臺(tái)州南部電網(wǎng)自動(dòng)切負(fù)荷裝置-研制

1、臺(tái)州南部電網(wǎng)自動(dòng)切負(fù)荷裝置-研制            論文作者：陸春良 姜建寧 李繼紅 鄭金輝摘要：分析了浙江臺(tái)州南部電網(wǎng)穩(wěn)定性問(wèn)題，從仿真計(jì)算中得出了自動(dòng)切負(fù)荷裝置的設(shè)計(jì)原則，并對(duì)裝置的實(shí)現(xiàn)方案、判據(jù)要求和防誤動(dòng)等作了進(jìn)一步討論。 關(guān)鍵詞：自動(dòng)切負(fù)荷裝置 設(shè)計(jì)原則 防誤  1 前言隨著浙江電網(wǎng)負(fù)荷的日益增長(zhǎng)，電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)上存在的缺陷逐漸暴露出來(lái)，在某些方式下已經(jīng)成為局部電網(wǎng)運(yùn)行的安全隱患，臺(tái)州南部電網(wǎng)就是其中的存在比較突出問(wèn)題的局部電網(wǎng)之一。臺(tái)州南部電網(wǎng)由桔鄉(xiāng)、

2、澤國(guó)、海門(mén)、龍門(mén)四個(gè)220 kV變電所組成，向南通過(guò)臺(tái)桔2355、臺(tái)國(guó)2350、臺(tái)門(mén)2348與臺(tái)州電廠段母線相連，通過(guò)澤溫2365與溫州電廠相連，如圖1所示。近期，臺(tái)州、溫州地區(qū)負(fù)荷增長(zhǎng)迅猛，在臺(tái)州電廠220 kV段母線單母差或母差停用方式下，如發(fā)生段母線故障，臺(tái)南四個(gè)220 kV變電所僅靠澤溫2365線單線通過(guò)溫州電廠轉(zhuǎn)供，而此時(shí)溫州地區(qū)與主網(wǎng)的聯(lián)系只剩臨溫2356線和溫麗2363線兩回，極有可能導(dǎo)致溫州、臺(tái)州地區(qū)的電壓崩潰和溫州電廠機(jī)組失穩(wěn)；同樣，在澤溫2365線檢修方式下，如發(fā)生臺(tái)州電廠220 kV段母線故障，也會(huì)出現(xiàn)臺(tái)桔2355線一線帶四變運(yùn)行的局面，嚴(yán)重的過(guò)載情況將引起線路燒斷，從而

3、造成大面積停電的惡性事故。 （2）低壓切負(fù)荷的判據(jù)與要求           低壓切負(fù)荷判據(jù)如下： 聯(lián)絡(luò)線有功Pt功率定值Ps（約1 MW），聯(lián)絡(luò)線是指：桔鄉(xiāng)變判臺(tái)桔2355、澤國(guó)變判臺(tái)國(guó)2350、海門(mén)變判臺(tái)門(mén)2348。 母線電壓突變量U電壓變化量的定值（dudt）b；        母線電壓絕對(duì)值Ut低壓?jiǎn)?dòng)定值Uqs；        母線電壓絕對(duì)值Ut低壓減載定值Us1；&

4、#160;       母線電壓絕對(duì)值Ut低壓減載定值Us2；當(dāng)滿足前三個(gè)條件且延時(shí)整定時(shí)間tvqs（01s），裝置低壓切負(fù)荷模塊啟動(dòng)；當(dāng)母線電壓Ut電壓定值US1且延時(shí)整定時(shí)間ttvs1（3 s），低壓減載第一輪出口；當(dāng)母線電壓Ut電壓定值Us2且延時(shí)整定時(shí)間ttvs2（07 s），低壓減載第二輪出口。裝置在判斷聯(lián)絡(luò)線是否跳閘時(shí)，若旁路代用聯(lián)絡(luò)線壓板為退出，則取用聯(lián)絡(luò)線本線功率判，否則取用旁路功率判。33 過(guò)載切負(fù)荷控制方式（1）過(guò)載切負(fù)荷方案  在電網(wǎng)出現(xiàn)澤溫2365線檢修方式時(shí),為避免臺(tái)州220 kV段母線副母故障跳閘

5、,造成臺(tái)桔2355、澤鄉(xiāng)2343線過(guò)載，熱穩(wěn)定破壞。本項(xiàng)目的桔鄉(xiāng)、澤國(guó)變的裝置設(shè)有過(guò)載切負(fù)荷功能，現(xiàn)以桔鄉(xiāng)變裝置為例，簡(jiǎn)要介紹其動(dòng)作方案；裝置在判斷臺(tái)桔2355線是否過(guò)載時(shí)，首先判定臺(tái)桔2355線負(fù)載電流是否大于告警電流定值，并持續(xù)10s，然后啟動(dòng)過(guò)載模塊并同時(shí)發(fā)出線路過(guò)載告警信號(hào)；接著，再判定臺(tái)桔2355線是否大于第一輪過(guò)流減載定值，并持續(xù)10 s，若是，則第一輪過(guò)流減載動(dòng)作出口切除部分負(fù)荷；最后，再判定臺(tái)桔2355線是否大于第二輪減載定值，并持續(xù)1 s，第二輪減載動(dòng)作出口切除部分負(fù)荷，其邏輯圖2所示。由于判據(jù)單一，為防止裝置誤動(dòng)，除了延長(zhǎng)裝置判定的延時(shí)時(shí)間外，還采用線路的A、C相電流作為過(guò)

