电网典型事故分析课件

电网典型事故分析,电网典型事故分析,一,.,事故类型,电力系统事故是指由于电力系统设备故障或人员工作失误而影响电能供应数量或质量并超过规定范围的事件。,一. 事故类型 电力系统事故是指由于电力系统设备,电网典型事故分析课件,电网典型事故分析课件,动态系统的振荡是指系统在遭受扰动时，有关物理量所表现出来的一种动态行为。,二、电网振荡,系统振荡的定义,在系统受到小扰动时，它表现为这些物理量在其稳态运行值附近的周期性变化。,在系统受到大干扰时，它表现为这些物理量由受扰动前的稳态值向扰动后的稳态值（如果存在的话）过渡过程中的周期性变化。,动态系统的振荡是指系统在遭受扰动时，有关物,电力系统振荡是电力系统在遭受扰动时，有关电气量（电流、电压、功率）所表现出来的一种周期性变化行为。,在系统受到小扰动时，它表现为这些电气量在其稳态运行值附近的周期性变化。,在系统受到大干扰时，它表现为这些电气量由受扰动前的稳态值向扰动后的稳态值（如果存在的话）周期性变化。,电网振荡的定义,电力系统振荡是电力系统在遭受扰动时，有关电气,电网典型事故分析课件,电网典型事故分析课件,电网典型事故分析课件,三、系统电压频率降低的异常处理,三、系统电压频率降低的异常处理,电网典型事故分析课件,电网典型事故分析课件,电网典型事故分析课件,电网典型事故分析课件,电网典型事故分析课件,四、输电线路故障跳闸,四、输电线路故障跳闸,电网典型事故分析课件,电网典型事故分析课件,电网典型事故分析课件,电网典型事故分析课件,电网典型事故分析课件,五、其它故障的处理,五、其它故障的处理,电网典型事故分析课件,电网典型事故分析课件,电网典型事故分析课件,电网典型事故分析课件,电网典型事故分析课件,六、典型案例,1,、华中电网,82,年,“,8.7,”,稳定破坏事故,22,23,万,丹江,河南,胡集,马口,青山,黄石,2.5,万,黄龙,荆门,葛洲坝,潜江,武钢,凤凰山,关山,双河,随县,岱家山,孝感,锅顶山,姚孟,15.5+16,万,24,万,湖北、河南联网，,f = 49.7 Hz,。,丹汉,4,回线,76,。,5,万（极限,74,万）,六、典型案例1、华中电网82年“8.7”稳定破坏事故222,六、典型案例,1,、华中电网,82,年,“,8.7,”,稳定破坏事故,22,23,万,丹江,河南,胡集,马口,青山,黄石,2.5,万,黄龙,荆门,葛洲坝,潜江,武钢,凤凰山,关山,双河,随县,岱家山,孝感,锅顶山,姚孟,15.5+16,万,24,万,过程：,13:16,，荆胡线对树放电，单相故障跳闸，系统稳定破坏发生振荡；,丹江出力从,85,减到,27,万，葛洲坝黄龙减出力,11,万，荆门,3,机组解列。,系统频率降到,46.1Hz,，低频减载,23.8,万,六、典型案例1、华中电网82年“8.7”稳定破坏事故222,六、典型案例,1,、华中电网,82,年,“,8.7,”,稳定破坏事故,22,23,万,丹江,河南,胡集,马口,青山,黄石,2.5,万,黄龙,荆门,葛洲坝,潜江,武钢,凤凰山,关山,双河,随县,岱家山,孝感,锅顶山,姚孟,15.5+16,万,24,万,损失：湖北失去电源,90,万（占,55,）。,湖北大面积停电，武钢、冶钢等重要用户受到损害，部分设备损坏。,损失负荷,35,（,58,万）。,六、典型案例1、华中电网82年“8.7”稳定破坏事故222,六、典型案例,1,、华中电网,82,年,“,8.7,”,稳定破坏事故,22,23,万,丹江,河南,胡集,马口,青山,黄石,2.5,万,黄龙,荆门,葛洲坝,潜江,武钢,凤凰山,关山,双河,随县,岱家山,孝感,锅顶山,姚孟,15.5+16,万,24,万,原因：切负荷数量不够,运行方式分析不全面。,湖北、河南联网后缺乏相应调度运行规定,葛洲坝、紧密缺乏事故处理经验,荆胡线为联系,500kV,与,220kV,唯一通道。