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保守≠安全,技术进步是安全的基石

更新时间:2014-5-29

保守安全,技术进步是安全的基石

叶念国   翁乐阳

(深圳市智能设备开发有限公司,广东 深圳 518033

[摘要]  安全是电力生产的生命线,这是电力工业各专业领域工作者的共识,理由很明确,电力涉及到国民经济发展的全域,些微疏漏都将导致严重的后果。但令人遗憾的是:常鸣的安全警钟却诱发了无处不在的保守,不少电力部门不自觉的给安全与保守画上了等号,于是几十年前应对小机组、小系统的技术,还纹丝不动的照搬到当前大机组、大系统的场合,自然规律是无情的,给我们的回应是隐患、事故频出。但这并未引起人们警觉,原因很简单,使用传统过时技术引发的事故不会追究执行者的责任。我国电力系统以惊人的速度发展,很多过去不曾有的问题都相继出现,我们不能再拒绝新技术了,有关部门是否应制订因使用过时技术造成严重后果的责任人进行惩罚的条例。本文引用几个例子来描述“保守=安全”的后果。

[关键词]    检同期  功角  快切  捕捉同期  残压

引言

在电力系统中不论是发电厂、或是变电站、或是调度所、或是设计院在决定使用新设备的时候都会不约而同的对设备制造厂家提出一个问题:“这个设备在哪里使用过?”这一问题蕴含着两层涵意,一是使用效果如何?一是我会不会是第一个使用者?而提问者更看重的是第二层涵意,即防止自己成为新产品的试验品。显然,如果所有使用者都不做第一个使用者,新技术如何变成生产力?!

笔者无意鼓动滥用劣质产品,而是希望在电力工业各专业领域的工作者要理性的对待新技术、支持新技术,只有这样,电力生产才能更安全。当然,所谓理性不仅是从理论和实践上剖析新技术的本质,而且还要勇于正视自己可能存在的明哲保身的人格弱点。

2          两个危害深广的传统技术举例

好象用了几十年的技术一定是可靠安全的,答案是:错。因为环境在变、被控对象的特性在变,而控制的手段不变,没有不出错的道理。下面举两个电力自动化的例子:

 

2检同期

“检同期”技术早期是用于两系统的联络线正常投运,或联络线故障跳闸后重合闸的场合,如图2.1所示。

 

在断路器B2为合位时,投运联络线L可通过合断路器B1实现,合B1是典型的同期操作,考虑到线路有较大的阻抗,因此 为简化设备,传统的做法只检查B1两端的电压差U及相角差Ф,只要△U合格,当Ф小于给定值Фz时即实施自动合B1的操作,这就是“检同期”技术。显然,它是服务于两解列系统S1S2的并列目的。此外,“检同期”还用于L因保护动作被切除后的重合闸。

 

这一技术在联络线重负荷时实现检同期重合闸遇到了困难,因两系统解列后负荷受端出现大的功率缺额,电压及频率大幅度下降,导致Ф角的变化速度极大,如图2.2所示。以电压U1为参考轴,B1跳开后,U2因频率下降向滞后方向旋转,设检同期相角差Ф的整定值为ФZB1的重合闸只能在2ФZ的区间获得合闸回路,如解列后的频差为fB1断路器的合闸时间为t1,接通合闸回路的时间t2=。设f=3HZ,ФZ=30º,则t2=55.5 ms,说明如断路器合闸时间t1小于55.5ms,则重合闸可能成功,否则将可能失败。因此,这种“检同期”只适用于频差较小,及快速断路器的场合。

随着电力系统的不断扩大,系统结构渐趋复杂,环网开始出现,于是出现了环并的问题。如图2.3所示。

这是一个最简单的双回线构成的环网。当线路L2断开,只有L1运行时,此时的工作方式与图2.1相同。如需再投入线路L2,一般的做法是先将L2一端的断路器例如B4在检查线路L2无电压时自动合上,然后再在断路器B3处“检同期”,如B3两侧电压的相角差Ф小于整定值ФZ,则自动合上B3,实现L2的投运操作。问题出在定值ФZ应取多大,奇怪的是几乎全国的电网都选择ФZ=30°,这30°如何来的谁都说不明白。我们不难看到这个古老的“检同期”被滥用了,事实上图2.1B1的检同期是为防止非同期并列而设的,选择ФZ=30°是限制合闸时的冲击电流。而在图2.3B3的合闸不存在非同期并列问题,B3两侧的系统S1和系统S2已经被线路L1联通了。在B3两侧人们看到的相角差在本质上完全不是图2.1B1两侧的相角差Ф,而是图2.3中的正在运行线路L1的功角δ,δ的数值随转输功率P1的增加而增加,故称为功率角,其取值范围在090°之间,众所周知,当δ接