樊城变电站220kV稳控装置运行分析
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【摘要】针对500kV樊城变电站运行七年多的220kv稳定控制装置，根据运行七年多的5次动作报告分析，提出了解决樊城变电站在220kV设备以及主变倒闸操作时，防止220kV稳定控制装置误动作的正确措施。
【关键词】220kV；稳控装置；运行分析
一、装置简介
樊城变电站FWK-300稳控装置为单机配置，装置设置有“总功能压板”压板，退出压板则装置不会执行任何控制措施。主要的三个功能是：
（1）220kV四条线路（襄樊一回线，襄樊二回线，樊东一回线，樊东二回线）过载判别及措施；
（2）220kV四条线路（襄樊一回线，襄樊二回线，樊东一回线，樊东二回线）及#1主变的故障判别和无故障跳闸判别及措施；
（3）220kV#3、#4母线故障跳闸判别及措施。
装置通过出口1和出口2发线路故障和过载切机命令，并分别通过襄樊一回线载波通道发C、D命令到襄樊电厂，过载发令直到过载消失发讯才停止，襄樊电厂根据收讯的不同，分别判断是否满足切机条件（过载时间是否足够；线路故障时，健全线路是否过负荷等），若满足条件则切襄樊电厂机组。装置对襄樊一回线，襄樊二回线，樊东一回线，樊东二回线，#1主变实时检测，判断其跳闸和过载及判断母线故障。
装置根据判出的故障元件的故障类型以及检测的断面潮流，根据策略表采取相应的控制措施。
出口1 故障 C命令
出口2 过载 D命令
二、稳控装置动作情况统计
220kV稳控装置是于2005年7月正式投入运行的，从2005年7月至2013年3月底，220kV稳控装置共动作了七次，七次动作的情况分别如下：
（1）2005年10月20日15时20分，因襄樊一回线对侧A相结合滤波器引线放电，中调令对侧断开了襄樊一回线开关，220kV分布式稳控装置FWK-300判断出襄樊一回线无故障跳闸，稳控装置故障启动襄樊电厂切机发讯动作，发讯到襄樊电厂。
15：20 襄樊一回线对侧断开线路开关断开前襄樊一二回线负荷如下：
襄樊一回线： I=473A P=-186MW
襄樊二回线： I=426A P=-187MW
开关断开后襄樊二回线：I=786A P=-314MW。
襄樊电厂故障切机条件：线路故障切机收讯，健全线路过负荷。樊城变电站220kV稳控线路过负荷定值1190A。当时襄樊二回线I=786A，P=-314MW，故襄樊电厂不满足切机条件，没有动作切机。
本次稳控装置动作情况：
1）稳控装置：动作1次
保护装置 保护元件 动作时间 含义
FWK-300 装置启动 15：17 稳控装置启动判据成立
襄樊一回线无故障跳闸 15：17 襄樊一回线无故障跳闸判据成立
2）稳控装置信号
保护装置 信号灯 含义
FWK-300 出口1 故障、无故障跳闸启动切机
异常 襄樊一回线投停状态与HWJ不一致
分析发现：对侧断开开关时，线路功率变化情况符合线路无故障跳闸判据，装置动作正确，但存在问题是装置无故障跳闸判据是否正确。
采取措施：线路停电操作前，先停用该线路启动稳控装置压板。并加用稳控装置该线路检修压板，防止稳控装置误动作。
（2）2006年1月12日07时13分，樊城变电站在樊东一回线停电检修时，断开樊24开关时，樊东一、二回线电流、有功发生变化，满足微机稳控无故障跳闸动作的条件，微机稳控装置发讯动作，发切机命令到襄樊电厂，襄樊电厂不满足切机条件，没有动作切机。
本次稳控装置动作情况：
1）稳控装置：动作1次
保护装置 保护元件 动作时间 含义
FWK-300 装置启动 07：13 稳控装置启动判据成立
樊东一回线无故障跳闸 07：13 樊东一回线无故障跳闸判据成立
2）稳控装置信号。
保护装置 信号灯 含义
FWK-300 出口1 故障、无故障跳闸启动切机
动作 稳控装置动作
（3）2006年05月06日08时36分，樊城变电站在襄樊二回线停电检修时，断开樊21开关时，襄樊一、二回线电流、有功发生变化，满足微机稳控无故障跳闸动作的条件，微机稳控装置发讯动作，发切机命令到襄樊电厂，襄樊电厂不满足切机条件，没有动作切机。
本次稳控装置动作情况：
1）稳控装置：动作1次
保护装置 保护元件 动作时间 含义
FWK-300 装置启动 08：36 稳控装置启动判据成立
襄樊二回线无故障跳闸 08：36 襄樊二回线无故障跳闸判据成立
2）稳控装置信号
保护装置 信号灯 含义
FWK-300 出口1 故障、无故障跳闸启动切机
动作 稳控装置动作
（4）2006年06月08日16时03分，系统原因引起樊#1主变中压侧电流、有功突变，启动稳控动作。
动作前樊#1主变中压侧P=58.53MW，I=214A
本次稳控动作保护、监控、故录及测距装置动作情况：
1）现场保护动作情况
①襄樊二回线第一套保护CSL-101A高频启动；
②樊#1主变第一、二套保护有启动信号；
③樊5022开关保护（921A）有起动信号；
④斗樊一回线远跳装置CSI125A有以下信号：