,六、典型案例1、华中电网82年“8.7”稳定破坏事故222,2.,华中电网,2005,年春节前后冰闪事故,自,2004,年,12,月,21,日以来，华中地区自北向南出现历史上罕见的雨凇天气和雨雪天气，特别是湖北西北部至湖南西北部这一雨凇带,气温降至,-5,度，风速达到,10,米,/,秒，大部分,500KV,线路出现大规模的导地线舞动、绝缘子串导地线及铁塔覆冰严重,2. 华中电网 自2004年12月21日以来，华中地区,三万线63,地线支架变形,三万线63地线支架变形,斗樊线绝缘子破损情况,斗樊线绝缘子破损情况,复沙一回线,22#,小号侧中,相因不均匀覆冰使导线扭转,复沙一回线22#小号侧中,3.,华中电网,“,10.29,”,低频振荡,二滩,石板箐,普提,洪沟,龙凤坝,长寿,万县,龙王,左一,左二,龙泉,斗笠,隔河岩,大江,南桥,双河,樊城,白河,牡丹,姚孟,邵陵,孝感,玉贤,兴隆,五强溪,岗市,复兴,民丰,云田,沙坪,凤凰山,磁湖,南昌,梦山,罗坊,祥符,郑州,嵩山,获嘉,沁北,仓颉,鹅城,政平,宋家坝,石门二期,江油,石屏,东坡,德阳,华阳,南充,紫坪铺,故录,和,PMU,厂站启动范围,江陵,二江,襄樊,鄂西北电网,左二,旗峰坝,恩施电网,龙虎沟,江陵,万县,29,日,22,时,21,分，三峡发电功率明显偏离发电计划，三峡电厂、龙泉、斗笠、江陵站,500kV,母线电压也有明显波动。华中网调、湖北、江西省调值班调度员也发现,500kV,线路和部分机组出现功率摆动,3. 华中电网“10.29”低频振荡二滩石板箐普提洪沟龙凤坝,二滩,石板箐,普提,洪沟,龙凤坝,长寿,万县,龙王,左一,左二,龙泉,斗笠,隔河岩,大江,南桥,双河,樊城,白河,牡丹,姚孟,邵陵,孝感,玉贤,兴隆,五强溪,岗市,复兴,民丰,云田,沙坪,凤凰山,磁湖,南昌,梦山,罗坊,祥符,郑州,嵩山,获嘉,沁北,仓颉,鹅城,政平,宋家坝,石门二期,江油,石屏,东坡,德阳,华阳,南充,紫坪铺,故录,和,PMU,厂站启动范围,江陵,二江,襄樊,鄂西北电网,左二,旗峰坝,恩施电网,龙虎沟,江陵,万县,22,时,23,分,，三峡电厂开始增加机组无功出力、鄂西北黄龙滩电厂开始减出力，振荡逐步衰减。,22,时,26,分,振荡平息。,振荡频率为,0.77Hz,，振荡持续,5,分钟,二滩石板箐普提洪沟龙凤坝长寿万县龙王左一左二龙泉斗笠隔河岩大,（,1,）振荡幅度,电网大部分,500kV,线路出现功率摆动，三峡外送系统振荡幅度较大，其中斗双线振荡最大，振幅为,73,万千瓦。,鄂湘联络线单回线振幅为,49,万千瓦，鄂赣联络线单回线振幅为,24,万千瓦。,3.,华中电网,“,10.29,”,低频振荡,（1）振荡幅度3. 华中电网“10.29”低频振荡,机组中，三峡电厂机组振荡最大，左二单机振幅（峰峰值）达到,27,万千瓦。,500kV,中枢点中，左二,500kV,母线电压振荡最大，振幅为,40,千伏。,3.,华中电网,“,10.29,”,低频振荡,机组中，三峡电厂机组振荡最大，左二单机振幅（峰峰值）达到27,（,2,）振荡对设备运行的影响,22,时,25,分,35,秒，江陵换流站一台交流滤波器因电压高自动切除。,振荡中，鄂西北竹山地区有,5,个小水电厂总计,4,万千瓦机组被迫解列。,3.,华中电网,“,10.29,”,低频振荡,（2）振荡对设备运行的影响3. 华中电网“10.29”低频振,五岗线,CSL101A,误动事故,时间：,2004,年,2,月,15,日,五岗线CSL101A误动事故时间：2004年2月15日,五民线保护动作,民丰侧,：,PLS,、,TLS,、,WXH-802,三套保护距离一段动作，,50ms,三相跳闸切除故障。,五强溪侧,：,PLS,负序距离二段动作，,1220ms,三相跳闸（二段时间定值为,1.2,秒）。,五民线保护动作 民丰侧：PLS、TLS、WXH-8,五岗线保护动作,岗市侧,：,CSL-101A,高频负序方向误动出口，约,130ms,时,三相跳闸。,五民线跳开后，五厂带五岗线空充运行，岗市侧,出现过电压（达,82V,），过电压保护,CGQ-3,动作，,发远跳信号。,五强溪,：,1450ms,时,CSI-125A,远跳保护收信,三跳。