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摘要:本文介绍了终端变电站中不接地的主变在发生靠近变电站侧发生单相接地故障时,主变间隙动作跳闸,详细分析了其跳闸的原因。从跳闸事件的一般现象出发,以故障录波图、保护装置说明书为依据,以电网故障电流仿真系统为工具,层层递进地剖析跳闸的原因,为今后分析处理类似故障提供了真实的参考依据。
关键词:间隙保护;单相接地;主变
一、前言
乙变运行方式为:11012开关、乙1号主变甲刀闸运行于乙110千伏北母;乙2号主变甲刀闸运行于乙110千伏南母,11022开关备用乙110千伏2M母;乙110开关母联运行;乙110千伏备自投按进线方式投入,乙变为内桥接线,乙1、2号主变高压侧无开关。
110千伏1103线与1101线在甲变通过甲变110千伏旁母、线路旁刀闸贯通作为一条线运行,即丙站11032开关通过1103线-甲变110千伏旁母-1101线接带乙变负荷。
二、相关线路及变电站保护配置
1、11032开关保护配置:深圳南瑞ISA-311GA/B型线路保护,
其中:零序I段不投;零序II段、III段投入,动作时限分别为1S、3S;接地/相间距离保护I、II、III段投入,动作时限分别为0S、1S、3.3S;重合闸投入,动作时限3.5S。
2、乙变为内桥接线,11022开关二次电流、乙110开关二次电流切入乙#2主变差动回路,投入乙#2主变保护跳11022、乙110开关压板;11012、乙110开关二次电流回路切入乙#1主变差动保护回路,投入乙#1主变保护跳11012、乙110开关压板。
3、乙1号主变配置:配置WBH-812A型主保护、WBH-818A型后备保护和WBH-819A型非电量保护,其中:
(1)WBH-812A型主保护:含差动速断、二次谐波制动的比率差动、CT断线闭锁、过负荷保护、启动通风等。
(2)WBH-818A型后备保护:
高压侧后备(CT变比300/5):复压闭锁(方向)过流Ⅰ段(定值4.67A):一时限2.6S跳乙110,二时限2.9S跳四侧(11012开关、乙110开关、351开关、101开关)。复压闭锁过流Ⅱ段:退出。
间隙保护(CT变比200/5):间隙零流(定值2.5A )、零序过压(定值180V):跳四侧,间隙零序过流、过压T1时限均为100S,间隙零序过流、过压T2时限均为0.5S。
中压侧后备(CT变比1000/5):复压闭锁过流Ⅰ段:一时限2S跳乙351,二时限100S不用。复压闭锁过流Ⅱ段:一时限2S跳乙351,二时限2.3S跳四侧。零序过电压:1S告警
低压侧后备(CT变比3000/5):复压闭锁(方向)过流Ⅰ段:一时限2.3S跳乙100,二时限2.6S跳乙101,复压闭锁(方向)过流Ⅱ段:一时限2.3S跳乙101,二时限2.6S跳四侧。零序过压:1S告警。
(3)WBH-819A/L型本体保护:瓦斯保护(投跳闸),温度保护、压力释放、冷却器故障(发信号不跳闸)。
三、故障情况
2015年10月1日,乙1号主变间隙保护及1103线路保护动作,导致乙变全站失压,损失负荷1.9万千瓦,事故情况如下:
1、10:23:17.393乙1号变高后备间隙零序T2动作,10:23:17.866 至 10:23:19.763 11012开关、乙351开关、乙101开关、乙110开关全部分闸,并闭锁乙110千伏备自投。
2、10:23:19.23711032开关距离II段保护动作跳闸,故障相别为C相,保护测距11.7kM,故录装置异常无测距。10:23:22.808 11032开关重合闸动作合闸,10:23:23.077零序II段后加速动作分闸。
3、输电部事故巡线结果为1101线15-16#杆倒土车辆将左边线导线挂断(面向大号侧),故障点距离乙变约3.5kM,距离丙变约11.5kM(距甲变约2.5kM,1103线路全长约9kM)。
4、乙变现场运维人员汇报乙1号主变间隙有放电痕迹,主变本体及站内其他设备无异常。
5、与配调确认乙变35千伏、10千伏负荷侧无并网小电源。
四、故障分析
1、由1103线保护录波图可知:故障发生后11032开关Ia、Ib变化不大,Ic明显增大,Uc降低,同时3U0、3I0出现,经过约1S后,开关跳闸,三相电流落0,约4.5S后开关重合,此时,Ib、Ic明显增大,且大小相等,方向相反,同时3U0、3I0出现,判断故障变化为B、C两相接地故障。结合事故巡线结果,初步判定事故为1103-1101线路末端C相单相接地故障,重合闸正确动作,但故障升级为B、C两相接地,重合不成功。
3、理论上,间隙保护在大电流接地系统发生接地故障时,不会造成中性点间隙被击穿。但是放电间隙作为一种比较粗糙的设施,气象条件、调整的精细程度以及连续放电的次数对间隙击穿电压有很大的影响,因此即使在大电流接地系统中,不能保证变压器中性点不被击穿,间隙零序过流保护也可能误动。
综上,事故原因为110千伏1103-1101线路末端单相接地故障,乙1号主变间隙非正常击穿,形成间隙零序电流(后通过调取保护装置记录确认远大于整定值),由于11032开关接地距离II段动作时间(1S)大于汪1号间隙零序过流动作时间(0.5S),导致乙1号主变间隙保护先动作,从而扩大停电范围。
五、结语
综上可知,给110kV 线路主变压器加设中性点间隙击穿保护后,电力网路运行却体现出了新的问题。文中针对110kV主变压器发生跳闸的过程以及发生跳闸的原因进行了分析,进而针对我国的电力网络运行现状,提出相应的措施,进而促进我国电网110kV 主变压器中性点间隙击穿跳闸的防范技术的发展。
参考文献
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论文作者:易品,王静
论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期
论文发表时间:2017/6/28
标签:间隙论文; 故障论文; 时限论文; 动作论文; 过流论文; 线路论文; 电流论文; 《电力设备》2017年第7期论文;