中小水电线路、孤网运行探讨岳滇

中小水电线路、孤网运行探讨岳滇

岳滇

(云南滇能禄劝电磷开发有限公司云南昆明652704)

摘要：近年来，云南电网快速发展，装机规模不断提升，尤其新能源增比不断加大，电网结构愈加复杂，为优化资源配置，减少因断面受阻产生的弃水，不少水电、风电优化配置后，共同使用送出通道，创造更大价值。但随着电网的不断壮大、复杂，以及不同电源的运行特性，设备运行中的恶劣环境，在电厂的实际运行过程中，需要面对各种不利因素导致的线路跳闸，因此，在线路跳闸时的正确处理至关重要。本文就水电厂线路运行、孤网运行存在的问题进行分析，并提出相应处置对策，望对我国水电厂线路运行及事故处理提供相应借鉴。

关键词：水电厂；线路；孤网运行；事故处理

因中小水电的送出线路较为单一，所以送出线路的稳定运行对水电厂的经济效益有着较大的影响。针对各种外界因素导致的跳闸和跳闸后的处置有着很重要的意义。

1水电厂线路正常运行及线路跳闸、孤网运行中存在问题

1.1运行中缺乏对线路的有效巡视、检查

220kV送出线路的巡视、检查是水电厂运行中很重要的工作，它为220kV线路能否稳定运行提供基础性的支持，线路的定期巡视、检查能否发现运行中存在的隐患，对电厂的运行起着至关重要的作用。往往现实情况不容乐观，现在为了节约运行成本，大部分的220kV线路运维工作都由有资质的外包单位承担。虽然有合同的详细要求和约束，但外包单位进入现场实际工作时任然存在着很多问题，例如线路的地质、地形、薄弱环节不够清晰，人员技能水平、素质参差不齐等问题，导致在巡视过程中忽略掉一些细节，未能及时的发现问题，提交业主单位，从而使线路“带病”运行，为线路的稳定运行造成隐患。

1.2外界环境影响

雷电可以说是输电线路在运行中不可避免的外力因素，尤其6-10月份雷电活动尤为频繁，它对电力系统的稳定运行有着很大的影响，是造成线路跳闸比例较高的外界因素之一。风偏也是导致线路跳闸的祸患之一，也不逊于雷电造成的影响，尤其1-4月最为明显。人为因素的外力破坏也是导致线路跳闸的因素之一，但针对水电厂，大多线路均架设在高山相对环境闭塞的地方，人为的外力机械破坏发生不多，机械破坏大多发生在城市之间，多以对水电厂的影响远没有电网大。

1.3线路跳闸、孤网运行存在的问题

线路跳闸中出现的问题一般都为保护误动，或者操作人员误操作导致的保护动作。观察近年以来的线路保护动作情况，以及保护设备的不断升级改造，保护装置误动的情况较少，一般出现线路跳闸均是线路确实发生故障，线路保护正常动作导致的跳闸。运行人员误操作一般出现在线路计划检修停送电过程和事故处理过程中，正常运行的设备一般不会出现误操作导致的跳闸。

孤网运行最突出的问题，是运行机组由负荷控制转变为频率控制，对调速器的运行要求很高，调速器要具有符合要求的静态特性、良好的稳定性和动态响应特性，以保证孤网负荷变化的情况下自动保持孤网频率的稳定性，这就是通常所说的一次调频功能。运行人员关注的问题不再是负荷调整，而是调整孤网频率，使之维持在额定频率的附近，这种调整通过操作调速系统的给定机构来完成，称为二次调频。由于孤网容量较小，其中旋转惯量储存的动能和运行机组所具备的势能均较小，要求机组的调速系统具有更高的灵敏度，更小的迟缓率和更快的动态响应。若调速器性能较差，则需要运行人员频繁对机组进行调频操作，一是孤网瓦解的风险加大，二是对运行人员的操作要求和体能要求均较高。

