由線路跳閘引發(fā)的安全供電思考

孫麗貞

（身份證號(hào)：130106198212232428）

由線路跳閘引發(fā)的安全供電思考

孫麗貞

（身份證號(hào)：130106198212232428）

本文就結(jié)合某鋼廠線路跳閘所引發(fā)的事故，對(duì)安全供電問(wèn)題進(jìn)行了研究，并提出在事故發(fā)生后應(yīng)合理安排運(yùn)行方式，最大限度地降低事故損失。

線路跳閘；供電安全；雙電源；孤網(wǎng)運(yùn)行控制器

1 鋼鐵廠的供電方式

某鋼廠有110kV變電站2座，即鋼廠1站、2站，正常由220kV站鋼廠Ⅰ、Ⅱ線雙T型接線供電。自備高爐煤氣綜合利用發(fā)電機(jī)組1臺(tái)，容量60MW，通過(guò)電廠Ⅰ線連接鋼廠2站與系統(tǒng)并網(wǎng)。

2 事故經(jīng)過(guò)、原因、后果

10kV鋼廠I線跳閘，光纖縱差保護(hù)動(dòng)作。三側(cè)開(kāi)關(guān)同時(shí)跳開(kāi)，重合不成。3s后鋼廠1站備自投裝置正確動(dòng)作Ⅲ，鋼廠Ⅱ線帶鋼廠1站的主變及鋼廠2站的2號(hào)主變運(yùn)行。發(fā)電機(jī)在鋼廠Ⅰ線跳閘后孤網(wǎng)運(yùn)行7s，因高爐煤氣量不足，使發(fā)電負(fù)荷由58MW下降到15MW，因當(dāng)時(shí)所帶負(fù)荷約26MW，發(fā)電量小于用電量，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速下降，下降到2680r/min時(shí)勵(lì)磁系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作停機(jī)。后值班員迅速合上鋼廠2站母聯(lián)100開(kāi)關(guān)，由鋼廠Ⅱ線主變并列運(yùn)行。

后經(jīng)查明，原因是施工單位的吊車在110kV鋼廠1線20～21號(hào)塔之間線路下作業(yè)時(shí)，吊桿高度超過(guò)了安全距離，進(jìn)入了放電區(qū)，造成110kV鋼廠Ⅰ線通過(guò)吊車對(duì)地放電，引起線路保護(hù)動(dòng)作跳閘。所幸光纖保護(hù)正確動(dòng)作，沒(méi)有發(fā)生越級(jí)跳閘等擴(kuò)大停電范圍的情況。

3 基于鋼鐵廠線路跳閘引發(fā)事故之后的防范措施思考

從這一鋼鐵廠的線路跳閘所引發(fā)的事故的當(dāng)中，我們可以發(fā)現(xiàn)兩個(gè)方面的問(wèn)題，這兩個(gè)方面的問(wèn)題也正是這一鋼鐵廠內(nèi)部所暴露出來(lái)的問(wèn)題：①鋼鐵廠內(nèi)部對(duì)施工單位的安全管理工作不到位，仍然存在這過(guò)很多混亂的地方，需要及時(shí)解決；②鋼鐵廠內(nèi)部在應(yīng)對(duì)外部停電時(shí)沒(méi)有相應(yīng)的解決措施，或者解決措施效果不大，主要表現(xiàn)為：在這一鋼鐵廠之中，很多的生產(chǎn)線僅僅是由單電源對(duì)其進(jìn)行一定程度上的供電，這是不夠的；同時(shí)，自各發(fā)電機(jī)過(guò)早地解列停機(jī)，并不具備相應(yīng)的孤網(wǎng)運(yùn)行能力，這樣一來(lái)，就使得事故的損失更為嚴(yán)重。接下來(lái)我們就針對(duì)第二個(gè)方面的內(nèi)容，提出如下的解決措施：

3.1 Ⅰ、Ⅱ線運(yùn)行方式的考慮

對(duì)于這一鋼鐵廠而言，其Ⅰ、Ⅱ線均為短線路，同時(shí)對(duì)光纖縱差保護(hù)進(jìn)行了一定程度上的采用。在相關(guān)規(guī)范中，存在這如下的規(guī)定：對(duì)于3～110kV電網(wǎng)而言，采用環(huán)網(wǎng)布置、開(kāi)環(huán)運(yùn)行的方式較為適宜；平行雙回線上的雙T接變壓器不允許并列運(yùn)行。

