茂名地區(qū)220kV旁路代路風(fēng)險(xiǎn)分析與預(yù)控措施

陳 童

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司茂名供電局，廣東 茂名525000）

0 引言

廣東茂名地區(qū)現(xiàn)有6座變電站設(shè)有220kV旁路開關(guān)，當(dāng)線路或主變開關(guān)停運(yùn)時(shí)，可以用旁路開關(guān)代路運(yùn)行，以減少停電時(shí)間，保證供電持續(xù)性，但也存在許多風(fēng)險(xiǎn)，給運(yùn)行和維護(hù)帶來一系列問題。為加強(qiáng)茂名地區(qū)220kV旁路代路的風(fēng)險(xiǎn)管控，杜絕相關(guān)事故事件發(fā)生，本文對(duì)茂名地區(qū)2011—2014年220kV旁路的運(yùn)行情況進(jìn)行分析，并提出了一些預(yù)控措施。

1 220kV旁路的運(yùn)行情況及保護(hù)配置

1.1 旁路的運(yùn)行情況分析

2011—2014年，茂名地區(qū)220kV旁路代路87次，平均每月有1.85次，代路總時(shí)間3 204.2h，平均每次代路36.8h，其中單次代路最長(zhǎng)時(shí)間556.8h。代路的原因很多，其中CT本體SF6氣體泄漏缺陷處理代路39次，占比44.8%；計(jì)劃性定檢維護(hù)代路32次，占比36.8%；其他緊急缺陷處理代路16次，占比18.4%。代路運(yùn)行情況存在以下突出問題：（1）單次工作代路時(shí)間過長(zhǎng)。河?xùn)|站名河乙線C相CT本體SF6氣體泄漏返廠維修，代路時(shí)間長(zhǎng)達(dá)538.7h，金山站金利甲線A相CT本體SF6氣體泄漏返廠維修，代路時(shí)間長(zhǎng)達(dá)556.5h。代路期間，線路長(zhǎng)時(shí)間單套主保護(hù)運(yùn)行，嚴(yán)重影響運(yùn)行可靠性。（2）缺陷處理工作安排不合理。河?xùn)|站名河乙線代路12次，原因均為C相CT本體SF6氣體泄漏補(bǔ)氣；金山站名金甲線代路11次，原因也均為B相CT本體SF6氣體泄漏補(bǔ)氣。頻繁的代路操作，大大增加了運(yùn)行人員誤操作的風(fēng)險(xiǎn)。（3）代路原因不合理。榭平嶺站2014年10月代路進(jìn)行220kV線路間隔的計(jì)劃性大修工程，11月又依次將所有220kV間隔代路或停電進(jìn)行220kV母差失靈保護(hù)的改造，造成兩個(gè)月內(nèi)重復(fù)代路或停電。

1.2 旁路的保護(hù)配置分析

茂名地區(qū)220kV旁路保護(hù)均為縱聯(lián)距離零序保護(hù)，配置情況如下：（1）線路保護(hù)均配置了縱聯(lián)保護(hù)，滿足代路時(shí)至少有一套快速保護(hù)的要求。由于旁路代路的需要，各線路間隔保護(hù)均為“光差＋縱聯(lián)”配置。（2）旁路保護(hù)與縱聯(lián)保護(hù)存在廠家和型號(hào)不匹配的情況。旁路代路過程中，旁路保護(hù)需要與不同廠家的收發(fā)信機(jī)配合，投退分相式命令。（3）220kV主變保護(hù)按“大差＋小差”配置，大差電流取開關(guān)CT，小差電流取套管CT。變高或變中旁路代路時(shí)，需要退出大差保護(hù)。在變中代路運(yùn)行時(shí)，大差退出后需要投入阻抗保護(hù)并將時(shí)限改為0.1s，作為小差的補(bǔ)充。

