〔摘 要〕 總結(jié)了近3年來江蘇電網(wǎng)220kV系統(tǒng)繼電保護(hù)運(yùn)行情況，簡述了典型事故、微機(jī)線路縱聯(lián)保護(hù)運(yùn)行經(jīng)驗，為提高繼電保護(hù)運(yùn)行水平作了有益的探討。
〔關(guān)鍵詞〕 電網(wǎng) 繼電保護(hù) 運(yùn)行 總結(jié)
江蘇省繼電保護(hù)工作人員堅持“安全第一，預(yù)防為主”的方針，經(jīng)過共同努力，使系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動裝置經(jīng)受了電網(wǎng)事故的考驗，杜絕了由于繼電保護(hù)原因和低壓系統(tǒng)故障引起的電網(wǎng)穩(wěn)定破壞和大面積停電事故，避免了電網(wǎng)主設(shè)備損壞事故，確保了電網(wǎng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
截止1999年底，全省220 kV系統(tǒng)擁有變電站122座，主變壓器193臺(不含發(fā)電廠升壓變)，母線127條，線路267條共計7 370.24 km。
1 全省220 kV繼電保護(hù)動作正確率(見表1)
2 全省220 kV主系統(tǒng)線路故障性質(zhì)分類(見表2)
3 典型事故簡述
3.1 1997年2月7日，南京220 kV鐘山變10 kV系統(tǒng)出線間隔發(fā)生故障，南自院LFP-963線路保護(hù)正確動作，但由于10 kV側(cè)直流電源中斷，致開關(guān)拒動，導(dǎo)致故障擴(kuò)大。鐘山變1、2號主變220 kV后備復(fù)合電壓閉鎖過流和零序電流保護(hù)切除故障。開關(guān)拒動導(dǎo)致事故擴(kuò)大，此類故障在國內(nèi)已發(fā)生多起，因南京鐘山變主變保護(hù)直流電源已執(zhí)行(n+1)反措原則，避免了主變燒毀的重大設(shè)備事故。
3.2 1997年2月24日，大霧引起新海電廠220 kV正、 付母線發(fā)生C相故障并相繼轉(zhuǎn)換成C、A相故障，正、付母線PMH-3型差動保護(hù)動作跳閘。從錄波圖上看出，在發(fā)生C相故障時，母差并沒有動作，當(dāng)轉(zhuǎn)換成C、A相故障時母差才啟動，并且正確動作切除故障的。
事故后，在校驗檢查時發(fā)現(xiàn)母差電流回路發(fā)生多點(diǎn)接地，引起分流。若故障不轉(zhuǎn)換成C、A相故障，母差拒動是不可避免的。
同年3月14日，蘇州220 kV葑門變正母線PT因大霧造成C相閃絡(luò)的母線故障。1998年10月30日，無錫220 kV美棲變主變高壓側(cè)避雷器也引起污閃故障。
為防止線路污閃事故，通常的做法是“調(diào)爬”，例如增加線路絕緣瓷瓶片數(shù)、采用防污閃瓷瓶等。發(fā)電廠及變電站220 kV母線抗污閃事故的能力相對于線路而言較薄弱，這是可能造成污閃事故從線路轉(zhuǎn)向母線的原因，值得進(jìn)一步研究。
3.3 1997年6月3日，徐州220 kV平墩變因龍卷風(fēng)引起220 kV正付母線相繼發(fā)生A相故障，經(jīng)1.6 s后付母線轉(zhuǎn)換成A、B相故障，又經(jīng)0.13 s轉(zhuǎn)換成A、B、C三相故障，電流相位比較式母差正確動作切除正母線故障，付母線故障由后備接線切除。
母聯(lián)電流相位比較式母差對母線轉(zhuǎn)換性故障切除時間較長，對系統(tǒng)穩(wěn)定要求高的電網(wǎng)，這一類型的母差應(yīng)采取措施，進(jìn)一步完善加快切除母線轉(zhuǎn)換性故障時間，必要時應(yīng)更新?lián)Q代。
3.4 1998年2月17日，南通220 kV東郊變110 kV線路故障，由于較大的故障電流的電動力引起2號變壓器平衡繞組位移，絕緣擊穿損壞，重瓦斯保護(hù)動作跳開變壓器三側(cè)開關(guān)。
我省變壓器在區(qū)外故障的同時曾發(fā)生多起變壓器損壞事故。引起這類事故的主要原因是變壓器生產(chǎn)廠家對故障電流的電動力和對變壓器的安全運(yùn)行的研究不夠，沒有相應(yīng)的對策與反措。
3.5 1998年5月1日，無錫、江陰地區(qū)雷雨大風(fēng)，系統(tǒng)發(fā)生大面積連續(xù)性故障。220 kV系統(tǒng)發(fā)生母線故障1次、線路故障8次，跳開線路11條。