3.2 調(diào)整內(nèi)部負(fù)荷分配，配置UPS或雙電源供電

鋼廠內(nèi)部很多重要的生產(chǎn)線僅為單電源供電，必然給事故埋下了隱患。應(yīng)調(diào)整內(nèi)部負(fù)荷分配，將重要負(fù)荷設(shè)置為UPS或雙電源供電。比如氧槍的事故提搶最好使用UPS作為備用電源，對(duì)風(fēng)機(jī)、水泵等最好配置雙電源供電，雙電源最好分別來(lái)自不同110kV變電站的10kV母線，并且給10kV母線供電的變壓器接在不同的10kV電源進(jìn)線上，確保在一條110kV線路或一個(gè)變電站停電時(shí)，重要負(fù)荷能從另一條線路或變電站持續(xù)供電。目前，制氧全部由鋼廠1站供電，一旦鋼廠1站全停，制氧全停，整個(gè)鋼廠都得停產(chǎn)。應(yīng)增加由鋼廠2站提供第2路電源，該電源可接在發(fā)電機(jī)運(yùn)行的母線上供電。H型鋼和棒材全部由鋼廠Ⅰ線供電，應(yīng)該由鋼廠Ⅱ線提供第2路電源，將一部分負(fù)荷調(diào)整到鋼廠Ⅱ線供電的10kV母線上。這樣內(nèi)部的供電可靠性提高了，應(yīng)對(duì)外部停電的能力必然就加強(qiáng)了。

3.3 完善發(fā)電機(jī)的孤網(wǎng)運(yùn)行控制器

在事故過(guò)程中，發(fā)電機(jī)只運(yùn)行了7s就被迫停機(jī)，沒(méi)有充分發(fā)揮孤網(wǎng)運(yùn)行保重要負(fù)荷的作用。根本原因在于原有發(fā)電機(jī)沒(méi)有孤網(wǎng)運(yùn)行的功能，只調(diào)功率，不調(diào)轉(zhuǎn)速，同時(shí)又沒(méi)有合理地制定低頻、低壓切負(fù)荷方案來(lái)保證出力和負(fù)荷平衡，致使轉(zhuǎn)速下降太快，造成勵(lì)磁系統(tǒng)保護(hù)停機(jī)。鋼廠發(fā)電機(jī)應(yīng)盡快安裝孤網(wǎng)運(yùn)行控制器，保證機(jī)組解列后發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.4 合理設(shè)置低頻、低壓解列點(diǎn)

發(fā)電機(jī)是通過(guò)鋼廠Ⅰ線與系統(tǒng)并網(wǎng)的，鋼廠Ⅰ線跳閘后，發(fā)電機(jī)自動(dòng)與系統(tǒng)解列。但很多情況下，發(fā)電機(jī)不能迅速自動(dòng)解列，比如在系統(tǒng)出現(xiàn)頻率大幅下降或者上一級(jí)變電站全停的情況下，發(fā)電機(jī)不能迅速解列，就會(huì)帶網(wǎng)上的負(fù)荷，由于自身能力有限，所以很快會(huì)被拖垮。一般言，低頻、低壓解列點(diǎn)應(yīng)該選擇發(fā)電機(jī)與負(fù)荷的功率平衡點(diǎn)。尤其對(duì)目前鋼廠2站的接線而言，發(fā)電機(jī)解列后，只能帶2號(hào)主變的30MW負(fù)荷，遠(yuǎn)小于出力。所以應(yīng)適當(dāng)考慮增加鋼廠2站發(fā)電機(jī)運(yùn)行母線上的負(fù)荷，比如將前面提到的鋼廠1站供電的制氧負(fù)荷部分轉(zhuǎn)移到2站，使發(fā)電機(jī)帶的總負(fù)荷在60MW左右，這樣就可以在鋼廠l線上裝設(shè)低頻、低壓解列保護(hù)跳鋼廠2站鋼廠線101開(kāi)關(guān)。

鋼廠2號(hào)發(fā)電機(jī)（容量為60MW）投產(chǎn)后，總的發(fā)電負(fù)荷約為120MW，這時(shí)再將解列點(diǎn)選在2站鋼廠Ⅰ線101開(kāi)關(guān)處就會(huì)造成發(fā)電機(jī)解列后低頻、低壓切負(fù)荷裝置切除的比例過(guò)大，應(yīng)考慮將低頻、低壓解列點(diǎn)轉(zhuǎn)移到220kV站鋼廠Ⅰ線108開(kāi)關(guān)和鋼廠2線110開(kāi)關(guān)處，必要時(shí)跳開(kāi)鋼廠Ⅰ線108開(kāi)關(guān)、鋼廠Ⅱ線110開(kāi)關(guān)，由發(fā)電機(jī)帶鋼廠1、2站孤網(wǎng)運(yùn)行，再通過(guò)適當(dāng)?shù)牡皖l、低壓切負(fù)荷保證發(fā)電機(jī)出力與負(fù)荷平衡。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文就結(jié)合某一鋼鐵廠線路跳閘所引發(fā)的事故。對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行一定程度上的研究與分析。首先對(duì)這一鋼鐵廠的供電方式及事故發(fā)生的經(jīng)過(guò)、原因與后果進(jìn)行了一定程度上的介紹，然后在此基礎(chǔ)之上從Ⅰ、Ⅱ線運(yùn)行方式的考慮、調(diào)整內(nèi)部負(fù)荷分配，配置UPS或雙電源供電、完善發(fā)電機(jī)的孤網(wǎng)運(yùn)行控制器以及合理設(shè)置低頻、低壓解列點(diǎn)四個(gè)方面重點(diǎn)分析了提出的防范措施。

TM72

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1673-0038（2015）33-0316-01

2015-7-16