李紅巖　谷永紅

摘 要：本文通過(guò)對(duì)一起開關(guān)跳閘原因的分析，探討了常規(guī)繼電器的使用問(wèn)題，為電廠保護(hù)改造時(shí)繼電器的選型提供有益的提示。同時(shí)，通過(guò)事故分析，驗(yàn)證了電網(wǎng)穩(wěn)控裝置投入使用的必要性。

關(guān)鍵詞：信號(hào)繼電器；跳閘；振蕩解列裝置

中圖分類號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

黑龍江蓮花電站位于中國(guó)黑龍江省海林市三道河子鄉(xiāng)木蘭集村與林口縣蓮花村交界處，距牡丹江市210km，總庫(kù)容42億m3，是黑龍江省最大的一座水電站。石壩長(zhǎng)902m，最大壩高71.8m，裝機(jī)55萬(wàn)kW，設(shè)計(jì)年發(fā)電量7.97億度，是一座以發(fā)電為主，有防洪、灌溉、航運(yùn)、養(yǎng)殖等效益。該電站隸屬于牡丹江水力發(fā)電總廠，電站裝機(jī)容量為4×137.5MW，是黑龍江省唯一一座大中型水電廠，由黑龍江省電力有限公司控股，做為黑龍江電網(wǎng)的核心調(diào)峰機(jī)組使用。

蓮花發(fā)電廠建成投產(chǎn)之初，由于水量相對(duì)較小，加之電網(wǎng)調(diào)峰關(guān)系，不能保證時(shí)刻發(fā)電，為保證下游大片農(nóng)田及其他方面的灌溉用水，專門安裝兩臺(tái)容量為1.6MW保流1、2號(hào)機(jī)組，并由蓮湖線經(jīng)牡丹江電業(yè)局蓮花變電所送至系統(tǒng)上，同時(shí)該線路還作為蓮花發(fā)電廠廠用電的后備電源，必要時(shí)可以由蓮花變經(jīng)蓮湖線反送電，以保證廠用電的安全，因此說(shuō)，蓮湖線重要性不言而喻。

2000年，牡丹江地區(qū)調(diào)度經(jīng)分析論證，認(rèn)為蓮花保流小機(jī)組做為小型地方電源，運(yùn)行相對(duì)不夠穩(wěn)定，容易發(fā)生系統(tǒng)震蕩，為提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，要求在蓮花電站廠用III段安裝了JWKZ-I型穩(wěn)控裝置及相關(guān)的信號(hào)及音響回路，以防止保流機(jī)組運(yùn)行不穩(wěn)定影響系統(tǒng)或者系統(tǒng)振蕩影響廠用系統(tǒng)時(shí)跳開162開關(guān)，將保流小機(jī)組與電網(wǎng)分開。

自2006年開始，蓮湖線162開關(guān)經(jīng)發(fā)生了數(shù)次不明原因，沒(méi)有任何音響和信號(hào)的跳閘事故，嚴(yán)重威脅了蓮花發(fā)電廠廠用系統(tǒng)的安全運(yùn)行，蓮花廠檢修維護(hù)人員幾次故障排查，均沒(méi)有發(fā)現(xiàn)原因，但是每次跳閘故障后，運(yùn)行人員再次并網(wǎng)發(fā)電，仍然能夠正常運(yùn)行，故將此問(wèn)題一直拖延至今。

2007年11月25日早4時(shí)02分，蓮湖線162開關(guān)又再一次突然跳閘，無(wú)語(yǔ)音提示，無(wú)報(bào)警信號(hào)，模擬屏無(wú)任何顯示，只是在運(yùn)行人員正常巡視檢查保流機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，顯示機(jī)組已經(jīng)退出發(fā)電狀態(tài)后才發(fā)現(xiàn)跳閘發(fā)生。在值班運(yùn)行人員緊急聯(lián)系維護(hù)人員后，繼電保護(hù)專業(yè)技術(shù)人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了檢查后，為徹底解決問(wèn)題，消除隱患，決定聯(lián)系牡丹江電業(yè)局地調(diào)，由線路對(duì)側(cè)牡丹江地調(diào)所轄蓮花變電所進(jìn)行配合，將蓮湖線兩側(cè)開關(guān)分別合閘，由蓮花變將線路對(duì)側(cè)開關(guān)跳開，實(shí)際檢查本側(cè)162開關(guān)、信號(hào)及音響等狀態(tài)。

第一次進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，繼電保護(hù)專業(yè)人員將信號(hào)、語(yǔ)音等所有回路全部投入運(yùn)行，162開關(guān)正確跳閘，但是無(wú)語(yǔ)音提示，無(wú)報(bào)警信號(hào)。

第二次進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，繼電保護(hù)專業(yè)人員將振蕩解列裝置中的低壓低周回路斷開，162開關(guān)沒(méi)有跳閘，投入該回路，正確跳閘，語(yǔ)音報(bào)警正確，經(jīng)過(guò)兩次試驗(yàn)、分析，認(rèn)為低壓低周回路中的信號(hào)繼電器沒(méi)有啟動(dòng)，經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中的信號(hào)繼電器為DXM-2A型，標(biāo)稱工作電流為75mA，經(jīng)研究分析，決定將此信號(hào)繼電器更換為工作電流為15mA的繼電器后，繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)。