,五岗线保护动作岗市侧：,二、保护动作情况,二、保护动作情况,电网典型事故分析课件,三、五民线保护分析,五民线高频通道为,B,、,C,相间耦合，当发生,BC,相故障时，造成高频通道全阻塞，五民线三套允许式高频保护均不能动作。,民丰侧由相间距离一段动作。,五强溪侧由,PLS,负序距离二段动作。,三、五民线保护分析五民线高频通道为B、C相间耦合，当发生BC,TLS,保护,BC,相间超范围元件动作情况：,故障后,20ms,动作、,350ms,返回,故障后,516ms,再次动作，,51ms,又返回,故障后,1151ms,再次动作。,因此,TLS,保护在,PLS,负序距离二段动作出口时，其距离二段动作慢于,PLS,，来不及出口；,TLS保护BC相间超范围元件动作情况：,WXH802,超范围距离元件动作情况：,在故障后,7,、,14,、,176,、,235ms,多次发信，也有返回情况发生。,因此,WXH-802,保护距离二段也因动作时间稍慢于,PLS,而来不及动作。,PLS,保护中负序距离元件没有返回情况发生是因其原理决定抗过渡电阻能力比较强。,WXH802超范围距离元件动作情况：,四、五岗线保护动分析,原因一：复用载波机收信展宽时间过长（投产调试整定为,100ms,）。,复用载波机收、发信展宽时间过长很容易造成在区外故障功率倒向时保护误动。,为防止保护误动，必须对复用载波机收、发信展宽时间进行调整，一般将复用保护的快速命令展宽时间整定为,10ms,、复用保护的慢速命令展宽时间整定为,30ms,比较合适。,四、五岗线保护动分析原因一：复用载波机收信展宽时间过长（投产,原因二：弱馈发信功能逻辑设计不合理。,弱馈回信逻辑必须收到对侧发来的允许跳闸信号才能回授允许跳闸信号，因此应取消弱电发信功能。,但保护装置必须解决线路充电状态下发生故障快速切除故障的问题。为此决定采用断路器跳闸位置接点自动实现弱馈发信功能，取消保护内部弱馈功能。,跳闸位置接点应按下图接入,CSL101A,保护：,原因二：弱馈发信功能逻辑设计不合理。,CSL101A,保护跳闸位置和通道接线示意图,CSL101A保护跳闸位置和通道接线示意图,五民线因高频通道,耦合相发生相间故障，造成,通道阻塞，五侧三套高频允许式保护拒动，故障只能靠后备保护切除，这样延长了故障切除时间，对系统稳定运行构成严重威胁。,本次事故暴露了在一条线路上高频保护全部采用复用载波方式没有真正实现通道双重化。,在对电网进行规划设计时，应严格按,“,二十五项反措” 实施细则,（国电调,2002138,号文件）要求，对,500kV,保护通道实现双重化。同时应结合,500kV,光纤环网建设，完善,500kV,线路复用保护的第二通道。,五民线因高频通道耦合相发生相间故障，造成通道阻塞，五侧三套高,樊白一回线,L90,误动分析报告,时间：,2005,年,1,月,24,日,樊白一回线L90误动分析报告 时间： 2005年1月24日,一、事故概述,5,时,24,分，樊白一回线,B,相接地。距樊城,31KM,，距白河,109,公里。,樊城侧,L90,、,ALPS,、,LFP901A,保护动作，,40ms,开关,B,相跳闸，约,110ms,时三相跳闸，,白河侧,L90,、,LFP-901A,保护动作，,50ms,开关,B,相跳闸，约,920ms,重合成功，由白河侧对樊城充电运行。,5,时,28,分,樊白一回线在充电状态下又发生,B,相接地故障，距白河为,106 KM,。,白河侧,L90,、,LFP901A,保护动作，,60ms,开关,B,相跳闸，,950ms,重合于故障后，,L90,、,ALPS,、,LFP-901A,保护动作，故障持续,60ms,后三相跳闸。,白河,樊城,L90,ALPS,LFP901,L90,、,ALPS,LFP901,一、事故概述5时24分，樊白一回线B相接地。距樊城3,二、白河变保护动作,二、白河变保护动作,三、樊城变保护,三、樊城变保护,四、保护分析,白河变：,两次故障中保护及重合闸装置全部正确动作。