国网天津市电力公司 天津市 300010
摘要：电网用户二次设备的运行维护水平，直接影响着主网的安全稳定运行。介绍了一起用户35kV备自投装置逻辑错误导致主网220kV主变跳闸后110kV备自投装置不能正确动作的事故，事故造成110kV母线电压波动剧烈、电能质量不合格、负荷损失、火电机组解列等影响。分析了相关保护、备自投装置动作行为，总结了事故暴露出的在用户管理、风电场并网点运行方式、技术支持系统、事故处理等方面存在的问题，提出了相应的措施和建议。
关键词：备自投；事故处理；大运行；用户管理
Analysis of a Blackout Escalation Caused by the Logic Mistake of Customer Automatic Switchover
LU Xiang-dong，Chen Wen-fu，Wang Wei-chen
(State Grid Tianjin Electric Power Corporation，Tianjin，300010)
Abstract The operation and maintain for customer secondary equipment is the key to keep main power gird safety. After 220kV transformer tipping the 110kV automatic switchover didn’t act caused by the logic mistake of 35kV customer automatic switchover. The bus voltage fluctuation, load loss and generator tripping are caused by the accident. Analyzing the action about related protection and automatic switchover are analyzed, the problems on the customer management, operation modes of wind farm grid-connecting point, support system and accident treatment are summarized, and suggestions are presented.
Key Words: automatic switchover; accident treatment; large-scale operation; customer management
0引言
备用电源自动投入装置（简称备自投装置）是一种旨在提高供电可靠性的安全自动装置，在主电源失去时通过备用电源自动投入来保证母线不失压及线路的供电，提高供电可靠性[1]。电网中不同电压等级间、同等电压等级间相关备自投装置及备自投装置与线路重合闸之间需满足可靠性，要求在逻辑、动作时间上相互配合。某用户站35kV备自投装置逻辑错误导致主网220kV主变跳闸后事故扩大充分证明了这一点。
1 事故经过
1.1事故前电网方式
事故前相关电网运行方式如图1所示，为使电网运行方式清晰，只将相关设备隔离开关画出。港西站#1、2T分列运行，145断路器备用，#1T、西热一线、甲风电场运行在110kV-4母线，#2T、西热二线、
Fig.1 Power Grid Operation Modes before Accident
乙风电场运行在110kV-5母线，同时110kV-4-5母线带负荷线路。热电厂侧西热一线、#1G、某负荷线路运行在110kV-4母线，西热二线、#2G运行在110kV-5母线，35kV母线分列运行，345断路器备用。港五井站35kV母线分列运行，345断路器备用状态，热井线、港渔线运行。东二站345断路器、港渔线、热东线运行。
1.2 相关设备调管范围
港西站、甲、乙风电场、热电厂#1、2G为市调调管范围，西热一、二线为某地调调管范围，热电厂、港五井站、东二站、热东线、港渔线、热井线属于用户资产，除热电厂#1、2G外其他均属于用户自行调管与维护。热电厂为自备电厂，自发自用，不允许有多余电力通过西热一、二线上网。
1.3 事故经过
19:12 港西站#1T非电量保护动作跳闸，145断路器自投未动作；
19:13 甲风电场风机低电压保护动作，站内所有风机解列；
19:23 热电厂#2G逆功率保护动作跳闸；
20:39 港西站145断路器自投动作；
21:08 甲风电场并网线送电，通知甲风电场并网；