這次事故繼電保護(hù)動作總的來看是比較好的，有效地保證了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。但是在事故中暴露出WXB-11保護(hù)抗干擾能力差，WGC-01高頻收發(fā)信機(jī)發(fā)信出現(xiàn)中斷現(xiàn)象。
因此，有關(guān)執(zhí)行抗干擾的反措不能動搖，如保護(hù)控制室敷設(shè)接地銅排，結(jié)合濾波器一、二次側(cè)分別接地，WXB-11保護(hù)軟件版本升級等，電網(wǎng)運(yùn)行表明執(zhí)行抗干擾的措施后WXB-11的運(yùn)行安全性有較明顯成效。
3.6 1999年3月6日，無錫220 kV石利線因風(fēng)箏引起78～79號桿間B、C相永久性故障，兩側(cè)晶體管“D"型保護(hù)正確動作。
3.7 1999年6月14日，南通華能電廠220 kV東郊變2號變壓器220 kV付母線刀閘的電動機(jī)構(gòu)回路因大雨潮濕，絕緣下降，致使刀閘自動分開(帶負(fù)荷拉刀閘)引起付母線B、C相接地故障。同年9月2日蘇州220 kV金山變，因大雨致高型構(gòu)架溢水滴到C相弓字線上引起母線C相接地故障。
上述兩起母線故障均由母差保護(hù)正確動作切除。
4 系統(tǒng)繼電保護(hù)不正確動作原因
1997～1999年220 kV系統(tǒng)繼電保護(hù)共發(fā)生14次不正確動作。其中因制造不良發(fā)生11次，占78.6%，因運(yùn)行不良發(fā)生3次，占21.4%，見表3。
由表3可見，提高繼電保護(hù)動作正確率的關(guān)鍵是繼電保護(hù)制造廠家提高產(chǎn)品質(zhì)量，重點(diǎn)是把好各類裝置的元器件、接插件質(zhì)量關(guān)，解決微機(jī)繼電保護(hù)裝置抗干擾問題。繼電保護(hù)裝置電氣運(yùn)行特性穩(wěn)定與否，決定所采用元器件、接插件性能。繼電保護(hù)運(yùn)行維護(hù)不良雖占比例不大，但也值得注意，重點(diǎn)是提高調(diào)試質(zhì)量，把好整組聯(lián)動試驗關(guān)，健全完善現(xiàn)場操作規(guī)程，防止PT失壓，防止誤操作。
5 線路微機(jī)保護(hù)運(yùn)行
我省220 kV系統(tǒng)線路保護(hù)的選型原則是根據(jù)
1996年3月深圳全國電網(wǎng)運(yùn)行工作會議精神，通過技術(shù)進(jìn)步提高我省繼電保護(hù)運(yùn)行水平，確保電網(wǎng)安全運(yùn)行。
微機(jī)保護(hù)具有體積小、 精度高、 調(diào)試方便、運(yùn)行可靠的特點(diǎn)，這是電磁型、整流型、晶體管型、集成電路型保護(hù)所不能比擬的。我省自1996年起開始推廣、應(yīng)用微機(jī)線路保護(hù)，所有的基建工程項目和系統(tǒng)線路保護(hù)更改均采用雙微機(jī)雙高頻保護(hù)配置原則，主要模式是WXB-11型和LFP-901微機(jī)線路保護(hù)。這兩套保護(hù)原理不同、制造工藝不同、元器件、接插件不同等， 較好地體現(xiàn)了技術(shù)優(yōu)勢互補(bǔ)，制造工藝優(yōu)勢互補(bǔ)。
電網(wǎng)事故起因比較簡單，事故的發(fā)展直至故障切除是一個復(fù)雜的動態(tài)過程，是以毫秒級或秒級來計量的。采用技術(shù)先進(jìn)的微機(jī)線路保護(hù)能較好實(shí)現(xiàn)“電網(wǎng)安全屏障”的功能。
截止1999年底，220 kV線路配置微機(jī)保護(hù)占線路總數(shù)的70%左右，表4是配置微機(jī)線路保護(hù)動作情況。
從表4可以看出：微機(jī)保護(hù)的正確動作率是非常高的，超過了全省220 kV系統(tǒng)繼電保護(hù)正確動作率，具有很高的安全性。4次不正確動作中，由于抗干擾能力差引起WXB-11型保護(hù)動作2次；因元器件損壞引起動作1次；YBX-1型收發(fā)信機(jī)發(fā)信功率下降引起1次動作。這4次不正確動作跳閘中其中WXB-11均是區(qū)外故障誤動解環(huán)，LFP-901是無故障跳閘，均沒有引起電網(wǎng)事故擴(kuò)大。
6 線路縱聯(lián)(高頻)保護(hù)