2 旁路代路風(fēng)險(xiǎn)分析

2.1 旁路代220kV線路風(fēng)險(xiǎn)分析

（1）本線開關(guān)與旁路開關(guān)同時(shí)并列運(yùn)行時(shí)，本線保護(hù)或旁路保護(hù)只有一套主保護(hù)有收發(fā)信通道，且由于本線開關(guān)與旁路開關(guān)分流，當(dāng)發(fā)生線路故障時(shí)，本線和旁路的縱聯(lián)保護(hù)的故障電流因達(dá)不到動(dòng)作值，可能無法動(dòng)作切除故障，需要靠后備保護(hù)動(dòng)作才能切除，故障切除時(shí)間可能達(dá)到3s以上，同時(shí)也擴(kuò)大了故障停電范圍，對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定造成極大影響。（2）旁路代路時(shí)，線路差動(dòng)保護(hù)退出，靈敏度下降，當(dāng)發(fā)生高阻接地時(shí)，縱聯(lián)保護(hù)可能拒動(dòng)或故障切除時(shí)間延長(zhǎng)。過去曾出現(xiàn)過220kV線路發(fā)生高阻接地，差動(dòng)保護(hù)可靠動(dòng)作而縱聯(lián)保護(hù)拒動(dòng)的情況。（3）由于旁路保護(hù)按單套配置，代路運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)致長(zhǎng)期單套主保護(hù)運(yùn)行，不滿足“N－1”的要求，保護(hù)可靠性大大降低。且代路過程中，一旦PT回路異常告警，縱聯(lián)保護(hù)將自動(dòng)退出，失去主變保護(hù)。（4）若本線與旁路的縱聯(lián)保護(hù)廠家和型號(hào)不一致，代路前需要退出兩側(cè)縱聯(lián)保護(hù)的分相式命令功能。同桿多回線路發(fā)生跨線故障時(shí)，無法保證保護(hù)動(dòng)作的選擇性，可能無法正確選相跳閘。

2.2 旁路代220kV主變變高風(fēng)險(xiǎn)分析

（1）旁路代變高開關(guān)運(yùn)行時(shí)，由于大差保護(hù)退出，主變差動(dòng)保護(hù)范圍縮小，在旁路開關(guān)CT與變高套管CT之間的引線存在保護(hù)死區(qū)，若在此范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，將無差動(dòng)保護(hù)快速切除故障，只能靠旁路保護(hù)中的距離保護(hù)跳開旁路開關(guān)，但變中、變低依然提供故障電流，需要主變的后備保護(hù)跳開主變?nèi)齻?cè)開關(guān)，故障切除時(shí)間將大于2s。變中代路過程中也需要大差退出，與變高開關(guān)一樣，也會(huì)造成變中開關(guān)CT與套管CT之間引線存在保護(hù)死區(qū)。（2）代路操作過程中，存在變高開關(guān)與旁路開關(guān)并列運(yùn)行的情況，由于開關(guān)分流，當(dāng)發(fā)生引線故障時(shí)，旁路保護(hù)和主變高后備保護(hù)均可能不動(dòng)，此時(shí)也需要相鄰線路及變中、變低后備保護(hù)切除故障。（3）因?yàn)樽兏呤ъ`電流固定取變高開關(guān)CT，旁路代變高開關(guān)運(yùn)行時(shí)，若發(fā)生主變區(qū)內(nèi)故障而旁路開關(guān)失靈，失靈保護(hù)即使收到啟動(dòng)失靈開入，但變高失靈電流為0，無法滿足失靈動(dòng)作條件，需要由相鄰線路或主變的遠(yuǎn)后備保護(hù)切除故障，故障切除時(shí)間將大于2s。（4）旁路代變高開關(guān)運(yùn)行時(shí)，若變中或變低側(cè)發(fā)生區(qū)內(nèi)故障而旁路開關(guān)失靈，由于變高是強(qiáng)電源端，變中或變低是弱電源端，主變本身存在一定阻抗等原因，可能導(dǎo)致高壓側(cè)母線電壓波動(dòng)較小，不滿足失靈復(fù)壓定值，需要解除復(fù)壓閉鎖，使失靈保護(hù)動(dòng)作切除故障。但在茂名地區(qū)，大部分主變變高失靈解復(fù)壓閉鎖回路串接了失靈電流判別接點(diǎn)，將無法實(shí)現(xiàn)失靈解復(fù)壓閉鎖功能。此時(shí)，需要由相鄰線路或主變的遠(yuǎn)后備保護(hù)切除故障，故障切除時(shí)間將大于2s。

