《基于薄弱电网下发电站送电通道中断处理方式探讨》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于薄弱电网下发电站送电通道中断处理方式探讨(5页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、 基于薄弱电网下发电站送电通道中断处理方式探讨 Summary: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。Keys: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
2、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
3、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
4、%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”。230kVSesan1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
5、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
6、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
7、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。Reference: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.20152CambodiaGridCode.May20093大型水电站安稳装置动作切机分析与处理.张冬生.20064电气主设备继电保护原理与应用M.王维俭.2001 -全文完-