V23A4L-30RC、V38A1RX-95、V38A2RX-95、V38A3RX-95、V38A4RX-95、V38A1R-95、V38A2R-95、V38A3R-95、V38A4R-95、V38A1LX-95、V38A2LX-95、V38A3LX-95、V38A4LX-95、V38A1L-95、V38A2L-95、V38A3L-95、V38A4L-95、V38A3RX-95RC、V38A4RX-95RC柱塞泵V38A4RX-95RC日本DAIKIN,V38A4RX-95RC、V38A3R-95RC、V38A4R-95RC、V38A3LX-95RC、V38A4LX-95RC、V38A3L-95RC、V38A4L-95RC、V50A1RX-20、V50A2RX-20、V50A3RX-20、V50A1R-20、V50A2R-20、V50A3R-20、 V50A1LX-20、V50A2LX-20、V50A3LX-20、V50A1L-20、V50A2L-20、V50A3L-20、V50A3RX-20RC、V50A3R-20RC、V50A3LX-20RC、V50A3L-20RC、 V70A1RX-60、V70A2RX-60、V70A3RX-60、V70A1R-60、V70A2R-60、V70A3R-60、本文介紹了當(dāng)一個龐大的電力系統(tǒng)發(fā)生崩潰后系統(tǒng)的恢復(fù)過程,從安全的角度出發(fā),有必要制定地方性的黑啟動計劃,而在220kV及以上電壓等級的電網(wǎng)中,輸電線路的主保護為各種不同原理的縱聯(lián)保護,并以零序電流和距離保護作為后備保護。黑啟動過程中,線路保護會遇到一些特殊的問題。論文關(guān)鍵詞:黑啟動,系統(tǒng)癱瘓,系統(tǒng)恢復(fù),繼電保護,零序電流保護所謂黑啟動(Black-start),是指整個系統(tǒng)因故障停運后,不依賴別的網(wǎng)絡(luò)的幫助,通過系統(tǒng)中具有自起動能力機組的起動,帶動無起動能力的機組,逐漸擴大系統(tǒng)恢復(fù)范圍,最終實現(xiàn)整個系統(tǒng)的恢復(fù)。
隨著電力建設(shè)和電力市場的發(fā)展,電力系統(tǒng)的安全及穩(wěn)定運行的越發(fā)重要。而因為技術(shù)、管理,及電力系統(tǒng)的擴大等因素,使電力系統(tǒng)發(fā)生災(zāi)變的可能性相當(dāng)大。當(dāng)系統(tǒng)全停后得不到迅速的恢復(fù),就會造成嚴(yán)重的損失。局部電網(wǎng)的某些個別問題,若處理不當(dāng)其影響將波及鄰近的廣大地域,并可能引發(fā)惡性連鎖反應(yīng),最終釀成大面積停電的重大系統(tǒng)故障。如1977年8月的東京地區(qū)的停電;1996年美國西部電網(wǎng)連續(xù)兩次發(fā)生大面積停電事故;1996年8月3日馬來西亞國家電網(wǎng)發(fā)生全國性大面積停電事故;2003年8月14日美國加拿大地區(qū)大面積停電。在當(dāng)時環(huán)境條件下,無任何黑啟動措施使得停電時間延長,造成國民經(jīng)濟嚴(yán)重?fù)p失。2.黑啟動過程中繼電保護遇到的新問題在220kV及以上電壓等級的電網(wǎng)中,輸電線路的主保護為各種不同原理的縱聯(lián)保護,并以零序電流和距離保護作為后備保護。黑啟動過程中,線路保護會遇到一些特殊的問題,現(xiàn)分析如下:在黑啟動的過程中,系統(tǒng)的容量和規(guī)模是逐步擴大的。黑啟動初期,系統(tǒng)只是一個很小的孤立系統(tǒng),運行方式也會隨著黑啟動的進行變化,主要經(jīng)過以下3個運行方式:1) 單側(cè)電源帶空載串聯(lián)長線運行;2) 單側(cè)電源經(jīng)串聯(lián)線路帶被啟動機組的廠用負(fù)荷運行;3) 通過串聯(lián)線路相連的雙側(cè)電源方式。
V70A1LX-60、V70A2LX-60、V70A3LX-60、V70A1L-60、V70A2L-60、V70A3L-60、V70A3RX-60RC、V70A3R-60RC、V70A3LX-60RC、V70A3L-60RC、組合控制C---自動調(diào)壓法H,V15C12RHX-95、V15C13RHX-95、V15C23RHX-95、V15C11RHX-95、V15C22RHX-95、V23C12RHX-30、V23C13RHX-30、V23C14RHX-30、V23C23RHX-30、V23C24RHX-30、V23C11RHX-30、V23C22RHX-30、V38C12RHX-95、V38C13RHX-95、V38C14RHX-95、V38C23RHX-95、V38C24RHX-95、V38C11RHX-95、V38C22RHX-95、V70C12RHX-60、V70C13RHX-60、V70C23RHX-60、V70C11RHX-60、V70C22RHX-60、
V38A4RX-95RC柱塞泵V38A4RX-95RC日本DAIKIN,
