10kV线路保护拒动原因分析

罗 剑

葛洲坝集团电力有限责任公司，湖北宜昌 443002

10kV线路保护拒动原因分析

罗 剑

葛洲坝集团电力有限责任公司，湖北宜昌 443002

本文是从110kV线路发生接地故障，10kV低频减载拒动，引起孤网运行时没有按照负荷重要性来切除的事故入手，剖析保护装置拒动的原因。指出在电气设备安装工程中，注意电气一次设备变比与实际负荷配合的重要性，以提高保护动作的选择性、可靠性。

10kV线路；保护拒动；问题分析

1 故障概述

西昌市110kV松武线发生接地故障，110kV松林变电站侧开关拒动，导致110kV松安线、110kV泸松线跳闸，致使110kV松林变电站全站失压。锦屏电网及泸沽变电站与西昌电网解列。110kV松林变电站失压，泸沽变电站通过110kV联泸线连同锦屏电网、河口电站、东端小水电一起孤网运行，地调命令根据实际情况控制负荷。根据预案各变电站部分10kV开关低周减载保护动作后锦屏电网负荷控制在29.7mW左右，其中锦屏西端21.8mW，锦屏东端7.9mW；河口电站保持满发35.8mW，110kV联磨二级通过联合变上网5.2mW，锦屏电网通过110kV联泸线向泸沽变电站输送负荷11.3mW。电网系统频率波动维持在49.4Hz～50.6Hz之间。按运行情况看在切掉第一、二轮负荷后可满足运行要求，但在实际切除过程中近2/3的保护装置没有动作。

2 故障分析

2.1 低周减载基本原理

低周减载应考虑的问题是系统安全运行的最低频率值，系统发生严重故障时，防止系统频率崩溃的动作值及切负荷量。低周减载方案应满足以下几点：1）快速动作，故障后及时阻止频率下降；2）避免误动作导致负荷过切或拒动导致负荷欠切；3）保证恢复系统稳定和不超过系统安全运行频率点的前提下切负荷量最小。如图1所示，是一种典型的在系统发生功率缺额时，传统低频减载装置实现按频率逐级减载过程中的系统频率变化轨迹图。

图1 典型低周减载频率变化图

fN为系统频率，假如在t0时刻系统发生了大量的有功功率缺额，系统频率将急剧下降。当频率下降到基本轮首轮动作频率整定值f1时，经延时Δt1，切除一部分负荷。如果功率缺额比较大，第一轮减载后，系统频率还会继续下降。考虑到第一轮减载的作用，系统频率将按照曲线3～4下降，而不是按照曲线3～3′下降。当频率下降到基本轮第二轮动作频率整定值f2时，经延时Δt2 后又切除一部分负荷。此时系统频率开始回升，但由于系统频率长时间处于特殊轮首轮频率整定值f1'之下，时间达到首轮动作整定值Δt3后，特殊轮减载第一轮，切除一部分负荷。如此时系统频率仍低于特殊轮第二轮频率整定值f2'，时间达到特2轮动作整定值Δt4后，后备轮第二轮减载，又切除一部分负荷，之后系统频率慢慢恢复至正常频率。

2.2 存在的问题及整改措施

在孤网开始时，低周减载第一、二轮次中锦屏电网部分变电站10kV出线低周减载保护未动作，各厂家保护装置的具体原因为：

1）南京电研低周减载保护装置：线路如果不在运行状态（I≤0.06In），则低周保护自动退出；

2）南瑞继保低周减载保护装置：线路如果不在运行状态（I≤0.06In），则低周保护自动退出；

3）成都智达低周减载保护装置：线路如果不在运行状态（I≤0.06In），则低周保护自动退出；

4）南京自动化低周减载保护装置：本装置同时设有电压、电流闭锁，装置内部固定为0.6Un，无流定值内部固定为0.1In；

5）因泰莱低周减载保护装置：电流闭锁条件的退投可以由控制字实现控制。

当装置配有低电压闭锁及滑差闭锁功能的低周减载保护。当装置投入工作时频率必须在50±0.5Hz 范围内，低周保护才允许投入。当系统发生故障，频率下降过快超过滑差闭锁定 值时瞬时闭锁低周保护。另外，线路如果不在运行状态（I≤0.06In），则低周保护自动退出，低周保护动作同时闭锁线路重合闸。几乎所有厂家的保护装置的低周保护的逻辑都必须满足这一条件（逻辑图如图2所示），这一条件的加入就意味着低周保护退投必须判断线路电流，但是线路电流的采样又取决于电流互感器的变比。

图2 典型低周减载逻辑图

综上所述，要避装置低周保护拒动不能迅速切掉负荷维护电网正常运行，可通过以下两种途径实现：一是在逻辑关系中加入控制字实现控制；二是按实际负荷的大小配上与之相符合的电流互感器。

3 结论

本文结合低周减载装置的基本原理，根据110kV线路发生接地故障，10kV线路保护装置拒动，引起孤网运行时没有按照负荷重要性来切除的事故入手，剖析低周减载装置拒动的原因进行了分析，在低周减载装置及电流互感器的配合上提出了自己的观点。通过实际运行表明，该问题的解决对于提高锦屏施工电网在孤网运行时的供电可靠性。

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TM75

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1674-6708（2010）32-0019-02