对不接地电网的异常保护动作的检查分析

2011-08-15孙中衡

科技传播 2011年15期

关键词：主变后备继电保护

孙中衡

淮安市涟水县供电公司，江苏淮安 223400

对不接地电网的异常保护动作的检查分析

孙中衡

淮安市涟水县供电公司，江苏淮安 223400

本文针对笔者在工作中所遇到的不接地电网的非常规保护动作，分析事故原因，结合不接地电网保护的特点，提出解决措施。

电网；不接地电网；保护

0 引言

不接地电网的继电保护往往用于低电压等级，其原理简单，回路清晰，运维方便，在长期的运行中取得了良好的效果。但随着电网的发展，不接地电网益发重要，往往直接影响用户的供用电，不可轻视。笔者针对在运行中发现的一些异常跳闸，认真检查分析，并提出解决办法。

1 案例一

1.1 跳闸经过

110kVXX变路灯线，大部分为电缆线路，保护为PSL641，重合闸未投。18时25分速段保护动作，18时40分，配调发令试送，手合送电时失败故障再次跳开，巡线无异常，将配网相关负荷转移，19时20分试送成功。

1.2 分析处理

接到调度人员通知后，对此次跳闸波形进行检查发现波形为保护第一次动作波形，在故障发生的瞬间，B、C相电压下降为42V，C相故障电流达到17.2A，其中10KV流变采用不完全星形接法，未采集B相电流，可判断为BC相故障。

第二次故障发生在手合瞬间，波形偏于时间轴一侧，电压无变化，为明显的励磁涌流，故障电流为18.07A，大于动作值12A，30MS内衰减低于动作值，70ms内完全衰减。

考虑近年来，由于配变的增多，在手合的瞬间，由于配变涌流的作用，负荷电流往往达到保护动作值。该涌流对配网运行影响较大，往往延误送电时间。

为提高供电可靠性，一方面在保证保护可靠性的前提下，适当降低快速性，调整速断定值动作时间，将动作时间适当延长80ms～100ms，提高合闸成功率；另一方面，可采用涌流判别技术或电压闭锁，在合闸的瞬间短时开放，以躲过涌流带来的保护误动。

2 案例二

2.1 跳闸经过

110kVXX变化工1线、化工2线，16时36分06秒，两保护同时速断动作，跳开开关。

2.2 分析处理

接到调度人员通知后，对此次跳闸进行认真检查，化工1线、化工2线开关间隔相邻较近，但线路方向并不一致，无交叉跨线。分析波形，两保护均存在动作波形，排除开关振动引起的出口继电器抖动。由于多重故障重叠，给故障分析带来一定困难。但初步可以判断，化工1线应为A相或AB相故障。此外，由于化工2线的AC相电流存在120°夹角，因此排除发生两相短路的可能，当时的开发线发生三相短路的可能较大。

本次故障的特点在于保护动作的同时性，其中必然存在某种联系。注意观察故障电流和故障电压出现的时间顺序，可以看出在故障电流发生前，电压产生了变化，其A相电压下降，BC相电压升高，呈不接地电网的单相接地现象。后检查调度SOE信号及现场的后台信息，发现在故障前1S出现了单相接地的告警信号。而巡线检查发现，化工1线下某柱装开关三相爆炸，据了解该开关运行年限较长，状况较差，而试采线未发现异常。

综合判断，应当时化工1线发生瞬时性A相接地故障，A相电压下降，BC相电压升高。由于同母线的化工2线上某柱装开关质量原因，绝缘击穿形成三相接地短路。而化工1线的单相接地点与化工2线的三相接地点构成了故障电流回路，造成了两条线路的同时跳闸。

近年来，配网规模日益扩大，设备增多，部分老旧设备和用户设备缺乏有效的状态管理，在单点接地相电压升高时，有时会引起故障范围扩大，值得相关运维人员引起重视。

3 案例三

3.1 跳闸经过

220kVXX变2#主变保护CSC-326B，7时52分16秒，两套主变保护高、低后备动作，跳开主变三侧开关，低压侧为35kV。

3.2 分析处理

据调度人员反映，1#主变正在检修中，低压侧母联在合闸位置，差动保护并未动作。低压侧后备动作，按时序依次跳开母联（低后备I段一时限），再跳开低压恻开关（低后备I段二时限、低后备II段一时限），最后低压速断及高后备出口跳开三侧。

从波形中看出1、2、3为高压侧电流，4、5、6为中压侧电流，由于中压侧无故障且线路无电源，故无故障电流，7、8、9为低压侧电流，由于高压侧电流与低压侧电流相反，而一次接线方式为Y/Y/Y，判断为穿越性电流。开始时B、C相电流相反，判断为BC短路，后扩大为三相短路故障，因此故障必在低压侧流变以下。

注意8、9、10通道，在故障前低压侧B相电压下降，AC相电压升高，呈不接地电网单相接地现象，三相短路接地后，母线残压下降为0，故障必在母线附近。考虑，低压侧母联、本恻开关跳开后，故障仍存在，判断故障点在流变与开关之间，后检查发现35kV主变开关柜内，支柱绝缘子击穿，开关柜内烧毁较为严重。

本次故障反映几个问题：

1）根据常规设计，主变35kV流变往往放在户外，与开关之间距离较远，在该范围内一次设备较多，如穿墙套管、支柱瓷瓶等，一旦在此死区内发身发生故障，故障切除时间较长，后果较为严重。早期流变放在户外，是流变体积原因，从设计而言，应将流变放入开关柜内，减少死区故障的概率，如有可能，在开关与流变间之间相连；

2）35kV不设失灵保护，而主变高后备的动作时间需与中压侧后备配合，中压侧后备又与下一110kV线路保护配合，110kV线路保护又与下一级主变保护配合，因此主变高后备难以保证快速性。对于低后备而言，可增加跳闸失败逻辑，在低后备跳本侧后，如仍有故障电流，可延时0.3s跳开主变三侧。或调整相关定值，考虑低后备I段保护母线，可增加I段的三时限，在二时限跳本侧开关后，三时限跳开主变三侧，这样可将故障切除时间缩短到1.2s左右，降低设备的损坏。