安全穩(wěn)定控制裝置運維危險點分析及“斷路器運行連接片”

摘 要：我國電力系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)目前還比較薄弱，安裝穩(wěn)定控制裝置是提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要手段。穩(wěn)定控制系統(tǒng)是確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要技術(shù)措施。文章以應(yīng)用于500kV甘頂變的RCS-992A分布式安全穩(wěn)定控制裝置為例，從日常的線路及主變停送電時安全穩(wěn)定控制裝置的操作入手，探討了在主變和線路停送電時安全穩(wěn)定控制裝置中斷路器運行連接片的操作順序以及影響。

關(guān)鍵詞：安全穩(wěn)定控制裝置；投停狀態(tài)判據(jù)；停送電操作；危險點；控制措施；壓板操作順序

1 概述

隨著我國電力系統(tǒng)的擴大和發(fā)展，區(qū)域聯(lián)網(wǎng)和電能大范圍轉(zhuǎn)移的進(jìn)行，電力系統(tǒng)對電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制的要求越來越高，系統(tǒng)也越來越多地裝設(shè)了安全穩(wěn)定控制裝置。

安全穩(wěn)定控制裝置的作用是當(dāng)電網(wǎng)受到大擾動而出現(xiàn)緊急狀態(tài)時，執(zhí)行切機、切負(fù)荷等緊急控制措施，使系統(tǒng)恢復(fù)到正常運行狀態(tài)。既然安全穩(wěn)定控制裝置的作用是切機、切負(fù)荷，那裝置是怎樣判斷系統(tǒng)內(nèi)各元件的狀態(tài)的呢？

2 安全穩(wěn)定控制裝置中各元件的投運、停運判據(jù)

2.1 僅使用電氣量判別元件投停狀態(tài)

采用有功功率值（|P|>PT）和電流有效值（I>IT），判別線路、主變、機組的投/停運行狀態(tài)。

（1）投運狀態(tài)：|P|>PT或I>IT（PT為投運的功率門檻定值）。

（2）停運狀態(tài)：|P|≤0.95*PT，且I≤0.95*IT（IT為投運電流門檻定值）。

當(dāng)接入元件為線路或者主變時，裝置延時2s確認(rèn)投停狀態(tài)；當(dāng)接入元件為機組時，裝置延時3ms確認(rèn)投停狀態(tài)。

2.2綜合斷路器位置信號（HWJ）和電氣量進(jìn)行投停狀態(tài)判別

對某些聯(lián)絡(luò)線正常潮流可能為零的線路，僅僅通過電氣量無法正確判別元件的投停狀態(tài)時，需采用斷路器位置信號（HWJ）進(jìn)行輔助判斷。

（1）投運狀態(tài)：HWJ為閉合；電氣量判別元件為停運狀態(tài)或投運狀態(tài)。

（2）停運狀態(tài)：HWJ為斷開；電氣量判別元件為停運狀態(tài)。

（3）不對應(yīng)狀態(tài)：HWJ為斷開，電氣量判別元件為投運狀態(tài)；在此不對應(yīng)狀態(tài)下元件判為投運狀態(tài)，同時裝置發(fā)HWJ位置異常告警信號。

一般情況下，線路采用的是僅使用電氣量來判別元件的投停狀態(tài)；而變壓器則采用綜合斷路器位置信號（HWJ）和電氣量進(jìn)行元件的投停狀態(tài)判別。

3安全穩(wěn)定控制裝置斷路器運行連接片功能以及與HWJ的關(guān)系、操作順序

既然安全穩(wěn)定控制裝置內(nèi)部利用判據(jù)就可以判斷元件的投停狀態(tài)，那為什么還要在外部設(shè)置“斷路器運行連接片”硬壓板呢？

“斷路器運行連接片”投入是線路運行的必要條件，當(dāng)線路電流大于投運電流且線路功率大于投運功率時，裝置判斷線路為運行狀態(tài)。

（1）斷路器運行連接片與HWJ關(guān)系及其作用：斷路器運行連接片與HWJ串接于裝置的回路中（如圖1所示），它的作用是當(dāng)斷路器處停運狀態(tài)但又有檢修工作時，避免斷路器試分合時HWJ對裝置帶來的影響（在斷路器處分位時將“斷路器運行連接片”切除，可將此回路強制斷開，保證斷路器始終處于停運狀態(tài)）。

（2）斷路器運行連接片的操作順序遵循的是先投后切的原則，即：

a.送電時，在斷路器合上以前（轉(zhuǎn)運行以前），先投入斷路器運行連接片；這樣可以確保斷路器在合上的一瞬間，裝置就可以立即判斷元件的投停狀態(tài)。

b.停電時，在斷路器斷開以后（轉(zhuǎn)熱備用后），再切除斷路器運行連接片；這樣可以確保裝置能準(zhǔn)確的判斷元件的當(dāng)前狀態(tài)，若斷開斷路器以前就切除連接片，則裝置就誤判元件已經(jīng)停運。

