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2. 严重的印度重大停电
第一次2001年1月2日损失1273万千瓦,第二、三次2012年7月30、31日损失3600、4800千瓦。为什么印度发生了三次重大停电?
(1)印度全国交流联网,破坏了直流联网的安全作用
图6可见印度虽然划分了5个电网, 但北部三个(北网、东网、东北网)和西网都直接以多回交流40/22万伏线路联在一起,祗有一回直流,可称强交弱直,基本合成为一个宠大交流同步网。任一处发生故障或失稳振荡,就会连锁反应波及交流相联的全部电网。印度以交流将所有的发电厂/线路联接一起即会造成大停电的危险。图6所示电力是由聚集的交、直流线路和聚集的电厂输送。当一回线路因过负荷或故障跳闸时,将因负荷转移造成多回线路步步连锁反应跳闸,直至全网失稳而结果大停电。
(2) 由於距离保护Z3不合理的设计和整定,使负荷转移线路连锁反应跳闸是造成系统失稳的原因
印度近两次重大停电皆不是由故障引起,都是由相同的400kV Bina-Gwalior-1线路距离三段过负荷误动引起。在2012年7月30/31日跳闸前, Bina-1 线电压为374/362kV, 传送负荷为145/125.4万千瓦。此线路并不因负荷过热,却因Z3的不合理设计原理和整定跳闸。然后同样的过负荷跳闸连锁反应逐一发生在不合理的电网结构,直至系统失稳。系统失稳时有关的所有线路和发电机的不合理跳闸造成整个交流系统大停电。
上述三个不合理问题在中国早在1981年已从技术上解决。线路距离保护第三段容易因过负荷动作跳闸的原因,一是输电线输送重负荷、特别是在低电压下输送大量无功电力;二是此保护的设计原理和整定方法皆容易在上述情况下误动作。建议采用中国的距离继电器和整定方法就具备防止负荷转移时的连锁误动作。
(3)系统失稳振荡时造成线路和发电机连锁跳闸是印度大停电原因
失稳振荡不可能绝对避免。多年实践证明,美国和印度的大停电都是由於线路和发电机在系统失稳振荡时连锁跳闸造成。这就是2001年1月2日印度北部电网大停电的原因,2012年负荷大增,同样的电网结构的故障时负荷转移、连锁反应更为严重。建议从系统结构和继电保护采用中国《稳定导则》, 线路距离保护和改进发电机失稳保护的整定方法。
3.1965年11月9日北美大停电 - 损失2100万千瓦
这是世界上第一次发生的损失超过800万千瓦的重大停电。
事故始发於美对加拿大5回线路距离保护过负荷连续跳闸,负荷转移造成北美失步振荡,从而使有关线路和发电机跳闸大停电。
图7 北美大停电
从这次事故证实我们中国为贯彻《稳定导则》所采取的决策完全可以避免此次事故的发生,一是将距离保护的原理,由方向阻抗园改为四边形即可以防止过负荷误动;二是线路和发电机的保护不应因失稳而误动,即使失稳时系统不瓦解都将在短时(约1秒)内恢复同步运行,防止这类世界重大停电事故的发生。
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