22:08甲风电场风机并网正常。
2保护、备自投装置动作行为分析
2.1港西#1T保护装置动作
港西站#1T跳闸后，通知专业人员到站内检查，发现#1T有载调压瓦斯继电器干簧管破裂并充满变压器油，造成跳闸接点浸在油中，加之油中含有水份使接点绝缘降低，直至接点导通使#1T重瓦斯保护动作跳闸。
2.2甲风电场风机保护动作
甲风电场并网于港西站110kV-4母线，装机容量99MW。跳闸前由于现场风力较小，实发有功功率4.5MW。港西站110kV-4母线故录如图2所示。从图2可看出，港西站#1T跳闸后110kV-4母线电压降至零，约3s后母线电压恢复至额定值。由于现场风力较小，风机未能通过自身无功调节与场内无功补偿装置的作用建立电压，超过风机低电压穿越[2]能力的要求，致使所有风机低电压保护动作（定值0.75Un，时间1s）跳闸。
3 事故分析及处理
港西站#1T跳闸后，145断路器自投装置未动作，首先应判断未动作原因。通过D5000系统发现110kV-4母线有电压，检查发现西热一线有功功率从送出变为吸收，确定西热一线反送电，如图4所示，其中有功功率送出为正，吸收为负，因此145断路器不满足自投动作条件不能动作。通知某地调、用户调度检查西热一线相关线路、变电站保护动作与潮流情况，查找出故障点。考虑到反送电电源可能为用户电源，与主网并无联络，存在孤网运行可能，通知某地调相关变电站不允许进行合环操作。由于港西站145断路器不具备同期功能，只能等待某地调及用户查找出故障点后再进行下一步处理。检查结果为用户港五井站345断路器自投装置逻辑错误，即港渔线来源无电后，345断路器自投动作后未先切除港渔线即将345断路器投入，导致反送电，反送电路径如图5所示。调度员令用户调度拉开港五井站港渔线断路器后，港西站145断路器自投动作成功。
备自投装置动作逻辑为先切后投，即先将来源无电电源切除，在备用电源有电压时，时间满足后投入备用电源。因此，这是一起用户港五井站345断路器自投装置逻辑错误导致的电网事故扩大。
4对电网的影响
（1）电能质量下降，供电可靠性降低。事故后，110kV电压最低92.81kV，偏差15.6%，出现时间19:31。《电能质量 供电电压偏差》[3]规定：35kV及以上正、负偏差的绝对值之和小于10%，而港西站110kV-4母线电压低于99kV的有三个时间段：19:24-19:31、19:39-19:41、19:55-19:59，共16min超过了国标要求。
（2）负荷损失。如图6所示，事故前负荷约为50MW，事故后约为17MW。
（3）机组解列。港西站110kV-4母线电压波动造成热电厂#1T低压侧电压波动，#2G锅炉辅机给水泵、循环水泵等跳闸，造成#2G逆功率保护动作跳闸。
5暴露出的问题及防范措施
5.1加强用户自身管理
为提高系统供电可靠性，尽量缩短停电时间，用户安全自动装置在动作时间整定上与主网不再配合，并且缩短了自投装置的无压检查时间，目前有的用户将110kV自投无压检查时间整定到0.5s或1s，而主网的110kV自投无压检查整定时间一般为4s。因此，用户站应加强设备管理，定期对一、二次设备检查、预试，消除安全隐患，保证保护、安全自动装置逻辑整定无误，杜绝类似事故的发生。
5.2确定合理的风电场并网点运行方式
风电场并网于单母线、双母线两种方式，其中双母线有并列、分列两种运行方式。
（1）风电场并网于分列运行母线。建议将母联断路器配置自动同期装置，防止风电场孤网运行后找不到同期点而被迫将风机解列处理。
（2）风电场并网于并列运行母线。风电场并网于并列母线时则不会出现上述情况，方式较合理，保护配置相对简单。
参考文献
[1] 秦贵锋，王明，张进．智能变电站自适应备自投应用[J]．电力自动化设备，2012，32(6)：111-115．
[2] Q/GDW 392-2009，风电场接入电网技术规定，2009，12．
[3] GB/T 12325-2008，电能质量供电电压偏差[S]．2008，6．
作者简介：
卢向东（1982- ），男，河北人，硕士研究生，工程师，从事电力系统调度控制运行方面的研究（E-mail:178301555@qq.com）
陈文福（1981- ），男，吉林人，硕士研究生，工程师，从事电力系统调度控制运行方面的研究
王伟臣（1970- ），男，江苏人，硕士研究生，高级工程师，从事电力系统调度控制运行方面的研究
论文作者:卢向东,陈文福,王伟臣
论文发表刊物:《电力技术》2016年第4期
论文发表时间:2016/7/25
标签：母线论文; 断路器论文; 动作论文; 装置论文; 西站论文; 电压论文; 用户论文; 《电力技术》2016年第4期论文;