綜上所述，線路正常操作后，若斷路器沒有檢修工作（無試分合），則斷路器運行連接片切與不切對裝置判別元件的投停狀態(tài)都沒有影響（此時通過電氣量或者HWJ都可以準(zhǔn)確判別元件狀態(tài)），但是為了避免發(fā)生意外，一般斷路器運行連接片都是跟隨斷路器狀態(tài)改變而改變。

4 危險點分析

4.1 主變或線路操作

由元件投停判據(jù)可看出，在主變或者線路停復(fù)電的倒閘操作過程中，存在以下危險點：

（1）主變或線路投入運行前，若相對應(yīng)的運行壓板未在投入位置，經(jīng)操作將主變或線路轉(zhuǎn)為運行狀態(tài)時，穩(wěn)控裝置判斷該主變或線路為停運狀態(tài)，將影響系統(tǒng)斷面潮流計算和過載判斷。

（2）主變或線路由運行轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài)后，若相應(yīng)的運行連接片未投入，當(dāng)二次回路有檢修工作時，進(jìn)入穩(wěn)控裝置的試驗電流電壓可能引起裝置對主變或者線路狀態(tài)的誤判斷。

4.2 裝置檢修

由于受到電流互感器二次繞組數(shù)量限制，部分元件接入安全穩(wěn)定控制裝置時有可能采取串接的方式與其他二次設(shè)備共用同一電流回路；所以在對穩(wěn)控裝置進(jìn)行檢修時，由于主變或線路仍處運行狀態(tài)，檢修工作存在以下危險點：（1）試驗電流流入其他設(shè)備，引起保護(hù)誤動；（2）造成電流互感器二次側(cè)開路，引起較大感應(yīng)電壓，擊穿二次繞組絕緣，嚴(yán)重時甚至燒毀電流互感器。

由于執(zhí)行站的發(fā)電機組可能處于運行狀態(tài)，在對穩(wěn)控裝置進(jìn)行檢修時，若未斷開遠(yuǎn)方通信通道，檢修工作可能會誤發(fā)遠(yuǎn)方切機命令，因此，穩(wěn)控裝置檢修時必須斷開各方面的遠(yuǎn)方通信通道。

5 危險點控制措施

（1）主變或線路停送電時，穩(wěn)控裝置的“斷路器運行連接片”按“先投后切”的原則進(jìn)行操作，即：在斷路器合上以前（轉(zhuǎn)運行以前），先投入斷路器運行連接片；在斷路器斷開以后（轉(zhuǎn)熱備用后），再切除斷路器運行連接片。

（2）在進(jìn)行穩(wěn)控裝置檢修工作時，保證電流互感器二次側(cè)不會開路的情況下，使穩(wěn)控裝置的電流回路與其他二次設(shè)備有明顯的斷開點。

6 特殊情況下的操作

但對于一些特殊設(shè)備的操作，比如變壓器（采用綜合斷路器位置信號（HWJ）和電氣量來判別投停狀態(tài)）停電，在中壓側(cè)斷路器斷開后，此時元件（變壓器）的潮流為零（如圖2所示），但通過判據(jù)裝置會判斷元件是在投運狀態(tài)，可元件實際上已經(jīng)處于停運狀態(tài)（P=0），裝置已無法正確判斷元件的狀態(tài)；因此，在變壓器操作時，我們在斷開中壓側(cè)斷路器（P=0）后，就需要切除斷路器運行連接片，此時裝置才能正確判斷元件的狀態(tài)。

綜上所述，在變壓器停送電時，安全穩(wěn)定控制裝置上斷路器運行連接片的狀態(tài)必須在變壓器潮流發(fā)生改變時緊隨其后發(fā)生改變，即在斷開中壓側(cè)斷路器（P=0）后，就需要切除主變相關(guān)斷路器運行連接片；在合上中壓側(cè)斷路器之前，再去投入主變相關(guān)斷路器運行連接片。

7 結(jié)束語

通過對一般線路和變壓器停電及裝置檢修時安全穩(wěn)定控制裝置的操作探討，可以得出如下結(jié)論：變壓器停復(fù)電操作時，若安全穩(wěn)定控制裝置的斷路器運行連接片仍按常規(guī)（先投后切）的操作順序，安全穩(wěn)定控制裝置無法及時準(zhǔn)確地判斷變壓器的狀態(tài)，給變壓器及電網(wǎng)安全運行帶來了一定的風(fēng)險。因此我們在編寫安全穩(wěn)定控制裝置規(guī)程和裝置操作時，一定要多思考，多討論，形成一套低風(fēng)險的操作流程，避免影響電網(wǎng)安全運行的事故發(fā)生。

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