,樊城变：,LFP901A,保护正确动作，,ALPS,后备保护的距离一段正确动作，单相故障跳单相。但光纤差动保护,L90,先单跳，单跳后约,75ms,时又三跳，动作行为不正确。,四、保护分析白河变：,樊城,L90,波形分析,樊城L90波形分析,樊城变波形,2,樊城变波形2,樊城侧,故障持续时间为,041ms,；,L90,保护,21ms,发跳令；,B,相,36ms,时变位；保护发跳令到断路器,B,相位置变位为,15ms,；,open pole op,（非全相）元件,96ms,时动作；,L90,保护,B,相差动元件返回时刻为,100ms,，其与,open pole op,（非全相）重叠时间为,4ms,。,白河侧,故障持续时间为,065ms,。保护,23ms,时发跳令。,樊城侧,L90,保护原理,在非全相过程中，再发生任意相故障就三相跳闸。樊城侧,L90,保护中,open pole op,（非全相）元件与,B,相差动元件（,87L DIFF OP B,）在,96ms,时发生重叠并持续,4ms,，在这种情况，,L90,保护误判为非全相再故障，从而导致三相跳闸 。,五、,L90,误动分析,原因一：,樊城侧开关位置接点变位太快，跳闸时开关位置辅助接点快于主触头,15ms,转换，这不符合保护的要求。,注：保护装置对开关辅助接点的一般要求是：在开关分闸时，开关辅助接点要求晚于主触头动作；在开关合闸时，开关辅助接点要求快于主触头动作。,五、L90误动分析原因一：樊城侧开关位置接点变位太快，,原因二,：,L90,保护差动元件返回时间太长。,当樊城侧故障切除后，白河侧故障仍在持续，这时樊城侧,B,相差动元件不能返回。,樊城侧,L90B,相差动元件返回时刻为,100ms,，而这时白河侧故障已经消失,35ms,。,微机保护动作返回时间原理上不会超过,20ms,，考虑工艺、干扰等因素也不会到,30ms,。,L90,装置返回时间经厂家多次测试都在,32ms,以上 。,原因二：L90保护差动元件返回时间太长。,原因三：,L90,保护非全相再故障动作原理不完善。没,有考虑以上,1,）、,2,）二个因素综合作用会导,致保护误动的可能性。,原因三：,L90,非全相逻辑分析,1,、非全相时，若有任何一相差动保护动作，将出口三跳。在某一相跳开后，若保护返回慢，而断开相开关辅助接点转换快时，就会三跳。,2,、对于线路差动保护，当两侧开关跳闸有时间差时，跳得快的一侧要等到对侧跳开后差流才消失，保护才能返回。而目前,500KV,进口开关的辅助接点转换很快，在主触头断开前就能转换到位，按照以上逻辑就使得单相故障单跳后又三跳的机会大大增加。,3,、,L90,逻辑设计是错误的，这次保护误动也是由于厂家设计错误造成。正确的逻辑应为非全相过程中只有健全相再故障时才能三相跳闸。,或,与,或,或,或,或,Open pole B,Open pole C,Open pole op,87L trip A,87L trip B,87L trip C,87L trip op A,87L trip op B,87L trip op C,L90非全相逻辑分析1、非全相时，若有任何一相差动保护,更改后的非全相逻辑,1,、以,A,相跳开为例，只要,A,相差动保护返回时间不超过,200ms,，就不会误跳三相。,2,、当,A,相重合于故障（重合闸周期远大于,200ms,），,A,相差动保护仍可靠跳三相（,300ms,可靠的后加速时间）。,3,、非全相期间,B,、,C,相故障，,B,、,C,相差动保护跳三相。,200,300,OR,OR,三跳,C,相差动,A,相跳位,A,相差动,B,相差动,更改后的非全相逻辑1、以A相跳开为例，只要A相差动,四、解决措施,1,、要解决断路器位置接点变位不符合要求、,L90,保护本身返回时间太长而导致保护误动的问题 。,2,、要求,GE,公司改进,L90,保护动作原理：即把“非全相过程中，再发生任意相故障就三相跳闸”改为“非全相过程中，再发生异名相故障就三相跳闸” 。,四、解决措施1、要解决断路器位置接点变位不符合要求、,