电流变化量启动
低电流元件启动
低功率因数元件启动
低功率元件启动（共6次）
⑤斗樊一回线第二套保护（902）有起动信号；
⑥樊白一回线远跳装置CSI125A有以下信号：
电流变化量启动
低电流元件启动
低功率因数元件启动（共2次）
低功率元件启动（共7次）
2）监控系统信号
16：03：57.691襄樊一回线第一套保护收发信机 发信
16：03：57.693襄樊二回线第一套保护收发信机 发信
16：03：57.789樊26开关单元微机稳控装置动作 动作
16：03：57.665斗樊一回线（902）起动 动作
16：04：04.665斗樊一回线（902）起动 返回
16：03：57.675樊5022开关保护（921A）起动 动作
3）保护动作信号灯
保护装置 信号灯 含义
稳控装置
FWK-300 出口1 故障、无故障跳闸启动切机
动作 稳控装置动作
4）故障录波器动作情况
35kV故障录波器频率启动，录波看不出异常。
（5）2007年03月14日进行樊城变电站#1主变送电操作，18时46分操作到合上#1主变中压侧开关樊26开关，引起樊城变电站220kV襄樊一、二回潮流方向发生逆转，满足微机稳控无故障跳闸的条件，FWK-300微机稳控装置认为襄樊一、二回发生无故障跳闸，故动作出口，通过220kV襄樊一回线#E31载波机向襄樊电厂发C命令，对侧稳控装置根据判断，条件不满足，未进一步发切机命令。
故障前襄樊一回线负荷：I=272A，P=-89MW；襄樊二回线负荷：I=220A，P=-91MW
故障后襄樊一回线负荷：I=125A，P=-49MW；襄樊二回线负荷：I=119A，P=51MW
本次动作保护、监控、故录及测距装置动作情况：
①FWK-300微机稳控装置动作情况
保护装置 保护元件 动作时间 含义
FWK-300 襄樊一回线无故障跳闸 18：46 装置根据襄樊一回线电气量判断为襄樊一回线无故障跳闸
襄樊二回线无故障跳闸 18：46 装置根据襄樊二回线电气量判断为襄樊二回线无故障跳闸
②稳控装置信号灯
保护装置 信号灯名称 含义
FWK-300 动作 稳控装置动作
出口1 故障、无故障跳闸启动切机
③监控系统事件记录
19：46 樊26开关合
19：46 微机稳控装置动作
④监控光字牌信号
微机稳控装置动作。
⑤稳控装置采样数据
故障前有功90MW，故障后有功50MW，中间经过200MS小于20MW。
⑥载波机
#E31号载波机发C命令动作。
分析发现：对侧断开开关时，26功率变化情况符合线路无故障跳闸判据，装置动作正确。
采取措施：以前是停电的线路发无故障跳闸，本次是运行的健全负荷单元在潮流变化时发无故障跳闸，那么，只220kV线路停电是只停用本线路启动稳控装置是不够的，应直接申请停用稳控装置。
另外：要求保护人员核查无故障跳闸判据是否正确。
三、动作情况分析（以2006年6月8日的数据进行分析）
从以上五次动作的情况可以看出，五次动作均是220kV线路或主变中压侧开关操作前，未停用微机稳控装置，引起220kV线路或主变中压侧潮流发生变化，满足稳控装置无故障跳闸的条件，稳控装置判断为线路或主变无故障跳闸，发动作信号到襄樊电厂，但襄樊电厂稳控装置经判断不满足条件，未发切机命令。
稳控装置无故障跳闸的7个必要条件是：
（1）有突变量启动；
（2）启动前0.2S的功率≥Ps1（Ps1定值为50MW）；
（3）当前功率≤Ps2（Ps2定值为20MW）；
（4）当前电流至少两相≤Is1（Is1定值为60A）；
（5）电流变化量至少两相≥∧Is（∧Is定值为200A）；
（6）当前三相电压平均值≥Un*0.7=88.9kV（Un定值为127kV）；
（7）延时T≥Ts（Ts定值为20ms）。
查看稳控故障录波数据，可以看出#1主变单元同时满足以上7个条件，稳控装置发#1主变无故障跳闸命令。
图1所示为稳控线路主变无故障跳闸逻辑判别框图。
图2所示为现场打印的稳控故障录波数据（以2006年6月8日的数据进行分析）。
图3所示为稳控装置定值（#1主变单元）。
图4所示为稳控动作报告。
四、采取措施
1.综上分析，为了安全起见，避免稳控装置再次发生无故障跳闸动作，建议在220kV线路或主变中压侧开关操作前，跟中调申请停用微机稳控装置，待操作完毕后再加用微机稳控装置。
2.在稳控装置无故障跳闸的7个必要 条件后增加一个必要条件：增加相应线路或主变中压侧开关的HWJ位置辅助判断，这样即便相应线路或主变倒闸操作时发生功率突变或功率导向，也可防止稳控装置误动作。
参考文献
[1]FWK-300稳定控制装置说明书[Z].南京南瑞公司， 2006.
[2]电容器设备技术规范，2005.
[3]FWK-300稳定控制装置控制策略表[Z].湖北省调， 2011.
[4]涂明，金绍林等.樊城变电站运行规程[Z].湖北襄阳， 2013.
作者简介：
陈典丽（1981―），女，工程师，从事变电运行管理工作。
徐节（1984―），男，助理工程师，从事变电运行管理工作。