第三次試驗(yàn)，繼電保護(hù)專業(yè)人員將所有回路投入，162開關(guān)正確動(dòng)作，信號(hào)語(yǔ)音回路正確反應(yīng)。

繼電保護(hù)專業(yè)人員將該信號(hào)繼電器取下，用繼電保護(hù)測(cè)試儀（儀器型號(hào)為ONLLY-2000）對(duì)兩塊繼信號(hào)電器進(jìn)行實(shí)際測(cè)試，經(jīng)試驗(yàn)，原投入運(yùn)行的，工作電流為75mA的信號(hào)繼電器實(shí)際動(dòng)作電流為43mA，而工作電流為15mA的信號(hào)繼電器的實(shí)際動(dòng)作電流為5mA，用萬(wàn)用表（型號(hào)為FLUKE-185）測(cè)量出口跳閘繼電器線圈電阻為7.25kΩ，直流系統(tǒng)正常標(biāo)準(zhǔn)工作電壓為220V，計(jì)算該信號(hào)回路工作時(shí)的電流為30mA，考慮最大工作電壓242V，即使不考慮信號(hào)繼電器線圈電阻，該信號(hào)回路最大電流也只能夠達(dá)到33mA，仍低于43mA，故無(wú)法啟動(dòng)原有信號(hào)繼電器。經(jīng)過(guò)整定計(jì)算，考慮保護(hù)裝置的可靠性，采用工作電流為15mA的繼電器是合適的。

蓮湖線穩(wěn)控裝置由三個(gè)單元組成，單元I為振蕩解列單元，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生擾動(dòng)，如短路故障，將會(huì)引起互連電力系統(tǒng)的振蕩。該單元根據(jù)振蕩過(guò)程中振蕩電流的特點(diǎn)，通過(guò)振蕩電流的周期性區(qū)別短路電流故障，判斷同步振蕩和異步振蕩以及振蕩電流的幅值，并根據(jù)電力系統(tǒng)穩(wěn)定計(jì)算的結(jié)論發(fā)出命令，在這里不再詳述；單元II、III為低周低壓回路取用的是廠用III段母線電壓，作用于蓮湖線路開關(guān)。正常情況下，即使系統(tǒng)發(fā)生事故，蓮花變側(cè)跳閘后，由于機(jī)組在運(yùn)行中，甩負(fù)荷后轉(zhuǎn)速上升，機(jī)端電壓升高，母線電壓不但不會(huì)降低，反而會(huì)升高，產(chǎn)生過(guò)電壓現(xiàn)象，穩(wěn)控裝置不會(huì)動(dòng)作；只有在本線路發(fā)生接地，才能導(dǎo)致低電壓發(fā)生，但此時(shí)線路保護(hù)應(yīng)該正確動(dòng)作，而實(shí)際上線路保護(hù)根本沒(méi)有動(dòng)作，只有低周低壓動(dòng)作，為此，專門檢驗(yàn)了線路保護(hù)，結(jié)果證明線路保護(hù)也是沒(méi)有問(wèn)題的，故分析原因如下：

1 系統(tǒng)有大電源消失，在大負(fù)荷下，線路電壓頻率降低，導(dǎo)致低周低壓動(dòng)作。

2 由于本側(cè)是小電源，系統(tǒng)發(fā)生振蕩，導(dǎo)致本側(cè)低周低壓動(dòng)作。

3 若發(fā)生上述情況，蓮花電站蓮湖線的保護(hù)配置（包括低壓過(guò)流保護(hù)）都是不會(huì)動(dòng)作的。

聯(lián)系地區(qū)調(diào)度進(jìn)行確認(rèn)，周圍其他發(fā)電廠確實(shí)發(fā)生了機(jī)組跳閘，產(chǎn)生了一系列不正常運(yùn)行狀態(tài)，最終導(dǎo)致本線路低周低壓裝置動(dòng)作，驗(yàn)證了分析結(jié)論的正確。

結(jié)語(yǔ)

蓮花電站保流機(jī)組穩(wěn)控裝置的安裝，為保護(hù)配置做了必要的補(bǔ)充，作為地區(qū)電源，既在不影響系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下，為電網(wǎng)輸送了電能，又解決了系統(tǒng)的不穩(wěn)定對(duì)電站廠用電安全的威脅。此次事故處理，徹底解決了長(zhǎng)期困擾蓮花電站廠用電安全的不明原因的跳閘問(wèn)題。

繼電保護(hù)設(shè)計(jì)上，不能有些許的麻痹大意，任何細(xì)小的疏忽都會(huì)影響繼電保護(hù)正確工作，在繼電器的選型問(wèn)題上，一定要細(xì)心，不能認(rèn)為是小問(wèn)題而隨意處置。

蓮花電站安裝的JWKZ-I型穩(wěn)控裝置是阿城繼電器廠設(shè)計(jì)生產(chǎn)的早期產(chǎn)品，從如今的技術(shù)水平而言，早已經(jīng)落伍過(guò)時(shí)，然而卻在蓮花電站發(fā)揮了非常好的作用，可以說(shuō)對(duì)小機(jī)組、小負(fù)荷線路來(lái)講，非常簡(jiǎn)單實(shí)用，還是很有實(shí)際應(yīng)用意義的。這對(duì)設(shè)備選型上，是個(gè)有益的的借鑒。

參考文獻(xiàn)

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