小电厂并网存在问题及解决办法

电力18讯：    
山西晋中供电分公司  郭宏进　李社勇  

因用电负荷的快速增长，电力紧张的形势居高不下，从而引发了电力投资的热潮，一批小型火电、水电机组迅速建设投产。小机组由于其内部管理、技术管理未引起各部门的足够重视，缺乏深入研究，并网后往往存在一些问题，在发生事故后，常常追悔莫及。本文结合晋中供电分公司左权自备电厂与系统并网后保护配置、 运行方式、整定计算存在的问题提出一些见解和解决办法。

1 一次系统运行方式

如图1所示为某一局域电网一次系统接线图。运行方式一：华能榆社电厂2×100 MW机组通过台左线给左权站、和顺站供电。运行方式二：当台左线检修或故障时，由220 kV红卫站供昔阳站、和顺站、左权站负荷。35 kV左权电厂2×6 MW+12 mW发电机组通过左权站35 kV母线与110 kV系统并网。左权站1#主变接地运行。

2 系统保护配置

133开关配置PSL621C型保护，内设有相间距离III段、接地距离III段、零序电流Ⅳ段、重合闸等保护。

138开关配置DFP-201保护，内设有相间距离III段、接地距离III段、零序电流Ⅳ段、重合闸等保护。

137开关未装设保护。

左权主变压器保护为DFP-500型，内设二次谐波制动的比率差动、瓦斯、三侧复压过流、中性点零序电流、间隙电流、中性点过压等保护。

452开关设有方向限时电流速断、过电流、重合闸、低压解列等保护。

和顺站155、156开关设有备自投自动装置，当台左线失电后投入156开关，确保左权站连续供电或156开关失电后投入155开关。

35 kV、10 kV出线均配置限时速断及过流保护。



3 定值整定

452开关低压解列装置定值为：电压取自110 kV母线，当电压小于70 V（二次线电压为100 V），时间为0.2 s，452开关跳闸，将左权自备电厂与系统解列。

左权站变压器零序电流保护I段主要为切除母线故障，II段在相邻线路台左线、左和线发生接地故障起后备保护作用。变压器I段定值和138开关零序II段定值配合，时间和133、138开关配合，1.3 s掉高压侧。II段定值和138开关零序III段定值配合，时间和133、138最长时间配合，为3 s掉三侧。

4 存在问题

452电厂线装设低压解列装置是为了确保110 kV系统发生故障时将左权自备电厂与110 kV系统解列，从而保证110 kV系统能正常切除故障，同时也避免由于电源故障将电厂拖垮。当系统以运行方式一供电时，133开关出口近处发生单相接地短路时，左权站110 kV母线二次有线电压为69.7 V的最大残压；当系统以运行方式二供电时，124开关出口近处发生单相接地短路时，左权站110 kV母线二次有线电压为82.3 V的最大残压。452低压解列定值的整定公式为Udz = KLm×UcymaxKLm≥1.25，Ucymax为装置母线上的最大残压。因此在运行方式一时，最小整定值为87.5 V，在运行方式二时, 最小整定值为103 V，而实际整定值为70 V。显然在发生上述故障时, 低压解列装置是无法将左权电厂解列。而小电厂不解列其一是影响故障点的熄弧,降低重合闸的成功率；其二即使故障点能熄弧，重合闸也会非同期并列（133投检无压）。另外低压解列定值也不应整定过高，否则系统内一有扰动，则会将左权电厂解列，造成发电损失。

当左权站35 kV、10 kV线路开关近处短路限时动作时，452低压解列也将动作掉闸，将左权自备电厂解列。

5 采取措施

5.1 137开关增加保护

在137开关上配置相间距离III段、接地距离III段、零序电流Ⅳ段保护。

经计算在运行方式一、运行方式二台左线发生故障时，小电源使137开关保护具有一定的整定范围和灵敏度。这样当台左线发生故障时，均可由110 kV两侧保护将故障切除。使故障点的熄弧不受小电源的影响，提高重合闸的成功率。

5.2 增加保护联跳452开关回路

因低压解列存在死区，采用取137开关、138开关保护的出口掉闸接点一对，接入到452开关掉闸回路，这样当137开关、138开关保护动作掉闸时，同时联跳452开关，保证110 kV线路全线发生故障时将左权自备电厂与电网解列，见图2。

由于左权变电所有60 mW有功负荷，左权电厂发电容量为24 mVA，在系统发生故障后，由于机组稳定性差，频率、电压、角差变化大，将使110 kV系统采用检同期方式的办法显得不可行，而为了确保110 kV系统正常稳定运行，只有将小电厂切除掉。

5.3 将452低压解列装置时间由0.2 s改为0.6 s



躲过35 kV、10 kV线路限时速断时间0.3 s，则在各35 kV、10 kV线路出口近处故障时，可避免低压解列装置误动而使左权电厂解列情况的发生。