kV侧中性点经间隙接地运行。

3 故障前运行数据

故障前D电站机组运行参数：1、2号机组运行，1号机组带出力10MW，2号机组10.8MW，合计总出力20.8MW。

故障前系统频率50.02Hz，110kVC变低频低压减载装置动作时的系统频率49.97Hz。

4 实际故障跳闸情况

经输电管理所对110kVAB线开展跳闸巡视，巡视发现110kVAB线#002塔C相大号侧整串绝缘子雷击闪络，暂不影响线路运行。

5 保护与安自装置动作情况分析

5.1 保护动作情况分析

通过分析各变电站保护动作报告及录波图，110kVAB线路故障各站保护均动作正确，具体分析如下：

110kVAB线220kVA变侧110kVAB线距离Ⅰ段、纵联差动保护动作跳闸，故障持续时间49ms，重合闸投“检线无压母有压，有压自动转检同期”方式，重合闸时限2.8s，2874ms满足条件，重合闸动作成功。

110kVAB线110kVB变侧110kVAB线纵联差动保护动作跳闸，故障持续时间42ms，重合闸投“检线有压母无压，有压自动转检同期”方式，重合闸时限1.6s，待对侧主电源侧重合，35986ms满足条件，重合闸动作成功。

5.2 安自装置动作情况分析

110kVAB线故障跳闸时，110kVB变110kVⅡ母+110kVC变+区外电网形成孤网运行，孤网运行期间电网频率、电压波动较大，很难通过重合闸检同期重合成功，110kVAB线故障跳闸时，功率过剩30MW，当电网频率达到超过52.5Hz，延时0.2s，D电站高频切机动作切除#3机组，切除容量22MW;此时，功率还有过剩，频率继续升高，频率达到54Hz时，延时0.2s，D电站高频切机动作切除#2机组，切除容量22MW;此时，出现功率严重不足，电网频率由高频现象转为低频现象，110kVC变低频低压减载装置应动作切除35kVMY线（第一轮，49Hz）、10kVLY线（第一轮，49Hz）、35kVLX线（第二轮，48.8Hz）、10kVLE线（第二轮，48.8Hz），因切除容量不足，电网频率继续下降，频率继续下降至47Hz时，D电站#1机组低频保护Ⅲ段（47HZ，30S）动作跳闸。110kVB变110kVⅡ母+110kVC变+区外电网因无电源瞬间失电，15时52分45秒110kV曼弄枫变110kV黎枫线142断路器重合闸成功。