（广西水利电业集团有限公司蒙山供电分公司 广西梧州 546700）
摘要：35kV电网运行中会遭受各种各样的故障，破坏电网的稳定运行，影响了重要用电户的正常生产，本文通过对水泥厂多次供电异常的案例进行了深入分析，寻找导致供电异常的原因，提出防范整改措施。
关键词：电力、供应、异常、分析、防范措施
2015年11月，我公司收到广西蒙山广晋水泥有限公司《2015年因外部电力供应故障引起我公司生产异常的统计》，反映2015年多次因电网故障引起其生产车间运行异常，接到客户反映后公司领导高度重视，立即责成调查情况。现根据2015年1月至11月的电网运行情况及调度室、各变电站、监控系统收集运行记录、数据分析如下：
一.各次电力供应异常原因分析：
1、客户记录的 1月13日08:40开始缺相电机跳停，供电中断，查明原因是水泥厂主电源城西变35kVⅠ段母线计划检修，按原计划转移负荷，功率穿越新古排电站35kV母线，倒闸操作中县城变线路刀闸C相设备线夹断裂引起缺相，导致电力供应中断24分钟。
2、客户记录的 4月15日09:45至09:46的电网异常，原因是当日按计划城西变年度检修，在进行改变运行方式，对继电保护核查不够，倒闸操作中文圩变城文线3056开关过流Ⅲ段（过负荷）保护动作引起城西变失压引起电力供应中断1分钟。
3、客户记录的 5月19日21:35至21:36的停电，查阅相关资料得知当时运行方式：因蒙山110kV变303开关故障停运，县城变并蒙山110kV变运行，广晋水泥厂并城西变经新古排电站并县城变运行。当日晚约20:30开始从县内由南至北有雷雨，多条线路遭雷击保护跳闸。21:34县城变35kV蒙城线3008开关过流Ⅱ段保护动作跳闸，致使县城变35kV母线失压，水泥厂供电中断6分钟。
4、客户记录的 5月30日出现三次电网供电异常，根据收集的运行记录和保护动作情况分析，停电原因与5月19日的原因大致相同，是雷雨天气使保护跳闸，致电网供电异常。当时运行方式是广晋水泥厂并城西变运行，城西变并城东110kV变运行，根据调度室和各变电站相关运行记录，多条线路因雷电保护跳闸，影响水泥厂供电的有三次，分别为15:43城东变35kV城文线3188开关过流Ⅱ段保护动作跳闸， 16:47城东变35kV城黄线3195开关过流Ⅱ段保护动作跳闸， 17:25城东变35kV城西线3187开关过流Ⅱ段保护动作跳闸，线路故障致使城西变35kV母线电压失压供电中断。综上所述，前两次是35kV线路受雷击使母线电压突变超限，但供电没有中断，后一次是城西35kV线路受雷击开关保护跳闸城西变全站失压，供电中断，时间是从17:25至17:35，历时10分钟。
5、客户记录的5月31日06:54至07:36电网跳闸，查阅相关记录，当时运行方式：因蒙山110kV变303开关故障停运，县城变并蒙山110kV变运行，广晋水泥厂并城西变经新古排电站并县城变运行。5月31日06:54县城变35kV蒙城线3008开关过流Ⅱ段保护动作跳闸，致使县城变、城西变全站失压，水泥厂停电。07:12城西变35kV母线电压恢复正常，广晋水泥厂恢复供电，供电中断18分钟。
6、客户记录的 7月4日01:28电网异常原因是雷雨天气使保护跳闸，致城西变35kV母线电压突变超限，西桂线供电异常。根据调度室和各变电站相关运行记录，7月3日晚至4日凌晨是雷雨天气，多条线路因雷电保护跳闸。7月4日01:28城西变35kV西忠线3124开关过流Ⅱ段保护动作跳闸，致使城西变35kV母线电压异常突变超限，与其关联的水泥厂母线电压等均受突变影响，但供电没有中断。
