南方电网安稳系统运行维护培训

2010年8月桂林南方电网安稳系统运行维护2010年南网安全稳定控制系统一、大停电事故分析二、三道防线的概念三、南方电网安全稳定控制系统介绍四、南方电网安全稳定控制系统配置五、RCS-992系列稳控装置介绍六、安全稳定控制装置运行维护注意事项七、安全稳定控制装置验收调试作业指导书前言－近期大停电的启示自从03年8月14日北美大停电至今，世界多国（东南亚、南美及欧美等）相继发生了大停电事故，这期间我国海南、西藏电网也发生过全停事故，华中河南电网06年的“7.1”事故影响范围也较大，一些电网的局部停电事故也多次发生。大范围的停电事故，给国民经济造成巨大损失，并严重影响了人们社会生活。。我们应该分析研究各类大停电事故的原因，并有针对性地采取措施，防止出现类似的事故发生。海南及西藏电网大停电主要原因¾海南2005年“9.26”大停电的直接原因是：达维台风造成了大量线路永久性故障跳闸，线路损坏严重，220kV玉官线官塘侧发生BC相间间歇性短路故障，玉洲侧线路保护拒动（直流电源异常），引起其他线路及发电机组后备保护动作跳闸，保护拒动是导致海南电网大面积停电事故扩大的直接原因。¾2005年“10.24”西藏藏中电网大停电的直接原因是：羊西110kV线路一回发生单相故障断路器拒动（不设失灵保护），引起发电机组远后备低压保护无序跳闸，系统最终垮网。¾“06.1.8”西藏电网垮网事故直接原因是：羊湖电站的综自站调试过程中人员误操作导致电站出线全部跳闸，另外部分空载线路引起电厂母线电压升高，发电机低励、失磁保护动作跳闸，尽管系统安稳装置正确动作，曾使电网频率维持在49Hz以上数分钟，但终因功率缺额过大（超过60％），电网最终崩溃。継电保护或断路器拒动引起发电机组远后备保护无序动作，是引起大停电的重要原因。为此，应考虑电网事故解列，隔离故障区，确保剩余电网的安全。华北电网1996.5.28沙岭子电厂事故1996年5月28日，京津唐电网由于沙岭子电厂高压试验人员误操作造成保护动作，使3条500kV线路相继跳闸，引起张家口地区对主系统振荡，造成沙岭子电厂、下花园电厂全停。5月28日11：50，沙岭子电厂报500kV沙昌2号线线路电抗器B相重瓦斯、轻瓦斯，A相温度高保护，A、B相压力释放动作，使5041、5042断路器跳闸（对侧断路器未掉）；同时（事后从录波图上看经870ms后）500kV丰沙线微波方向保护动作使5052、5053断路器跳闸（对侧断路器未掉）。此时500kV大房线潮流增至1950MW，沙昌线潮流变为631MW，张家口外送866MW，值班调度员命令大同、山西、内蒙古地区降出力。经6min55s250ms后沙岭子电厂报500kV沙昌1号线断路器5021、5022跳闸（对侧断路器未掉），系统发生强烈摆动。首先沙岭子电厂1号机2201断路器跳闸，然后其余机组相继跳闸。此时沙岭子电厂3条500kV线路全部跳闸，张家口地区仅通过220kV珠聂双回线同系统联系；11：57，下花园电厂220kV-母线母差保护动作，2211、2245、2203断路器跳闸（事后检查是保护插件接触不良，在振荡过程中引起装置误动作的缘故）。1号、2号机发生振荡，值班人员于11：58手动拉开1号、2号机。电网频率由50．01Hz降至49．5Hz。值班调度员立即采取措施，通知河北中调将向河北送的联络线潮流380MW降至零，命令天津紧急事故拉路170MW，唐山地区事故拉路60MW，张家口地区事故拉路50MW，合计700MW，于13：00恢复。3条500kV线路跳闸的主要原因是：沙岭子发电厂高压试验人员做220kV断路器直流泄漏试验时，从220kV2245断路器端子箱取交流试验电源，误将端子箱内的直流电源正极认为是交流电源的中性线，并接入试验电路，使得交流工频电压串人升压站第2组直流电源回路。