摘要：对某国薄弱电网结构进行分析，探讨未设置安稳装置前提下，如何保护发电机组不因送电通道中断受损，分析处理方式及预控措施。
关键词：薄弱电网，送电通道中断，处理，预控
1前言
某东南亚国家经济起步较晚，工业基础薄弱，电力电网建设滞后，全国电力负荷分布不均，负荷中心位于首都附近。桑河二级水电站建设于该国东北部地区，经364km输电线路送至负荷中心供电，且该国电网未配置安全稳定自动装置，无断面切机及高周切机策略。
2发电站接入系统方式及配置
2.1发电站接入系统方式
桑河二级水电站设计总装机容量为400MW，装设8台单机容量为50MW的灯泡贯流式水轮发电机组。电站主接线采用双母线方式，以交流两回230kV输电线路接入230kV上丁变电站，中途经桔井变电站、磅湛变电站送至首都负荷中心。电站属于与系统连接薄弱地区。
鉴于该国电力建设发展现状，全网均未配备安全稳定自动装置，一旦发生发电站与系统送电通道中断后，将无断面切机切负荷措施及高周切机功能实现全网安全稳定运行。
2.2配置方式
为保障在电力系统发生事故出现功率缺额使电网频率、电压急剧下降时，自动切除部分负荷，防止系统频率、电压崩溃，使系统恢复正常，保证电网的安全稳定运行和对重要用户的连续供电。桑河二级水电站经对地区电网进行充分研究，提出设置频率保护并投入、限制运行电压范围的方式保护本站设备，及时切断与系统间联系。
根据该国电网规范要求，230kV电压运行范围为207kV - 245kV，频率范围47.5Hz - 52Hz，其中47至47.5Hz范围内时要求运营时间为20秒。对发电机保护中频率异常保护进行整定，设置过频一段、过频二段、低频三段、低频四段、低频五段。其中过频一段、低频三段、低频四段、低频五段保护动作于发信，不投跳闸。过频二段动作于跳主变高压侧开关，在系统频率异常后，将发电机变压器组与系统解列，单元接线带厂用变压器运行。
3实际应用
3.1事件发生
2018年3月10日06时20分39秒，发电站监控系统报”230kV故障录波装置启动”、“1号机组转速> 115%Ne动作”、“2号机组转速>115%Ne动作”，报“230kV母线保护A套电压动作”、“230kV母线保护B套电压动作”。230kV Sesan1线有功功率降至接近于0，线路电压上升至最大285.2kV，系统频率开始上升。
06时20分40秒，监控系统报“1号发电机保护A套发电机过频二段动作”、“1号发电机保护B套发电机过频二段动作”、“2号发电机保护A套发电机过频二段动作”、“2号发电机保护B套发电机过频二段动作”，报“1号主变高压侧231断路器分位”、“2号主变高压侧232断路器分位”、“35kV近区变高压侧331断路器分位”，报“开关站A套电压并列装置失压动作”、“开关站B套电压并列装置失压动作”。230kV母线及230kV Sesan1线电压降为0。
事件发生前，发电站两台机发电，总负荷100.4MW，线路单回线运行。事件发生后，2台机组累计甩负荷100.4MW，1号机组最高转速为147%额定转速，2号机组最高转速为147%额定转速。
3.2事件分析
查询230kV开关站故障录波电压、电流曲线，故障全过程如下：
（1）故障前，230kV 线路带约100MW负荷运行正常，线电压约234kV，相电流约240A。
（2）06：20：39.320ms，230kV线路A相电流突增、B相电流突降，判断对侧AB相故障，故障点电气距离较远，属继电保护区外，保护未动作。
（3）06：20：39.371ms，230kV 线路A相电流突降，其相位超前B相约210°，判断此时对侧线路开关A相已断开。
（4）06：20：39.417ms，230kV 线路B、C相电流突降，线电压升至约285kV后稳定，线路功率因素角接近-90°，判断线路对侧开关三相已跳闸，电站1号、2号机组带长线路空载运行。
（5）送出通道中断后，机组甩负荷，频率不断上升，逐步升至约56.5Hz，期间1号、2号机组频率保护动作，06：20：39.917ms，分别断开1号主变高压侧231开关、2号主变高压侧232开关、35kV近区变高压侧331开关，线路电压、电流降为0。
根据上述录波数据分析结果，结合与国家调度中心沟通结果，异常事件原因为对侧变电站230kV系统故障，导致变电站内线路断路器偷跳，发电站送出通道中断，引发1号、2号发电机频率异常保护动作，将1号、2号机组与系统解列，机组带厂用电孤网运行。
3.3事件应用
鉴于水电站厂用电特殊性，水轮发电机停机时需要投入高压油顶起装置，否则会引起轴瓦摩擦烧毁，因此厂用电电源是机组停机的必要条件。当送电通道中断，线路甩负荷后，发电站内厂用电仅由发电机提供，必须保证与系统断开联系后发电机带厂用电维持运行状态，否则发生全站失电，后果比较严重。
此次事件中，设置的频率保护可靠动作，在送出通道中断，机组甩负荷导致的频率升高过程中，可靠跳开主变高压侧断路器，与系统侧有效隔离，同时，调速器策略将机组转入带厂用电孤网运行态，保证机组未停机，为后续故障恢复争取了时间。
4 结论
随着我国“一带一路”倡议的提出，海外电力投资项目逐步增加，其中大部分分布在为亚非拉不发达国家，当地电网建设及配套措施不完备，如何保证电网及发电站的稳定运行成为亟待解决的重要课题。本文就薄弱电网中，如何解决送电通道中断下实施故障隔离，防止系统振荡及故障扩大化的问题进行探讨，提出了建设性的配置及处理方式建议。
参考文献：
[1]桑河二级电站接入系统稳定性分析.云南恒安电力设计院.2015
[2]Cambodia Grid Code.May 2009
[3]大型水电站安稳装置动作切机分析与处理.张冬生.2006
[4]电气主设备继电保护原理与应用[M].王维俭.2001
作者简介：李晓敏，男，1988年7月，工程师，大学本科，工学学士及管理学学士双学位，现任华能桑河二级水电有限公司电气管理工程师.
论文作者:李晓敏,
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/11/16
标签：机组论文; 电压论文; 发电机论文; 动作论文; 电网论文; 负荷论文; 线路论文; 《基层建设》2018年第29期论文;