7、客户记录的 7月16日15:02至15:05电网异常，根据调度室和各变电站相关运行记录，受雷雨天气影响，15:02城西变35kV城西线3115开关过流Ⅲ段保护动作跳闸，致使城西变35kV母线电压异常突变，与其关联的水泥厂母线电压等均受电压突变影响，但供电没有中断。
8、客户记录的 8月1日17:05至17:20供电中断，当时新古排广晋线已经投入运行，水泥厂经新古排电站并县城变运行，查明原因是新古排广晋线35kV计量装置绝缘击穿致使县城变新古排线3009开关保护跳闸，导致供电中断。
9、客户记录的9月5日01:24电网异常，当时运行方式是城西变并蒙山110kV变，广晋水泥厂、城东变并城西变35kV母线运行。查阅调度和变电站该时间段内相关电网异常记录， 9月5日01:24雷雨天气，城东变冶炼厂线3183开关保护跳闸，致使城西变35kV母线电压异常突变，与其关联的水泥厂母线电压等均受突变影响，使电网供电异常，但供电没有中断。
10、客户记录的10月31日15:00至15:10供电中断。当时运行方式是广晋水泥厂由35kV新古排广晋线供电并县城变运行，县城变经35kV城县Ⅰ、Ⅱ线并110kV城东变运行。15:00，县城变与城东变的联络线路城县Ⅰ、Ⅱ线开关同时保护动作跳闸，致使县城变、新古排电站、广晋水泥厂失压，供电中断。
11、客户记录的11月8日04:40电网异常，查阅调度和变电站该时间段内相关电网异常记录，当时水泥厂经新古排电站并县城变运行，县城变并网110kV城东变运行。当时雷雨天气，城东变城古Ⅰ线3183开关和古湄开关站城古Ⅰ线3152开关保护跳闸，城东35kV母线电压突变超限，致使县城变35kV母线电压异常突变，与其关联的新古排电站、水泥厂母线电压等均受突变影响，使电网供电异常。
二.供电异常综合分析
从13次电网异常情况分析中可以看出，有1次是因设备故障引起，占7.7%；有2次因电网倒闸操作引起，占15.38%；有10次因雷雨天气引起，占76.92%。因此电网受雷击概率高，5月最多，但今年的天气异常，在10、11月份仍然出现雷雨天气。根据多年数据统计我县5、6、7月份是雷雨天气，线路受雷击造成线路频繁跳闸。总计13次中有7次造成停电，占53.85%，有6次造成电压突降，占46.15%，对于水泥厂用电设备和生产要求，停电和电压突降造成的危害和损失后果几乎相同。7次停电中有5次超10分钟不能恢复，且有1次超20分钟，是因电网改变运行方式操作过程中出现设备故障，值班员未能从系统的运行参数和信号异常，迅速判断做出决策，说明调度员在判断、应对突发情况处理能力不足，对电网接线和设备不熟悉，没有周全的调度方案和应急措施。
在13次中有6次是电网电压异常（且运行历史上多次出现），造成水泥厂高压电机跳停，其直接原因是线路故障导致供电的变电站母线电压突降超限，与其关联的负荷包括水泥厂母线电压突降，对使用交流接触器和带低压保护自动空开均会因电压过低释放，造成电动机停机。
以7月4日一次电网电压异常为个案进行分析，其电网运行方式为35kV城西变并网蒙山110kV变运行，广晋水泥厂经35kV西桂线并网城西变运行， 01:28城西变35kV西忠线开关过流Ⅱ段保护动作跳闸，动作电流二次值：Ia=29.61A Ib=24.39A Ic=27.8A，一次值：Ia=1776.6A Ib=1463.4A Ic=1668A。利用中恒博瑞电网故障分析仿真软件进行计算分析，查找线路故障位置在线路的14.4135km处，并进行故障仿真计算，可得城西变和水泥厂总降35kV母线电压值。
—————— 仿真报告 ——————
一、故障描述
西忠线 85.5398％处 发生A,B,C三相相间短路.
