2013-6-6 關島四年來第四次全島大停電

2013-6-6 關島四年來第四次全島大停電

目錄:

一、2013-6-6大停電概要
二、2010年以來另外三次大停電概要
2.1 2010年11月3日大停電
2.1.1 兩條蛇碰觸輸電線、電驛失靈引發機組跳機
2.1.2保護電驛不周全,10秒後跳線融斷才止住故障電流
2.1.3低頻卸載不足,GPA系統全停電七小時
2.2 2011年5月9日大停電
2.3 2011年6月4日大停電
三、後語
參考資料來源:
 

一、2013-6-6大停電概要

2013年6月6日(星期四)22:40,關島電力系統又發生全系統大停電,直到第二(7日)天凌晨04:40才復電完畢。根據關島電力局(GPA: Guam Power Authority)新聞稿表示:「大停電肇因係德德多(Dededo)發變電所電纜事故所引起(圖1、圖2)。該電纜燃燒起火,損及其他線路電纜、開關及線路硬體設備,觸發大停電事故。」

GPA運轉副總經理美琳達卡麥卓(Melinda Camacho)表示:「此事故影響到全島電力系統,導致系統不穩定,引發MEC#8及#9號及卡布拉斯(Cabras)#4號三部機載機組臨時跳脫停機。」、「其他基載機組卡布拉斯#1及#2號續留線上穩住電網,然而,這些機組又遭遇問題而導致隨後發生大停電。」

2013-6-6大停電系統圖圖1 2013-6-6大停電關島電力系統故障點示意圖(資料來源:GPA網站)

Dededo變電所單線圖圖2 德德多(Dededo)34.5KV二次發變電所單線圖(資料來源:GPA網站)

GPA工作人員將事故隔離後,並利用後衛發電機組,協調進行復電工作,徵調更多員工到現場協助善後工作。在當晚23:30開始復電工作,並連夜努力趕工,在第二天凌晨04:40完成全島復電。

GPA運轉副總重申:「目前我們的重點為確保不再次發生類似事故」。

二、2010年以來另外三次大停電概要

這次關島全島大停電係最近四年來的第4次大停電,茲將前三次停電事故簡述如下:

2.1 2010年11月3日大停電

2.1.1 兩條蛇碰觸輸電線、電驛失靈引發機組跳機

在三年半前的2010年11月3日大約下午19:28,關島電力系統發生全島全黑停電事故。發生原因係07:15談夢寧(Tamuning)-聖維多瑞絲(San Vitores)34.5KV輸電線被兩條褐色樹蛇碰觸短路(圖3),聖維多瑞絲變電所端線路B相接地過流電驛大約0.206秒(約12週波)動作跳脫斷路器,但是另一端談盟寧132/34.5KV一次變電所的電驛失靈,沒動作跳脫斷路器清除故障,以致故障持續。導致卡布拉斯#3及#4號機與MEC#8、#9號機在故障後3秒到5秒間,分別由過流與低電壓電驛動作跳脫,在此期間卡布拉斯#1、#2號機鍋爐燃燒器也跳脫。

2010-11-3大停電系統圖圖3 2010-11-3大停電關島電力系統故障點示意圖(資料來源:GPA網站)

 

2.1.2保護電驛不周全,10秒後跳線融斷才止住故障電流

故障電流從談夢寧115KV高壓側繼續流入低壓側的故障點,直到故障發生後約1秒鐘,談夢寧P/S(圖4) 115/34.5KV主變壓器高低壓側H-606及X213斷路器跳脫才止住。在故障後約6秒鐘,杜夢(Tumon)34.5KV X226線斷路器210也才跳脫。然而,大量故障電流繼續由亞迦納P/S 34.5KV經哈格特納S/S流過談夢寧斷路器209、211、216、214到故障點。一直到故障開始後約10秒鐘,鉅大故障電流融斷211斷路器A、C兩相跳線,觸發變壓器T-50之變壓器/母線差動電驛跳脫斷路器211及209,才完全把故障電流止住,將事故隔離。

談夢寧變電所單線圖圖4 2010-11-3大停電談夢寧(Tamuning)變電所故障電流清除時間圖(資料來源:GPA網站事故報告)

 