黑啟動的過程中,系統(tǒng)的容量很小,短路水平遠(yuǎn)不如正常系統(tǒng);特別是在單電源的運行方式下,作為高壓輸電線路的主保護-縱聯(lián)方向保護在發(fā)生故障時難以保障區(qū)內(nèi)故障時的可靠性,因此必須合理整定零序電流和距離保護以適應(yīng)黑啟動的要求。為保證黑啟動的順利實施,避免在黑啟動過程中發(fā)生故障時由于保護拒動的原因而造成電力設(shè)備的損害,繼電保護的方案必須經(jīng)重新計算校驗,以滿足黑啟動過程中電力設(shè)備的安全需要。3.算例的分析
出于簡化保護配置的考慮,可以將AB,BC,CD三段線路作為一條長線路來考慮整定。繼電保護主要重新整定QF1處的保護定值。所以在設(shè)計程序的時候主要考慮的是QF1隨著系統(tǒng)的運行方式變化而相應(yīng)地改變其保護的整定值。
零序電流保護 圖1 系統(tǒng)接線圖已知參數(shù):UB=220KV SB=1000MVA ST3=100MVAG1:XG1=0.296G2:XG2=0.13143T1:XT1(1)=XT1(2)= XT1(0)=0.2462T2:XT2(1)=XT2(2)=XT2(0)=0.0664TB:XTB)=XTB(2)=XTB(0)=1.0L1:XL1(1)=XL1(2)=0.2537 XL1(0)=0.8106L2:XL2(1)=XL2(2)=0.1441 XL2(0)=0.4333L3:XL3(1)=XL3(2)=0.133 XL3(0)=0.47323.1分析黑啟動過程的運行方式
在上述的系統(tǒng)接線圖1中,G1是起動電源,通過由三段輸電線組成的長輸電線送起動功率至機組G2,這是一個很典型的黑啟動方案。從G1開始給輸電線路充電到G2恢復(fù)發(fā)電運行,整個黑啟動過程大概可以分為以下三個階段:
(1) QF0,QF1,QF2閉合,QF3,QF4斷開,G1只帶著由L1,L2,L3組成的輸電線路運行。自啟動機組發(fā)出的啟動功率需經(jīng)超高壓輸電線路送出,線路空載充電會釋放大量的無功功率,因此要求啟動動機組G1具有吸收無功功率的能力。繼電保護圖2 運行方式一
(2) QF4也閉合,備用變壓器投入運行,即由G1,輸電線路,T3組成的系統(tǒng)。備用變壓器投入運行,為被啟動機組G2提供廠用電。黑啟動圖3 運行方式二(3) QF3閉合,G2得到G1的啟動功率后逐步恢復(fù)運行,然后經(jīng)準(zhǔn)同期并列,由單電源的小系統(tǒng)變成雙電源的系統(tǒng)。上述首先分析了黑啟動的運行方式,了解了與正常運行方式的區(qū)別;并通過短路電流的重新計算,可以看出短路電流較正常水平大為減少,如果繼電保護的整定值在黑啟動過程中不調(diào)整過來,繼電保護裝置就會失效,不能保護線路和裝置,就會造成不但黑啟動不成功,反而造成設(shè)備燒損,更加延誤系統(tǒng)的恢復(fù)。
本文設(shè)計的程序簡單明了,本例考慮的情況比較簡單,線路并不復(fù)雜,但能反映黑啟動的基本動作過程,能進行短路電流的計算,根據(jù)公式進行零序電流保護的重新整定。
4.結(jié)論
因為在黑啟動過程中,主要操作集中在起動電源和被起動機組兩端,制定黑啟動方案時,根據(jù)以上原則,考慮完全不操作兩端之間的保護裝置,把兩端之間的線路當(dāng)作一回線來計算,整條線路的保護由起動電源側(cè)的保護來承擔(dān)。這樣,可避免系統(tǒng)全停事故發(fā)生后,與兩端之間的供電局聯(lián)系不上,省去該供電局讓人去變電站改變保護定值的時間,可為系統(tǒng)的恢復(fù)爭取寶貴的時間。
總結(jié)制定繼電保護方案的基本原則包括:
(1) 這種小網(wǎng)系統(tǒng)顯然是在繼電保護整定計算時未考慮過的運行方式,必須重新計算這種方式下的短路電流,重新整定零序電流保護,保證在黑啟動過程中發(fā)生故障時保護具有靈敏度,保護裝置不拒動。
(2) 盡可能地保證在黑啟動過程中,所有電氣設(shè)備的保護都能有一定的靈敏度,以避免造成不但黑啟動不成功,反而造成設(shè)備燒損,更加延誤系統(tǒng)的恢復(fù)。
(3) 黑啟動過程的繼電保護方案,必須便于在今后一旦全停時能快速實施。
(4) 考慮到黑啟動中,通信自動化等往往也不暢通,因此,應(yīng)盡量使繼電保護的操作減少,尤其是對于不在市區(qū)的供電局所屬變電站,應(yīng)盡量不操作或只進行值班員就能進行的操作,以免讓變電分局保護班人員趕到現(xiàn)場而耽誤時間,或與供電局聯(lián)系不上而影響整個黑啟動過程。
(5) 每種典型黑啟動方案,其繼電保護方案宜以作為啟動電源的水電廠為分類,保存于水電廠。當(dāng)系統(tǒng)全停后,各水電廠在接到調(diào)度指令后,能迅速根據(jù)所保存的典型黑啟動的繼電保護方案予以實施。
本文雖然沒有考慮線路較復(fù)雜的黑啟動保護整定的情況,但是從中可以得出黑啟動過程跟正常的運行方式的巨大區(qū)別,黑啟動過程的主要特點是單側(cè)電源的小系統(tǒng)電網(wǎng),系統(tǒng)容量很小,短路水平教正常時大為減少,因此在設(shè)計黑啟動方案時,主要是防止保護拒動。所以應(yīng)重新整定零序電流保護的值,使之在黑啟動過程中發(fā)生故障時能動作,應(yīng)針對不同的黑啟動方案計算該種方式下的短路電流,并調(diào)整繼電保護的整定值(主要是電源側(cè)的整定值)。特別要注意將零序電流保護的值改小,使保護能可靠啟動。