“九五”繼電保護取得的成績,為電網(wǎng)抵御事故提供了強有力的支持,大大促進了電網(wǎng)安全水平的提高?!熬盼濉逼陂g,華北、華中、華東、東北、福建、新疆等地區(qū)電網(wǎng)均經(jīng)歷了自然災害的侵襲,繼電保護在危急時刻真正發(fā)揮了電網(wǎng)“衛(wèi)士”的作用,有效地防止了事故的擴大。
1996年底,我國中部、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)保護共動作1370多次,正確動作率達99.6%,其中華東、華中500KV系統(tǒng)保護實現(xiàn)100%正確動作,保證了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。
1999年3月,北京正值“兩會”期間,華北主網(wǎng)及京津唐電網(wǎng)遭受大范圍嚴重霧害,電網(wǎng)多處頻繁閃絡,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)保護共動作308次,220KV系統(tǒng)保護共動作200次。110KV系統(tǒng)保護共動作73次,繼電保護100%正確動作,經(jīng)受住了電網(wǎng)故障的考驗。
1999年10月9日,歷史罕見的9914號強臺風襲擊福建省,風力達14級,對福建省南部電網(wǎng)電力設備造成嚴重破壞,在220KV及以上系統(tǒng)發(fā)生的70多次故障中,各類保護裝置動作557次,均正確地切除了故障。
1999年11月24日,,罕見的大風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個電業(yè)局共163條66KV線路跳閘603次,繼電保護裝置全部正確動作。
2000年12月2日,新疆電網(wǎng)因大風天氣發(fā)生大面積閃絡事故,繼電保護總共動作412次,正確動作率為99.03%,其中元件保護正確動作率為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臺變壓器故障跳閘12臺次。220KV及以上系統(tǒng)保護總共動作4842次,正確動作率99.92%,其中500KV線路保護正確動作率達100%。
2000年100MW及以上發(fā)電機保護正確動作率為97.09%,220KV及以上系統(tǒng)變壓器保護正確動作率為75.24%。220KV及以上系統(tǒng)母線保護正確動作率93.59%。1993年到2000年上述保護正確動作率情況見圖6-2-2。母線保護正確動作率有了一定幅度提高,但近年來波動較大,鑒于母線保護的重要性,其正確動作率的提高對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行水平的提高有重要作用,有待于進一步提高。
三、應用好電力系統(tǒng)安全自動裝置
電力系統(tǒng)安全自動裝置,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保護裝置。實現(xiàn)第二、三級標準的要求,要采用安全自動裝置。
目前的安全自動裝置按其作用可分為以下幾類:
維持系統(tǒng)穩(wěn)定的措施:電力系統(tǒng)穩(wěn)定器、電氣制動、快控汽門、自動勵磁調節(jié)、切機、切負荷、振蕩解列、串聯(lián)電容補償、靜止補償器、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)自動減負荷、低頻自啟動、低頻抽水(調相)改發(fā)電、低頻切泵、高頻切機、高頻減出力等。預防設備過負荷的措施:過負荷切機、減出力、切負荷等。
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。保護和斷路器動作聯(lián)鎖切機、切負荷以及按一定邏輯切機、切負荷是最簡單實用的方案之一,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)用微機實現(xiàn)這些較簡單的控制功能,使運行整定更為便利,可靠性更高。隨著計算機技術的發(fā)展,根據(jù)檢測到的運行方式狀態(tài),按一定策略實施就地穩(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。
?。?)區(qū)域穩(wěn)定控制。區(qū)域穩(wěn)定控制是指根據(jù)檢測到的故障,在局部區(qū)域或全網(wǎng)實施遠方切機切負荷等穩(wěn)定控制。在一些遠距離大容量輸電較為普遍、電網(wǎng)結構薄弱、穩(wěn)定問題突出的電網(wǎng),區(qū)域穩(wěn)定控制是一項重要措施。早期采用的是簡單、分散的遠方切機切負荷裝置,通過運行方式計算,統(tǒng)籌安排,也可在較大范圍甚至全網(wǎng)實現(xiàn)區(qū)域穩(wěn)定控制。
隨著計算機技術的發(fā)展,檢測電網(wǎng)運行方式和狀態(tài)量,按一定策略實施控制的智能化微機區(qū)域穩(wěn)定系統(tǒng)已在一些電網(wǎng)使用。雖然,微機區(qū)域穩(wěn)定控制系統(tǒng)的研制和應用經(jīng)歷了較長的過程,但隨著經(jīng)驗的積累和計算機技術的完善,初期出現(xiàn)的問題逐步得以解決,技術也日趨成熟,使微機區(qū)域穩(wěn)定控制系統(tǒng)已逐漸為電網(wǎng)生產(chǎn)運行部門所接受。
智能化微機區(qū)域穩(wěn)定系統(tǒng)大致可以分為集中式和分布式兩種類型。集中式系統(tǒng)一般由一個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)送有關當?shù)叵到y(tǒng)狀態(tài)信息。分布式系統(tǒng)的每個站都有各自的控制策略表,可向當?shù)睾瓦h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。