“九五”繼電保護(hù)取得的成績(jī),為電網(wǎng)抵御事故提供了強(qiáng)有力的支持,大大促進(jìn)了電網(wǎng)安全水平的提高。“九五”期間,華北、華中、華東、東北、福建、新疆等地區(qū)電網(wǎng)均經(jīng)歷了自然災(zāi)害的侵襲,繼電保護(hù)在危急時(shí)刻真正發(fā)揮了電網(wǎng)“衛(wèi)士”的作用,有效地防止了事故的擴(kuò)大。
1996年底,我國(guó)中部、東部地區(qū)經(jīng)歷了連續(xù)濃霧天氣造成的電網(wǎng)大面積污閃,5天中15條500KV線路、50條220KV線路、1座550KV變電所、2座220KV變電所共發(fā)生污閃200多次,17條220KV和500KV線路因絕緣子爆裂造成永久性故障。220KV及以上系統(tǒng)保護(hù)共動(dòng)作1370多次,正確動(dòng)作率達(dá)99.6%,其中華東、華中500KV系統(tǒng)保護(hù)實(shí)現(xiàn)100%正確動(dòng)作,保證了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
1999年3月,北京正值“兩會(huì)”期間,華北主網(wǎng)及京津唐電網(wǎng)遭受大范圍嚴(yán)重霧害,電網(wǎng)多處頻繁閃絡(luò),500KV系統(tǒng)共有20條次、220KV系統(tǒng)共有16條次、110KV系統(tǒng)共有20條次發(fā)生故障,此間500KV系統(tǒng)保護(hù)共動(dòng)作308次,220KV系統(tǒng)保護(hù)共動(dòng)作200次。110KV系統(tǒng)保護(hù)共動(dòng)作73次,繼電保護(hù)100%正確動(dòng)作,經(jīng)受住了電網(wǎng)故障的考驗(yàn)。
1999年10月9日,歷史罕見(jiàn)的9914號(hào)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)襲擊福建省,風(fēng)力達(dá)14級(jí),對(duì)福建省南部電網(wǎng)電力設(shè)備造成嚴(yán)重破壞,在220KV及以上系統(tǒng)發(fā)生的70多次故障中,各類(lèi)保護(hù)裝置動(dòng)作557次,均正確地切除了故障。
1999年11月24日,,罕見(jiàn)的大風(fēng)雪襲擊東北的遼寧地區(qū),造成2條500KV線路、3條220KV,線路跳閘,9個(gè)電業(yè)局共163條66KV線路跳閘603次,繼電保護(hù)裝置全部正確動(dòng)作。
2000年12月2日,新疆電網(wǎng)因大風(fēng)天氣發(fā)生大面積閃絡(luò)事故,繼電保護(hù)總共動(dòng)作412次,正確動(dòng)作率為99.03%,其中元件保護(hù)正確動(dòng)作率為100%。
2001年2月21~22日,遼寧、河南、華北等地區(qū)濃霧造成電網(wǎng)大面積污閃事故,137條220KV線路故障跳閘488條次,14條500KV線路故障跳閘54次,5條條母線故障跳閘8條次,6臺(tái)變壓器故障跳閘12臺(tái)次。220KV及以上系統(tǒng)保護(hù)總共動(dòng)作4842次,正確動(dòng)作率99.92%,其中500KV線路保護(hù)正確動(dòng)作率達(dá)100%。
2000年100MW及以上發(fā)電機(jī)保護(hù)正確動(dòng)作率為97.09%,220KV及以上系統(tǒng)變壓器保護(hù)正確動(dòng)作率為75.24%。220KV及以上系統(tǒng)母線保護(hù)正確動(dòng)作率93.59%。1993年到2000年上述保護(hù)正確動(dòng)作率情況見(jiàn)圖6-2-2。母線保護(hù)正確動(dòng)作率有了一定幅度提高,但近年來(lái)波動(dòng)較大,鑒于母線保護(hù)的重要性,其正確動(dòng)作率的提高對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平的提高有重要作用,有待于進(jìn)一步提高。
三、應(yīng)用好電力系統(tǒng)安全自動(dòng)裝置