当第1次合入试验用线轴开关时，导致沙昌2号线、丰沙线保护动作跳闸，试验装置有异常声音（即断开线轴开关），约5min后又第2次合上线轴开关，导致沙昌1号线（最后一条线）保护动作跳闸，造成在一个站线路全部跳闸，致使电磁环网中的潮流大转移，使局部地区对主系统的稳定破坏，进而使2个电厂全停。这次事故是一次人为误操作引起的系统局部振荡事故。它也暴露出电网抗御严重故障能力方面存在问题。对继电保护是确保电网安全稳定的重要环节和电磁环网危害性，对电磁环网必须要有防范措施有了更深刻的认识。1、20:47嵩郑II线跳闸；10s后嵩郑I线跳闸；因郑州站#1母线检修，随即郑祥线、白郑线均被断开；豫中豫北豫南豫西获嘉郑州嵩山祥符邵陵白河至湖北襄樊至华北牡丹至湖北孝感姚孟沁北柳新焦峡澳苗仓颉安阳洛热三火三水小浪底至西北首常龙泉万县辛洹线万龙线河南电网“7.1”事故发展及处理过程123456789102、20:50-20:58小浪底、三水、洛热、沁北等多个电厂手动跳机或减出力；3、20:54220kV柳新线（豫北－豫中）跳闸；4、20:56220kV焦峡线（豫北－豫中）跳闸；5、20:58220kV澳苗线（豫北－豫西）跳闸；6、20:58220kV首常线（豫西－豫中）跳闸；7、21:00系统出现振荡，电压和功率大幅波动。8、21:00灵宝直流闭锁；10、21:03500kV辛洹线手动解列；11、21:06电网振荡平息。⒐500kV万龙线跳闸；姚郑线嵩郑Ⅰ白郑线郑州#1主变50135012501150235022502150425041Ⅱ母Ⅰ母嵩郑Ⅱ503350325031郑州#2主变郑祥线河南电网“7.1”事故的教训（1）互联电网在联网与不联网两种状态下系统的稳定控制措施是不同的。华中与华北不联网时嵩郑线跳闸采取豫北、豫西切机措施是有效的，而联网状态下切机不仅无效而且会使事故加剧，此时解列辛洹联络线后再切机或直接解列与嵩郑线构成电磁环网的220kV线路才是有效的。（2）任何情况下高一级电压等级联络线断开不允许低一级电压线路进行大区联网。（3）同一路径双回线N-2的事故必须考虑，06-07年曾发生多起N-2及N-3事故，对这类事故必须有足够的准备。（4）大区互联电网失步振荡的模式可能有多种，如果振荡中心主网内部，则目前装设的失步解列装置将拒绝动作，系统无法消除振荡。应该研究这种振荡模式下的解列对策。（5）220kV及500kV线路保护不应有过负荷跳闸功能。巴西大停电事故大致情况2009年11月10日晚22点13分(北京时间11日8点13分)，巴西电网全国范围内发生大面积停电，引起世界关注。本次大停电影响巨大，受影响人口约5000万，损失负荷约24436MW，约占巴西电网全部负荷的40%。由于此次停电事故影响到圣保罗、里约热内卢等负荷中心，引发人们对巴西举办奥运会能力的质疑。巴西电网介绍z2008年最大负荷约65218MWz东南网的南区包括里约热内卢和圣保罗等经济中心，是全国电网的负荷中心，其负荷占全网比例超过50%。z巴西电力以水电为主，2008年巴西电网装机容量约89000MW，其中水电装机约77430MW，占装机总量的87%，分布在12个流域100多个水电站；其他核电、天然气、火电、油电装机总量约11570MW，占装机容量的13%。巴西电网介绍电压系列有765kV、525kV、440kV、345kV、230kV以及138kV，巴西电网介绍巴西电网介绍国内外事故的主要原因：（1）电网整体结构不合理：高低压电磁环网运行情况严重，一旦高压侧输电回路断开引起潮流向低压侧大转移就可能出现灾难性的后果。（2）继电保护的不正确动作是事故扩大的直接原因：如保护拒动或误动；距离三段定值不能有效躲过线路短时过负荷；线路保护装置的振荡闭锁功能不完善，当系统发生失步振荡时就可能出现无序的跳闸，引发连锁反应。（3）电网内安稳控制系统的配置不完善：如过负荷控制、失步解列、低频低压解列、低压切负荷等配置不足、定值不当或装置配置与性能不完善。（4）对于严重的多重事故缺乏应对措施，如出现N-2、N-3事故时缺少对策，往往事故扩大。