2.1.3低頻卸載不足,GPA系統全停電七小時

當卡布拉斯#3、4號機與MEC#8、9號機跳脫後,GPA系統頻率繼續下降,到了故障發生後5分鐘,系統頻率降至57.1HZ,唐吉生(Tanguisson)電廠低頻電驛動作,跳脫兩部發電機組。GPA電力系統控制中心(PSCC: Power Sytem Control Center )開始人工操作斷路器卸載,但是系統機組跳脫太多無法支撐。因此,在故障發生後13分鐘,為機組安全起見,台機社運轉的卡布拉斯電廠#1、2號機手動跳機,19:28關島全島陷入全黑大停電。直到次日,2010年11月4日02:43才完全復電,總共停電前後7小時15分鐘。

2.2 2011年5月9日大停電

關島在2010年11月3日發生全停電6個月後,也就是2011年5月9日15:01又發生全島大停電。這次大停電原因為卡布拉斯電廠開關場防止雷擊的架空地線,受到鹽塵鏽蝕斷裂掉落在開關場上,導致卡布拉斯電廠#1~4號機同時跳脫,當時四部機總出力約200MW,約佔全系統負載90%。系統電力瞬間嚴重不足,導致全系統停擺全黑。

事故發生後,大約1個半小時就開始復電,18:30全島約60%用戶恢復供電。

2.3 2011年6月4日大停電

繼上次大停電後一個月,6月4日(星期六)11:30座落在哈蒙環市路旁的馬契西(Macheche)電廠,因為機組發生故障,觸發全島大停電,長達兩個半小時。

馬契西電廠機組為快速啟動的柴油機組,因為上月9日卡布拉斯電廠架空地線掉落在開關場上,導致機組跳機引發大停電之後,卡布拉斯機組需要停機維護,減少之電力改由馬契西電廠機組補充供應。

當馬契西電廠發生故障跳機後,導致MEC#8號基載機組也跳脫,其他快速機組無法應付系統負載需求,系統發生全停電。

三、後語

前(2011)年8月應台機社之邀到關島拜會過GPA後,對關島電力系統有了初步了解,寫了一篇「從關島電力談起大容量發電機組就是經濟的迷思」,同時也蒐集了不少關島電力系統的資訊,剛好對這次大停電的了解分析,可以派上用場。但是目前為止,關島電力事故調查尚在進行,只有從當地媒體報導知道一些事故經過,所以只有以經驗來推測大停電之發生。

關島面積549平方公里,大約台北市(271平方公里)的兩倍大,南北長約52公里,東西寬約13公里。島上共有29所變電所,其中6所為115KV一次(發)變電所;GPA擁有12座發電廠及3座IPP電廠,其中兩座汽力發電廠外,其餘都是柴油機或氣渦輪機發電廠。所以關島電力系統是麻雀雖小五臟俱全,而且是發變電所與許多短距離輸電線路密集的系統。

關島電力系統與台電早期154KV一次系統與34.5(69)KV二次系統架構有點類似,為了供電可靠,二次系統還有互聯。因此,造成保護電驛協調困難,另外線路短使用測距電驛也不容易標置。此外,關島機組單機偏大,低頻電驛卸載方式卸載不足,也很容易造成機組連鎖跳脫系統全停電。這次大停電很可能又像2010-11-3大停電重演。當然,這些論點都是從這幾次大停電事故經過所作簡單推論,必須以實際紀錄方能更正確判斷。我們拭目以待GPA的調查報告。

參考資料來源:

http://www.guampdn.com/article/20130607/NEWS01/130607002/Islandwide-power-outage-caused-by-electrical-cable-failure

http://www.guampdn.com/article/20130607/NEWS01/306070032/Dededo-substation-ablaze-Chain-reaction-triggers-islandwide-blackout

http://www.guampdn.com/article/20130608/NEWS01/306080017/Faulty-cable-caused-outage-GPA-crews-restore-power-within-7-hours

Thursday Blackout 4th Island Wide Power Outage in Past 4 Years; Cause of Line Fault That Triggered It Not Yet Known

http://pidp.org/archive/2011/May/05-10-06.htm

http://www.pacificnewscenter.com/index.php?option=com_content&view=article&id=34945:video-fire-at-dededo-substation-triggers-island-wide-blackout&catid=45:guam-news&Itemid=156

http://www.fort.usgs.gov/resources/education/bts/impacts/electrical.asp

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