2提升线路跳闸、孤网处置的方法

2.1强化输电线路的运行巡视管理与故障定点处理

在对输电线路的管理上，应该分别制定输电线路周期性的巡视、监察性巡视、故障巡视以及特殊巡视等巡视管理计划，通过强化巡视管理，及时的发现输电线路运行中存在的故障和安全隐患。当输电线路出现故障问题之后，除了及时的准备巡线处理工作之外，还应该通过对线路台账、故障录波器或微机保护的数据进行分析，更加直观的确定出现故障的输电线路点位置，以便于及时组织抢修队伍对输电线路进行应急处理，及时的回复正常发供电。

2.2外界环境导致线路跳闸的把控措施

想要减少因外界环境导致线路跳闸，就要针对不同外界环境因素制定出把控措施，且实施到位。（1）针对雷电这种情况，首先要从根本上提高输电线路的防雷性能，针对不同地区的雷电发生情况一定要采取相应的防雷措施。针对山区的输电线路而言，有时由于山坡倾角的增大导致导线暴露的弧面超过安全设定值，很容易遭受雷击，对于此类输电线路可以采取安装避雷线、避雷器等来提高线路本身的绝缘水平，也可以考虑架设耦合地线。

(2)针对大风、雨雪等自然灾害的影响，首先在设计输电线路时就需要采取一定的防治措施，如特殊地区选用高强度的、延展性较好的导线等。日常检查中，在大风、覆冰季节到来之前一定要对线路进行全面的检查，消除线路缺陷。在大风、雨雪天气中，一定要加强巡视、观测，尤其环境恶劣地区一定要进行价差，调整耐张杆各侧的拉线，确保杆塔受力均匀。

2.3线路跳闸、孤网运行的处置探讨

中小水电一般为2-3台机组，本次探讨采用云南风、水互补两电源共同送出方式，跳闸前运行方式为：三台装机80MW的水轮发电机组满负荷运行，通过220kV线路送出至总装机49MW风电场的220kV母线，风电场因风机覆冰不带负荷，两个电源点通过风电场线路送出至电网变电站。

共同输出线路跳闸后运行方式：水电厂三台机组甩负荷240MW，#1机负荷-7.3MW，#2机负荷2.4MW，#3机负荷5.8MW，三台机组机端电压稳定在额定电压13.8kV左右，机组和孤网频率稳定在51.02HZ。水电厂3台机组带本站三台主变，220kVI、II母，220kV送出线路，厂用电和坝区变以及整个风电场开关站和厂用电运行。

处置方法：（1）集控中心汇报省调，通知现场运行人员及对侧风电场进行检查。

（2）集控中心人员检查厂用电正常。

（3）汇报公司领导。

（4）集控中心人员监视机组和孤网频率、电压是否稳定，有无较大波动。

（5）集控中心人员指令现场运行人员将机组调速器切至手动控制，手动进行调频，将机组和孤网频率调整至50HZ，有功负荷调整为0MW以上。

（6）集控中心人员检查大坝泄洪设施供电正常。

（7）继保室人员检查保护动作情况，并打印保护动作情况和故障录波报告单，同时将保护动作信息汇报集控中心，集控中心作出判断汇报省掉。

（8）检查厂区水工建筑物，检修排水、渗漏排水，以及机组运行情况。

（9）根据大坝水位开启泄洪闸门泄洪。

（10）根据调度指令调压调频，配合风电场进孤网并列操作。

3结语

提高水电厂对线路的运行管理，针对不同外界因素导致的线路跳闸，加强线路的维护、消缺、改造，可以有效减少电厂送出线路的跳闸频次，提高线路运行稳定性。线路跳闸的正确处置，尽量避免扩大停电范围，做保证厂用电和孤网电源的前提下，听从调度指令，可以减少不必要的操作，最快时间恢复发供电，确保最少的经济损失。

参考文献：

[1]中国南方电网有限责任公司．输变电设备状态评价标准.广东:南方电网，2004

[2]张健铭，毕天姝，刘辉.孤网运行与频率稳定研究综述[J].电力系统保护与控制，2011,39（11）.

[3]王一振，马世英，王青.电力系统孤网高频问题研究现状和发展趋势[J].电网技术，2012,36（12）