此外，在电网稳定水平下降时没能及时调整方式、限制潮流，线路走廊的树木没有及时修剪等等方面也有影响，但一般不是大停电的主要原因。总之，任何一次大停电事故都是由多种原因、多个因素汇集形成。稳控装置异常，怎么办？保护人员、运行人员，要掌握的信息？保护与稳控的区别？我所维护的厂站有什么功能？整个系统是怎样连接起来的？安稳装置工作原理，我知道吗？安稳装置怎样判故障呢？检修人员的操作会不会引起误动呢？危险点在哪？安稳装置的操作对其它站有影响吗？如何避免？如何全面正确地对安稳装置的定检？出厂验收要注意什么问题？稳控装置异常，怎么办？稳控装置的异常有那些？什么是三道防线？¾为了分析的方便，我们把电力系统运行状态分为：正常状态，警戒状态，紧急状态，失步状态，恢复状态。见下页图。¾对应相应的状态，我们设置三道防线。第一道防线：快速可靠的继电保护、有效的预防性控制措施，确保电网在发生常见的单一故障时保持电网稳定运行和电网的正常供电；第二道防线：采用稳定控制装置及切机、切负荷等紧急控制措施，确保电网在发生概率较低的严重故障时能继续保持稳定运行；第三道防线：设置失步解列、频率及电压紧急控制装置，当电网遇到概率很低的多重严重事故而稳定破坏时，依靠这些装置防止事故扩大、防止大面积停电。图电力系统状态转换及三道防线正常（安全）警戒紧急恢复失步崩溃①②③ⅠⅡⅢ③③③Ⅱ②②Ⅰ合理的电网结构及相应电力设施电网快速保护及预防控制装置（第一道防线）稳定控制装置/系统（第二道防线）电网失步解列、电压及频率紧急控制（第三道防线）系统完整性破坏保持系统完整性控制策略表确定运行方式故障检测判断查表确定控制策略措施执行：本地、远方稳定控制主站或子站装置离线决策方式对电网各种预想运行方式预定故障集进行分析计算制定离线控制策略表（运行方式人员完成）电力系统稳控执行站切机或切负荷控制人为整定控制策略表故障检测查表确定控制策略措施执行：本地及远方稳定控制主站或子站装置在线决策系统对当前电网方式、故障集进行分析计算，形成控制策略表EMS(SCADA)稳控或其它系统数据源电力系统稳控执行站切机或切负荷控制2010年南方电网安全稳定控制系统配置¾楚雄、穗东、罗洞、小湾、惠蓄、马窝、天二、鲁布革、来宾、玉林、梧州、安顺、青岩、河池、高坡、肇庆、兴仁、盘南、发耳、光照、董箐、宝安、罗平、永安、砚山、滇东、雨汪、博罗、砚都、桂林、施秉、福泉、黎平、构皮滩、久隆、海港、防城港、柳东、龙滩、港城、福山等41个厂站稳控装置组成的南网总调直调稳控系统。2010年南方电网结构简图平果来宾岩滩沙塘梧州罗洞天一天二天二220广换罗平鲁布革马窝南宁茂名江门曲江广东网河池西江肇庆换高坡换鹅城换江陵换流站百色花都砚都港城奥里油红河逢宜贵港电厂兴仁换贺州柳东久隆龙滩和平贤令山八河宝安防城港邕州钦州桂林砚山蝶岭隆林阳西崇左海南网穗东楚雄换金州黎平青岩独山安顺贵州网构皮滩五邑沧江海港永安云南网小湾玉林小湾1金安桥董箐施秉福泉南方电网南方电网宝峰变主站厂口变监测子站草铺变监测子站七甸变监测子站墨江变区域主站漫湾执行子站大朝山执行子站红河变区域主站小厂三期执行子站巡二厂执行子站大唐红河执行子站曲靖变区域主站曲厂二期执行子站宣厂七期执行子站戈兰滩执行子站居浦渡执行子站龙马执行子站崖羊山执行子站景洪电站执行子站罗平变区域主站滇厂执行子站雨厂执行子站弄另执行子站瑞丽江执行子站大盈江四级执行子站大盈江三级执行子站盈江变执行子站德宏变区域主站迪庆变执行子站朝阳变执行子站福贡变执行子站吉沙执行子站大理变区域主站倮马河执行子站格吉河执行子站楚雄换流站孤岛判别装置小湾执行子站孤岛判别装置尼汝河执行子站和平变孤岛判别装置砚山变区域主站龙江执行子站虹桥变执行子站永丰变区域主站镇雄电厂执行子站广东穗东换流站2010年云南电网安稳系统贵州电网安稳简介贵州青岩贵州安顺南方青岩南方安顺鸭溪变（四方）乌新厂（四方）乌老厂（四方）黔北厂（四方）鸭溪厂（四方）引子渡电厂（四方）洪家渡电厂东风电厂纳雍一电厂安顺电厂纳雍二电厂南方电网南方电网安全稳定控制