江蘇電網(wǎng)500 kV網(wǎng)架處于建設(shè)發(fā)展期間，遠(yuǎn)沒有成為電網(wǎng)輸送功率的主通道。由此，500 kV電網(wǎng)被迫和220 kV電網(wǎng)構(gòu)成電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行。而220 kV電網(wǎng)密集分布，結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。這樣的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)決定了江蘇電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平不高。為確保220/500 kV電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，目前除了控制電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線輸送功率外，就是依賴于線路高頻、母線差動的快速動作切除故障。
江蘇電網(wǎng)220 kV聯(lián)絡(luò)線均配置了兩套全線快速動作的縱聯(lián)保護(hù)，其中以不同原理的高頻保護(hù)配置為主要模式。 1997～1999年配置高頻保護(hù)的220 kV及以上線路發(fā)生的故障，
均由高頻保護(hù)快速切除，其動作情況見表5。
從表5可以看出：我省高頻保護(hù)正確動作率還是比較高的。6次不正確動作均屬制造質(zhì)量不良、原理缺陷和元器件損壞引起。如：WXB-22電源插件性能不穩(wěn)定、WXB-11抗干擾性能差、YBX-1收發(fā)信機(jī)功率下降、JGX-11D操作回路電容器損壞和K值變小、BSF-3收發(fā)信機(jī)前置放大管損壞等。
3年來，我省繼電保護(hù)專業(yè)人員為提高高頻保護(hù)運(yùn)行水平和動作正確率， 切實(shí)加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)工作，發(fā)現(xiàn)并及時消除多次高頻保護(hù)隱患。比較典型的隱患匯總?cè)缦拢?BR>
(1) 高頻保護(hù)通道部分
耦合電容器與結(jié)合濾波器一次側(cè)連接的螺絲生銹、松動；結(jié)合濾波器二次側(cè)的高頻電纜接口處松動、斷線；JL-2型結(jié)合濾波器內(nèi)有黃蜂窩；高頻電纜被老鼠咬斷；高頻阻波器調(diào)諧電容損壞；架空地線對鐵塔放電，高頻保護(hù)頻繁發(fā)信；CVT與結(jié)合濾波器一次阻抗不匹配；結(jié)合濾波器二次與高頻電纜阻抗不匹配。
(2) 高頻收發(fā)信機(jī)部分
"C"型收發(fā)信機(jī)：收信回路3D10二極管虛焊，逆變電源電容器損壞，23T5管損壞。
YBX-1型收發(fā)信機(jī)：發(fā)信回路中集成塊、功放回路、指示表頭損壞。
BSF-3型收發(fā)信機(jī)：收信入口光耦虛焊，晶振、放大管3CK3C損壞。
GSF-6型收發(fā)信機(jī)：收發(fā)信機(jī)交換信號邏輯出錯，收信解調(diào)回路元件損壞。
WGC-01型收發(fā)信機(jī)：發(fā)信中斷。
LFP912型收發(fā)信機(jī)：功放電源插件在強(qiáng)干擾情況下電容元件損壞。
YSF-10型收發(fā)信機(jī)：發(fā)信光耦集成片MCT27損壞。
(3) 其它
WXB-11線路微機(jī)保護(hù)中高頻閉鎖距離抗干擾能力較差；高頻閉鎖收發(fā)信機(jī)切入旁路運(yùn)行時，切換開關(guān)接線錯誤、接觸不良。
江蘇電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行對高頻保護(hù)依賴性很強(qiáng)，由于高頻保護(hù)運(yùn)行環(huán)節(jié)多，技術(shù)要求高，維護(hù)工作量大，而目前裝置產(chǎn)品質(zhì)量仍是高頻保護(hù)提高動作正確率的薄弱環(huán)節(jié)。隨著光纖技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展，展望未來的高壓線路保護(hù)的發(fā)展趨勢，將是由光纖構(gòu)成通道(替代現(xiàn)有高頻通道)的微機(jī)分相電流差動保護(hù)，逐步替代現(xiàn)有的高頻保護(hù)。1998年10月我省南京地區(qū)220 kV下莫線首先采用了“LFP931+LFP902"，由光纖實(shí)施信號傳輸分相差動保護(hù)和“高頻閉鎖距離保護(hù)”。迄今為止，運(yùn)行情況正常，經(jīng)區(qū)外故障考驗，性能穩(wěn)定，具有較好的應(yīng)用前景。 (周秀霞 翟學(xué)鋒 浦南楨)