電力系統(tǒng)安全自動(dòng)裝置,是指防止電力系統(tǒng)失去穩(wěn)定性和避免電力系統(tǒng)發(fā)生大面積停電的自動(dòng)保護(hù)裝置。實(shí)現(xiàn)第二、三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求,要采用安全自動(dòng)裝置。
目前的安全自動(dòng)裝置按其作用可分為以下幾類(lèi):
維持系統(tǒng)穩(wěn)定的措施:電力系統(tǒng)穩(wěn)定器、電氣制動(dòng)、快控汽門(mén)、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)、切機(jī)、切負(fù)荷、振蕩解列、串聯(lián)電容補(bǔ)償、靜止補(bǔ)償器、就地和區(qū)域性穩(wěn)定控制裝置等。
維持頻率的措施:低頻率(電壓)自動(dòng)減負(fù)荷、低頻自啟動(dòng)、低頻抽水(調(diào)相)改發(fā)電、低頻切泵、高頻切機(jī)、高頻減出力等。預(yù)防設(shè)備過(guò)負(fù)荷的措施:過(guò)負(fù)荷切機(jī)、減出力、切負(fù)荷等。
按其作用的范圍,穩(wěn)定控制可分為就地控制和區(qū)域控制。
?。?)就地穩(wěn)定控制。使用最早、最廣泛的穩(wěn)定控制是就地控制。保護(hù)和斷路器動(dòng)作聯(lián)鎖切機(jī)、切負(fù)荷以及按一定邏輯切機(jī)、切負(fù)荷是最簡(jiǎn)單實(shí)用的方案之一,不僅早期使用較多,而且目前各電網(wǎng)仍在大量使用,有的電網(wǎng)用微機(jī)實(shí)現(xiàn)這些較簡(jiǎn)單的控制功能,使運(yùn)行整定更為便利,可靠性更高。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,根據(jù)檢測(cè)到的運(yùn)行方式狀態(tài),按一定策略實(shí)施就地穩(wěn)定控制的智能化裝置已在一些電網(wǎng)使用。
目前,大部分電網(wǎng)的安全穩(wěn)定控制以就地控制為主。
(2)區(qū)域穩(wěn)定控制。區(qū)域穩(wěn)定控制是指根據(jù)檢測(cè)到的故障,在局部區(qū)域或全網(wǎng)實(shí)施遠(yuǎn)方切機(jī)切負(fù)荷等穩(wěn)定控制。在一些遠(yuǎn)距離大容量輸電較為普遍、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱、穩(wěn)定問(wèn)題突出的電網(wǎng),區(qū)域穩(wěn)定控制是一項(xiàng)重要措施。早期采用的是簡(jiǎn)單、分散的遠(yuǎn)方切機(jī)切負(fù)荷裝置,通過(guò)運(yùn)行方式計(jì)算,統(tǒng)籌安排,也可在較大范圍甚至全網(wǎng)實(shí)現(xiàn)區(qū)域穩(wěn)定控制。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,檢測(cè)電網(wǎng)運(yùn)行方式和狀態(tài)量,按一定策略實(shí)施控制的智能化微機(jī)區(qū)域穩(wěn)定系統(tǒng)已在一些電網(wǎng)使用。雖然,微機(jī)區(qū)域穩(wěn)定控制系統(tǒng)的研制和應(yīng)用經(jīng)歷了較長(zhǎng)的過(guò)程,但隨著經(jīng)驗(yàn)的積累和計(jì)算機(jī)技術(shù)的完善,初期出現(xiàn)的問(wèn)題逐步得以解決,技術(shù)也日趨成熟,使微機(jī)區(qū)域穩(wěn)定控制系統(tǒng)已逐漸為電網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)行部門(mén)所接受。
智能化微機(jī)區(qū)域穩(wěn)定系統(tǒng)大致可以分為集中式和分布式兩種類(lèi)型。集中式系統(tǒng)一般由一個(gè)主站和若干子站組成,主站根據(jù)控制策略表和系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)出控制命令,子站接受和執(zhí)行命令并向主站發(fā)送有關(guān)當(dāng)?shù)叵到y(tǒng)狀態(tài)信息。分布式系統(tǒng)的每個(gè)站都有各自的控制策略表,可向當(dāng)?shù)睾瓦h(yuǎn)方發(fā)出控制命令,也可接受其他站的控制命令和發(fā)送系統(tǒng)狀態(tài)信息。