3 旁路代路運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的防控措施

根據(jù)茂名地區(qū)旁路開關(guān)的運(yùn)行及維護(hù)現(xiàn)狀，為加強(qiáng)對(duì)上述風(fēng)險(xiǎn)的管控，建議采用以下幾點(diǎn)防控措施：（1）采用綜合停電的方式，減少旁路代路次數(shù)。大多數(shù)旁路代路都是計(jì)劃性工作需要，如保護(hù)自動(dòng)化定檢、開關(guān)按年限大修、執(zhí)行反措、保護(hù)改造等。考慮220kV間隔單套主保護(hù)拒動(dòng)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定的惡劣影響，建議計(jì)劃性工作盡量通過綜合停電的方式開展，以減少旁路代路的次數(shù)。（2）合理設(shè)置代路定值區(qū)。代路時(shí)電流差動(dòng)保護(hù)退出，單套縱聯(lián)保護(hù)運(yùn)行，此時(shí)應(yīng)對(duì)兩套線路保護(hù)的距離保護(hù)定值進(jìn)行調(diào)整，將接地距離Ⅱ段時(shí)延整定為0.4s，相間距離Ⅱ段時(shí)延整定為0.2s，以保證旁路代路時(shí)本線與相鄰線的后備保護(hù)在時(shí)間上的選擇性。（3）建議主變保護(hù)或母差失靈保護(hù)廠家在保護(hù)邏輯上完善主變開關(guān)失靈聯(lián)跳主變?nèi)齻?cè)功能。取消斷路器保護(hù)的失靈電流判別功能，使在母差失靈保護(hù)中集中實(shí)現(xiàn)，當(dāng)主變不代路時(shí)，失靈電流取本線，當(dāng)主變變高代路時(shí)，失靈電流取旁路，從程序上實(shí)現(xiàn)電流切換，從而實(shí)現(xiàn)了旁路代主變變高運(yùn)行，且發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)，旁路開關(guān)失靈可以聯(lián)跳主變?nèi)齻?cè)。同時(shí)也解決了主變變高旁路代路時(shí)，旁路開關(guān)失靈無法解除復(fù)壓閉鎖的問題。（4）加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行人員代路風(fēng)險(xiǎn)及預(yù)控措施的宣貫。加強(qiáng)對(duì)主變引線保護(hù)死區(qū)的巡視；熟悉各定值區(qū)的定義，防止代路操作過程中誤切定值區(qū)；熟練代路操作流程，合理安排現(xiàn)場(chǎng)操作，盡量縮短操作時(shí)間。同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)旁路開關(guān)的巡視維護(hù)，降低旁路開關(guān)失靈拒動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。（5）推行CT本體帶電補(bǔ)氣技術(shù)。茂名地區(qū)旁路代路操作有接近一半是由于CT本體SF6氣體泄漏需要補(bǔ)氣，建議推行CT本體帶電補(bǔ)氣技術(shù)，減少因補(bǔ)氣而進(jìn)行的代路操作。（6）統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，不同廠家收發(fā)信機(jī)與保護(hù)裝置兼容。目前旁路代線路運(yùn)行需要退出縱聯(lián)保護(hù)的分相式命令，主要是因?yàn)榕月繁Ｗo(hù)與收發(fā)信機(jī)不匹配。建議各廠家統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使不同廠家不同型號(hào)的保護(hù)裝置和收發(fā)信機(jī)實(shí)現(xiàn)兼容，旁路代路時(shí)就可以不考慮分相式命令投退的問題。（7）旁路保護(hù)也實(shí)現(xiàn)了雙重化配置，而且配置光差保護(hù)，在旁代操作時(shí)進(jìn)行光纖通道切換。尤其最近幾年隨著220kV數(shù)字化變電站的發(fā)展，統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，可以實(shí)現(xiàn)不同廠家不同型號(hào)的光差保護(hù)的配合。

4 結(jié)語(yǔ)

本文根據(jù)茂名電網(wǎng)220kV旁路開關(guān)的運(yùn)行實(shí)際，分析了旁路代路過程中存在的長(zhǎng)期單套主保護(hù)運(yùn)行、主變引線存在死區(qū)、旁路開關(guān)失靈無聯(lián)跳主變?nèi)齻?cè)功能等一系列風(fēng)險(xiǎn)，有針對(duì)性地提出了一系列預(yù)控措施，在一定程度上有效地降低了旁路代路時(shí)因故障無法快速切除而造成電網(wǎng)事故的可能性。

［1］廣東省電力調(diào)度中心.廣東省電力系統(tǒng)繼電保護(hù)反事故措施及釋義（2007版）［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2009.

［2］廣東電網(wǎng)電力調(diào)度控制中心.廣電調(diào)控繼〔2013〕67號(hào) 關(guān)于加強(qiáng)旁路代路風(fēng)險(xiǎn)管控的通知［Z］.