电网安全稳定运行是供电企业的重要任务,电网调度自动化智能报警,特别是设备异常智能预警和事故智能报警的准确信息,能给调度运行人员准确预警和提示,提高电网运行水平。国网陕西山阳县供电分公司在强化调控运行监控过程中,精准施策,给10 kV配电线路断路器加装TAS配网监控及运行系统,与SCADA数据采集和监控系统相互补充,并利用二者监测数据,合理调整安装线路断路器,科学设置断路器保护定值,及时准确地判定故障范围,缩短了事故抢修处理时间,有效提高了配网供电可靠性和健康运行水平。
1 背景及存在问题
山阳县位于陕西省东南部,秦岭腹地,县域总面积3 535 km2,县域内拥有110 kV变电站3座,主变压器(以下简称主变)5台183 MVA ; 35 kV变电站9座,主变15台70.95 MVA; 10 kV线路1 730 km,配电变压器1 170台92.795 MVA;0.4 kV线路3 870 km。现有各类用电户11.3万余户,年售电能量约2.5亿kWh。
由山阳县调度调管的10 kV配网线路的监控原来主要依靠SCADA数据采集和监控系统,TAS配网监控及运行系统应用不足。SCADA数据采集和监控系统主要监测的是变电站站内设备,10 kV配网线路站内断路器保护一般只配备速断、过流、重合闸保护,在两系统的使用过程中时常出现故障误报现象,给监控人员提供了错误的故障判断信息。
2015年,配网SCADA监控系统的故障报告准确率为99.5%,TAS配网监控及运行系统的故障报告准确率为78%,两个系统的故障报告准确率平均值为88.75%,完全达不到国网陕西省电力公司要求的目标值。因此,急需提高TAS配网监控及运行系统应用水平,优化配网配置。
2 提高配网故障监测准确率的措施
2.1完善TAS配网监控及运行系统
根据国网陕西省电力公司“两个提升”工程目标值要求,在商洛市供电公司的技术力量指导下,山阳县供电分公司给所有10 kV配电线路加装TAS配网监控及运行系统,加强了TAS配网监控及运行系统覆盖。
2.2对线路断路器保护定值进行整改
依据GB/T 14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》对10 kV配网中不符合实际运行要求的保护定值进行整改。总体原则是:①满足选择性、灵敏性、速动性和可靠性的要求;②坚决服从上一级电网的运行整定要求,确保电网安全稳定运行;③允许牺牲部分选择性,采取重合闸和备自投装置进行补救;④保证重要用户供电,保护电力设备的安全;⑤除特殊要求外,原则上在0.4 kV各馈线出线上不配置失压脱扣功能。
2.3合理科学选择断路器
针对配网实际,合理、科学选择断路器等开关装置。断路器的选择原则是:①根据有关规程要求,10kV配网线路应分3-4段,装设2-3只断路器或负荷开关、隔离开关。因隔离开关不能开、合负荷电流,使用后操作不灵活,所以应尽量少安装隔离开关,合理地多安装断路器或负荷开关。②出于线路保护可靠性需要,配网线路除配置本线主保护之外,应另有一套上一级保护作为远后备保护,以保护全部线路。但由于部分配网线路长度过长,线路末端故障电流较小,远后备保护(一般为变电站主变低压侧断路器的后备保护)灵敏度不足甚至无法动作。因此,在部分需要的线路适当位置加装带保护的柱上断路器,作为线路保护的补充,从而满足配网线路全线的保护双重化要求。③为了在线路后段或支线上短路故障时能有选择性地切除故障线路或支线,在合适位置安装带保护的断路器。
2.4严格保护定值计算与管理
柱上断路器保护定值计算方法严格参照国家电网公司发布的配网运行规程执行。速断保护的整定:柱上断路器速断保护的启动电流小于变电站或上一级断路器速断保护的整定电流,应躲过柱上断路器所接后段变压器的励磁涌流,时限为Os。过流保护的整定:①柱上断路器过流保护的启动电流应大于断路器安装所接线路的实际最大负荷电流,并取1.2-1.3的可靠系数,但应小于变电站出线线路的过流保护定值;②时限设置,只有一级断路器的设置为0.2s,有两级断路器的设置下级断路器为0.2s,上级断路器为0.4s,以此类推。
经过以上改进,SCADA数据采集和监控系统的故障报告准确率为99.5% ,TAS配网监控系统的故障报告准确率提高至90%。从2015-2016年山阳县供电分公司调度运行月报、年报表统计分析来看,综合两个系统的故障报告准确率平均值为94.75%,为现场抢修人员提供了准确的故障信息,缩小了故障查找判断范围,加快了抢修进度,有效预防了电网事故发生。