220kV线路距离保护误动作整改创新方案

2014-12-12支玉林陈超

中国科技纵横 2014年2期

关键词：误动作断线零序

支玉林陈超

(国网黑龙江省电力有限公司大庆供电公司,黑龙江大庆 163458)

220kV线路距离保护误动作整改创新方案

支玉林陈超

(国网黑龙江省电力有限公司大庆供电公司,黑龙江大庆 163458)

继电保护的任务是当被保护的输电线路或电气元件发生故障时,保护装置就迅速动作,把故障的输电线路或电器元件从电力系统中切除,以消除或减小故障所引起的严重后果。对于一些容量大、电压等级高、距离长、负荷重、结构复杂、参量变化范围大、运行稳定性要求高等特点的线路保护,简单的电流电压保护往往不能满足继电保护的基本要求。距离保护可以保证在任何复杂接线电网中有选择地切除故障,并具有足够的快速性、灵敏度以及可靠性。

继电保护距离保护电压互感器电压切换 DBJ 零序电压零序电流

所谓距离保护，就是反应故障点至保护安装处的距离，并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。当短路点距保护安装处近时，保护装置动作时间短；当短路点距保护安装处远时，保护装置动作时间加长，以此保证动作的选择性。线路的长短与阻抗成正比，所以测量故障点至保护安装处的距离，实际上是阻抗继电器测量故障点至保护安装处之间的阻抗。保护安装处母线电压与线路电流之称为测量阻抗，它反应了保护安装处到短路点的阻抗。而母线电压是从我们的母线PT上取得，母线10～220kV电压级的每组主母线的三相上应装设电压互感器，电压互感器的配置原则是：应满足测量、保护、同期和自动装置的要求；保证在运行方式改变时，保护装置不失压、同期点两侧都能方便地取压。对于双母线系统上所连接的电气元件，在两组母线分开运行时(例如母线联络断路器断开)，为了保证其一次系统和二次系统在电压上保持对应，以免发生保护或自动装置误动、拒动，要求保护及自动装置的二次电压回路随同主接线一起进行切换。用隔离开关辅助触点去启动电压切换中间继电器，利用其触点实现电压回路的自动切换电压切换。

1 发现问题

实践证明电压回路断线有各种原因。除了电压互感器的二次断线故障或过载使电压回路空开断开外，还有人为地误操作及阻抗元件内部电压回路断线等。电压回路断线将造成距离保护失去电压，距离保护失去电压时，由于电流回路仍有电流，阻抗继电器将会误动作。为了避免距离保护在上述情况下误动作，就必须设置电压回路断线闭锁装置，装置在距离保护电压回路断线后，将成套保护闭锁，并发出断线信号。

图1 PT回路三相断线DBJ不动作的措施

图2 第二套保护用PT回路三相断线DBJ不动作的措施

该装置是按电压互感器二次回路断线时产生零序电压的原理构成的，采用瞬时动作的电磁型平衡继电器DBJ，该装置有两个线圈W1和W2，W1经电容Ca、Cb、Cc分别连接在Ua、Ub、Uc上，W2则接在电压互感器开口三角绕组上。其工作原理如下。

(1)正常时，W1及W2两段均无零序电压，DBJ不动作。

(2)当被保护线路发生接地故障时，电力系统三相电压不对称，电压互感器二次侧三相电压也不对称，故W1和W2中都有零序电流流过，适当的选择W1和W2所在回路的参数和极性，使两个线圈的零序安匝大小相等，方向相反，总磁势等于零，故DBJ不动作。

当二次回路三相都断线时DBJ不动作，为了克服这一缺点，目前常采用的措施是在C相自动空开的两段并联一个电容器C其原理如图1所示。

当三相空开同时熔断时，在并联有电容器的那一相电压仍可通过电容器接入，造成了三相电压的不对称，使加于DBJ的零序电压大于其整定值，DBJ可靠动作。在本次红旗变电所综合自动化改造过程中，由于220东西母线电压互感器保护用电压改用两组而并非改造前的一组保护用电压，两组电压分别给220kV线路两套保护用，目的是当一组保护电压发生失电时DBJ动作闭锁其中一套保护，而另一套线路保护不失电可靠动作。而在本次改造过程中220kV东西母线电压互感器端子箱，使用的是老旧端子箱并没有更换，故只有一个电容器C。这种情况下当PT二次发生故障三相同时失电的情况下又发生外部故障时，其中一套有电容器的保护闭锁，另一套DBJ不动作不闭锁线路保护，保护回路中的增量元件动作而引起保护误动作跳闸。在系统中220kV线路很重要它的误动作影响到系统的稳定性，尤其是大庆地区220kV线路在电网中起着主网的作用故要保证220kV线路保护的可靠性。

2 解决方案

在220kV东西母线电压互感器端子箱，增设一只匹配的电容器并联在第二套保护用电压空开下，这样当PT二次回路发生三相电压同时失电时，另一套保护能可靠闭锁保护，不发生误动作而保证继电保护的可靠性，有利于整个大庆电网的稳定可靠性。第二套保护用PT回路三相断线DBJ不动作的措施如图2所示。

3 现场实际效果

大庆供电公司通过此类方法改造多个220kV变电所，充分的提高了距离保护的灵敏度和可靠性，克服了距离保护的死去，保证了供电可靠性。提高了线路经济运行水平，降低生产成本，提高电能利用效率和社会效益，能精确知道系统的异常点科学的考核经济效益以及有助于电力系统的可靠运行方式，对于提高电力企业的经济效益和社会效益具有十分重大的意义。