二、校验公式
电流电压：
电流方向判断 COS(Min(非故障相电压角度 --故障相电流角度 + 30°))>0 为正
三、原始测量数据
从仿真计算结果知故障时，城西变和水泥厂总降35kV母线三相相电压为9.672kV,远低于正常的20.207kV，只有正常的47.86%，电压突降闪变结果造成交流接触器和带低压保护自动空开释放，造成电动机停机。因此，线路故障跳闸，特别是同一母线供电的负荷的电压受影响较大。
三．问题和防范措施
1、调度室最近人员调整，新值班员对电网接线状况和继电保护整定以及对广晋水泥厂的生产设备特点不够熟悉，改变运行方式时没有征求继保人员意见，没有制订周密的操作方案。调度值班员要切实加强电网调度业务知识的学习，认真分析电网故障原因和调度指挥过程是否妥当，汲取教训，总结经验，了解和掌握重要客户的生产特点，熟悉各种情况下的电网应急预案，充分发挥调度系统自动化的作用，努力做到指挥迅速、操作正确。
2、在制订检修计划时容易忽视重要客户要求，给重要客户的生产经营带来不便。在制订检修计划时，调度和客服部门与重要客户沟通， 必要时要对计划进行适当的调整。
3、我县地形以山地、丘陵为主，输电线路多经山区、丘陵林区，在雷雨大风天气线路容易受雷击或树木触及线路，造成线路短路故障，开关保护跳闸是不可避免的。为了减少线路故障造成电压闪降，电网电压的异常影响，在雷雨天气时，可采取改变电网的接线运行方式来降低故障对部分用户的影响，如蒙山变单供城西变，城西变经西桂线或新古排电站供水泥厂，城西变其余35kV线路若能由其他变电站联络的，尽可能由其他变电站供电，增加故障点的电气距离，特别是故障或隐患高的线路，在其他线路故障跳闸时，减少对母线电压影响。
4、我县境内有两个110kV变电站，经济、安全运行方式为北部的县城变、城西变并网110kV蒙山变运行，南部其他变电站并网110kV城东变运行，丰水期间县内负荷不足，而地方水电充足富余，大用户铁合金厂不时开工停产，造成不时有富余电量倒送入大网，而大网的上网电价和下网电价是不同的，城西、县城变也经常从经济方面考虑并网110kV城东变运行。这样电网运行方式安排经常变动，这对电网安全性、可靠性极为不利，对以阶段式电流、电压保护为主的电网运行更加不利，故障时往往造成越级跳闸，扩大停电范围，给公司的社会形象造成不良影响。公司营销部门要与大网解决上下网电价问题，充分发挥N-1方式作用。
5、县电网内还大量使用SLG螺栓型铜铝设备线夹，该型号设备线夹在铜铝过渡处极易断裂，要有计划把该型号的设备线夹均改成SY液压型设备线夹，提高设备运行可靠性。
6、广晋水泥厂电机合闸接触器应更换为断电延时释放接触器，带有低压保护的高压开关应设置延时跳闸，避免因电压突变引起电机跳停。
7、加强输配电线路巡视和维护，对频遭雷击线路安装线路避雷器或者对线路进行改造，重要线路全线架设避雷线，降低杆塔的接地电阻，提高线路的耐雷水平以降低线路的雷击跳闸率。
四、结语
通过此次对电网运行异常分析，总结经验，汲取教训，根据发现的问题制定整改措施并逐项落实，加强了对调度员素质的培训，合理制定停电计划和安排运行方式，更换运行可靠的设备，对一些重要线路进行了技术改造，帮助水泥厂更换带延时释放功能的接触器，多项措施落实后电网更加安全稳定运行，水泥厂停电事故明显减少。
附：广晋水泥厂局部电网接线图
参考文献：
[1]周全任 电力调度技术标准汇编 中国电力出版社 1999.1
[2]刘朝霞 浅论电力调度运行操作中的调度安全风险及防护措施 [J]工程技术 引文版，2016（12）
[3]刘继 山丘地区输电线路防雷设计中的一些问题 电力技术 1962（9）
[4]邓彬 电网运行风险评估及管控研究[D]浙江大学 2014
[5]何仰赞 电力系统分析（第四版）华中科技大学出版社
论文作者:胡宗良
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
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