双回线路不同地点相继遭受雷击跳闸分析论文_亢长峰,李筱宁

(1、国网信阳供电公司 河南信阳 464000;2、国网罗山县供电公司 河南罗山 464200)

摘要:介绍了在电网运行中发生的一起非常特殊的110 kV线路跳闸的真实事件。双回线路不同地点相继遭受雷击,由于双回线路不同地点相同几乎同时发生单相接地,造成其中一回保护并未动作,其它保护均可靠动作,这是保护装置在特殊故障情况下的正确行为。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,不仅为今后分析处理类似故障提供了真实的参考依据。

一、前言

2016年7月12日23时07分,1201开关相间距离I段保护动作跳闸、1202开关相间距离I段保护动作跳闸、1203开关接地距离I段保护动作跳闸,A变全站失压。

二、事故前运行方式

BA线接带A变负荷,CA线和 CD线接带C站下母,C站备自投投入(如下图所示)。

图1 事故前运行方式

注:未配置保护的开关均没有在图中表示

三、事故经过

7月12日23时07分,BA-CA线和CD线遭受雷击,BA-CA线BC相间短路接地,CD线C相单相接地(如下图电网故障示意图),以上故障均为瞬时性故障。各保护动作情况如下:

1、1201开关保护

23:07:34:297 1201开关保护启动;

23:07:34:312 1201开关相间距离I段保护出口(故障类型:BC相间接地,保护测距:9.12kM);

23:07:34:356 1201开关跳闸完成;

23:07:37:882 1201开关重合闸出口;

23:07:38:35 1201开关重合闸出口复归(即重合失败,但保护重合闸正确出口);

2、1202开关保护

23:07:34:297 1202开关保护启动;

23:07:34:313 1202开关相间距离I段保护出口(故障类型:BC相间接地,保护测距:8.21kM);

23:07:34:360 1202开关跳闸完成;

23:07:35:390 1202开关重合闸出口;

23:07:35:490 1202开关重合成功(断路器处于合位);

3、1203开关保护

23:07:34:300 1203开关保护启动;

23:07:34:336 1203开关接地距离I段保护出口(故障类型:BC相;保护测距:11.2km);

23:07:34:381 1203开关跳闸完成;

4、1204开关保护

23:07:34:300 1204开关保护启动;

通过保护动作时间分析:1201开关保护和1203开关保护启动相差仅3ms,且1203开关保护出口在1201开关未跳闸完成前动作,则说明BA-CA线遭受雷击几乎是同时。

注:1、以上数据均来自故障报文。

2、由于宝变GPS时钟不同步的缺陷,标红数据均以1202开关和1201开关同时动作为基准。

图2 电网故障示意图

四、故障及保护动作分析

综合以上保护动作信息以及220kVB变、D变和C变现场收集信息分析如下:

1、如何判断发生了BA-CA线BC相间短路接地,宝滨线C相单相接地

注 :1203和1204保护报文每一个格所对应的量是不同的。

根据故障报文分析得:

a、1203开关的B相电流和1204开关的B相电流大小相等,相位相反,1203开关的B相电流和1202开关的B相电流大小相等,相位相同;从而得出:CD线B相没有故障,故障电流是由于CA线B相接地产生;

b、1203开关的C相电流明显是故障电流,但1204开关的C相电流很小,1202开关的C相电流也很小,从而得出:CD线C相发生接地故障,BA-CA线的C相接地和CD线的C相接地接近等电位,所以C相电流很小。

再结合保护动作信息,可以断定:BA遭受雷击造成相间BC短路接地,1201开关相间距离I段保护启动后(3ms),CD线遭受雷击造成C相接地。

2、1204开关保护未动作原因:

根据理论分析(如下图)得:1202开关保护采集的B相故障电流指向线路,所以1202开关保护正确动作。1204开关保护采集的B相故障电流指向母线,所以1204开关保护未动作。

再结合以下故障报文:

1202开关保护报文

分析得:1202开关保护采集的B相电压与B相电流相位差为正方向,落在距离保护动作区范围内,所以1202开关保护出口动作跳闸。

3、1203开关重合闸未出口原因:

根据故障报文:多相故障闭锁重合闸控制字在投入状态。当宝滨线遭受雷击时,1203开关接地距离I段保护出口,闭锁1203开关的重合闸,从而造成瞬时性故障,并没有重合,导致停电时间过长。

4、1201开关重合闸未成功的原因

通过保护动作信息和保护报文查看(如下图),1201开关相间距离I段保护出口动作跳闸后,1201开关重合闸出口,但1201开关并没有合上,说明1201开关保护动作没有问题,只是1201重合闸回路有问题,从而造成1201开关重合闸未成功。

1202开关保护报文

根据保护报文得:在相对时间1097ms时,1202开关重合闸出口,在相对时间1195ms时,开关合上。

五、结论:

在BA和CD线上相继遭受雷击(瞬时性故障),但由于1201开关重合闸回路有问题、1203开关投多相故障闭锁重合闸,导致1201开关和1203开关无法重合,是造成A变失压的直接原因。

综上分析,可以看出,本次故障后,1201开关保护、1202开关保护、1203开关保护、1204开关保护、C站备自投装置动作均正确。

参考文献:

[1]DL/T620- 1997 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合[s].1997.

[2]王维俭.电气主设备继电保护原理与应用[M].北京:中国电力出版社,2002:118—123.

论文作者:亢长峰,李筱宁

论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期

论文发表时间:2017/1/20

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