6、流減載的判據(jù)。（2）過(guò)載切負(fù)荷判據(jù)與要求  臺(tái)桔2355線A、C相電流有效值告警電流定值（約600 A），滿足上述條件且延時(shí)10 s，則發(fā)出線路過(guò)負(fù)荷告警信號(hào)，啟動(dòng)過(guò)載切負(fù)荷模塊。 臺(tái)桔2355線A、C相電流有效值過(guò)流減載定值（約700 A），只有進(jìn)入過(guò)載切負(fù)荷模塊之后，才能判定臺(tái)桔2355線滿足上述兩個(gè)條件且持續(xù)10s，裝置第一輪過(guò)流減載動(dòng)作切除負(fù)荷。 臺(tái)桔2355線A、C相電流有效值過(guò)流減載定值（約700 A），只有第一輪過(guò)流減載動(dòng)作之后，才能進(jìn)行第二輪的過(guò)流減載判據(jù)，若臺(tái)桔2355線滿足上述兩個(gè)條件且持續(xù)1s，裝置第二輪過(guò)流減載動(dòng)作切除負(fù)荷。 裝置在判斷臺(tái)桔2355線是否過(guò)載時(shí)

7、，若旁路代用臺(tái)桔2355線壓板為退出，則用臺(tái)桔2355線電流判，否則用旁路電流判；在判路代用壓板剛投入而臺(tái)桔2355線的功率絕對(duì)值又大于PS1（約10 MW）的時(shí)間段里認(rèn)為是過(guò)渡過(guò)程，此時(shí)用臺(tái)桔2355線與旁路的和電流判；當(dāng)旁路代用壓板剛退出而旁路功率絕對(duì)值又大于PS1的時(shí)間段里也認(rèn)為是過(guò)渡過(guò)程，此時(shí)用臺(tái)桔2355線與旁路的和電流判。3 4 裝置防誤（ 1）低壓切負(fù)荷判據(jù)防誤閉鎖   本裝置在臺(tái)州220 kV段母線故障跳閘后，當(dāng)臺(tái)南各變電所母線電壓恢復(fù)到30Un時(shí)，進(jìn)入低壓切負(fù)荷模塊，此時(shí)若母線電壓低于Us1（桔鄉(xiāng)、澤國(guó)變均為91Un，海門(mén)變?yōu)?9Un），則裝置切除第一輪負(fù)荷的時(shí)間為

8、31s，切除第二輪負(fù)荷的時(shí)間為38s，動(dòng)作時(shí)間短于主變或低壓系統(tǒng)后備段時(shí)間定值，但由于裝置在低壓切負(fù)荷判據(jù)中皆有聯(lián)絡(luò)線功率判據(jù)（桔鄉(xiāng)判臺(tái)桔2355、澤國(guó)判臺(tái)國(guó)2350、海門(mén)判臺(tái)門(mén)2348），所以，即使出現(xiàn)變電所220 kV母線以下的主變或低壓系統(tǒng)故障，裝置也不會(huì)誤動(dòng)，因?yàn)樵谶@種情況下臺(tái)桔2355、臺(tái)國(guó)2350、臺(tái)門(mén)2348三條聯(lián)絡(luò)線仍正常運(yùn)行，其輸送功率均不會(huì)小于1 MW（或功率倒向）。（ 2）過(guò)載切負(fù)荷防誤措施   在澤溫2365線檢修方式下，臺(tái)州220 kV段副母故障跳閘后，當(dāng)臺(tái)桔2355、澤鄉(xiāng)22343線電流大于臺(tái)桔線600A、澤鄉(xiāng)線500A并持續(xù)10s，進(jìn)入過(guò)載負(fù)荷模塊，若線

9、路電流繼續(xù)大于臺(tái)桔線700A、澤鄉(xiāng)線600A，則切除第一輪負(fù)荷所需時(shí)間為20s，這個(gè)時(shí)間大于系統(tǒng)上任何設(shè)備的繼電保護(hù)后備段時(shí)間，所以，在系統(tǒng)出現(xiàn)任何故障時(shí)，在系統(tǒng)繼電保護(hù)動(dòng)作之前，裝置過(guò)載切負(fù)荷是不會(huì)動(dòng)作的。（3）在負(fù)荷反饋、PT斷線、電壓回路接觸不良等情況下的防誤動(dòng)措施 1）低電壓閉鎖當(dāng)監(jiān)測(cè)電壓U20Un時(shí)，裝置判斷為電壓回路電壓異常，不進(jìn)行低壓判斷，閉鎖出口。 2）電壓突變閉鎖當(dāng)監(jiān)測(cè)母線電壓的變化率的絕對(duì)值（dudt）b（約55Un）時(shí)，裝置判斷為系統(tǒng)發(fā)生短路故障，不進(jìn)行低壓判斷，閉鎖出口；當(dāng)電壓再恢復(fù)至啟動(dòng)電壓值以上時(shí)，裝置自動(dòng)解除閉鎖。 3）PT斷線閉鎖當(dāng)監(jiān)測(cè)到電壓UACUAB10Un或UACUBC10Un時(shí)，裝置判斷為PT回路斷線，不進(jìn)行低壓判斷，立即閉鎖出口，延時(shí)5s發(fā)出PT斷線告警信號(hào)。4 結(jié)論 UFV2C型模塊組合型裝置，選用判據(jù)較完善，功能強(qiáng)，采用防誤措施適當(dāng)，硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單可靠。該裝置的投運(yùn)，實(shí)現(xiàn)了在臺(tái)州電廠220 kV段母線單母差