孫中衡
淮安市漣水縣供電公司,江蘇淮安 223400
對不接地電網(wǎng)的異常保護動作的檢查分析
孫中衡
淮安市漣水縣供電公司,江蘇淮安 223400
本文針對筆者在工作中所遇到的不接地電網(wǎng)的非常規(guī)保護動作,分析事故原因,結合不接地電網(wǎng)保護的特點,提出解決措施。
電網(wǎng);不接地電網(wǎng);保護
不接地電網(wǎng)的繼電保護往往用于低電壓等級,其原理簡單,回路清晰,運維方便,在長期的運行中取得了良好的效果。但隨著電網(wǎng)的發(fā)展,不接地電網(wǎng)益發(fā)重要,往往直接影響用戶的供用電,不可輕視。筆者針對在運行中發(fā)現(xiàn)的一些異常跳閘,認真檢查分析,并提出解決辦法。
110kVXX變路燈線,大部分為電纜線路,保護為PSL641,重合閘未投。18時25分速段保護動作,18時40分,配調(diào)發(fā)令試送,手合送電時失敗故障再次跳開,巡線無異常,將配網(wǎng)相關負荷轉移,19時20分試送成功。
接到調(diào)度人員通知后,對此次跳閘波形進行檢查發(fā)現(xiàn)波形為保護第一次動作波形,在故障發(fā)生的瞬間,B、C相電壓下降為42V,C相故障電流達到17.2A,其中10KV流變采用不完全星形接法,未采集B相電流,可判斷為BC相故障。
第二次故障發(fā)生在手合瞬間,波形偏于時間軸一側,電壓無變化,為明顯的勵磁涌流,故障電流為18.07A,大于動作值12A,30MS內(nèi)衰減低于動作值,70ms內(nèi)完全衰減。
考慮近年來,由于配變的增多,在手合的瞬間,由于配變涌流的作用,負荷電流往往達到保護動作值。該涌流對配網(wǎng)運行影響較大,往往延誤送電時間。
為提高供電可靠性,一方面在保證保護可靠性的前提下,適當降低快速性,調(diào)整速斷定值動作時間,將動作時間適當延長80ms~100ms,提高合閘成功率;另一方面,可采用涌流判別技術或電壓閉鎖,在合閘的瞬間短時開放,以躲過涌流帶來的保護誤動。
110kVXX變化工1線、化工2線,16時36分06秒,兩保護同時速斷動作,跳開開關。
接到調(diào)度人員通知后,對此次跳閘進行認真檢查,化工1線、化工2線開關間隔相鄰較近,但線路方向并不一致,無交叉跨線。分析波形,兩保護均存在動作波形,排除開關振動引起的出口繼電器抖動。由于多重故障重疊,給故障分析帶來一定困難。但初步可以判斷,化工1線應為A相或AB相故障。此外,由于化工2線的AC相電流存在120°夾角,因此排除發(fā)生兩相短路的可能,當時的開發(fā)線發(fā)生三相短路的可能較大。
本次故障的特點在于保護動作的同時性,其中必然存在某種聯(lián)系。注意觀察故障電流和故障電壓出現(xiàn)的時間順序,可以看出在故障電流發(fā)生前,電壓產(chǎn)生了變化,其A相電壓下降,BC相電壓升高,呈不接地電網(wǎng)的單相接地現(xiàn)象。后檢查調(diào)度SOE信號及現(xiàn)場的后臺信息,發(fā)現(xiàn)在故障前1S出現(xiàn)了單相接地的告警信號。而巡線檢查發(fā)現(xiàn),化工1線下某柱裝開關三相爆炸,據(jù)了解該開關運行年限較長,狀況較差,而試采線未發(fā)現(xiàn)異常。
綜合判斷,應當時化工1線發(fā)生瞬時性A相接地故障,A相電壓下降,BC相電壓升高。由于同母線的化工2線上某柱裝開關質量原因,絕緣擊穿形成三相接地短路。而化工1線的單相接地點與化工2線的三相接地點構成了故障電流回路,造成了兩條線路的同時跳閘。
近年來,配網(wǎng)規(guī)模日益擴大,設備增多,部分老舊設備和用戶設備缺乏有效的狀態(tài)管理,在單點接地相電壓升高時,有時會引起故障范圍擴大,值得相關運維人員引起重視。
220kVXX變2#主變保護CSC-326B,7時52分16秒,兩套主變保護高、低后備動作,跳開主變?nèi)齻乳_關,低壓側為35kV。
據(jù)調(diào)度人員反映,1#主變正在檢修中,低壓側母聯(lián)在合閘位置,差動保護并未動作。低壓側后備動作,按時序依次跳開母聯(lián)(低后備I段一時限),再跳開低壓惻開關(低后備I段二時限、低后備II段一時限),最后低壓速斷及高后備出口跳開三側。
從波形中看出1、2、3為高壓側電流,4、5、6為中壓側電流,由于中壓側無故障且線路無電源,故無故障電流,7、8、9為低壓側電流,由于高壓側電流與低壓側電流相反,而一次接線方式為Y/Y/Y,判斷為穿越性電流。開始時B、C相電流相反,判斷為BC短路,后擴大為三相短路故障,因此故障必在低壓側流變以下。
注意8、9、10通道,在故障前低壓側B相電壓下降,AC相電壓升高,呈不接地電網(wǎng)單相接地現(xiàn)象,三相短路接地后,母線殘壓下降為0,故障必在母線附近??紤],低壓側母聯(lián)、本惻開關跳開后,故障仍存在,判斷故障點在流變與開關之間,后檢查發(fā)現(xiàn)35kV主變開關柜內(nèi),支柱絕緣子擊穿,開關柜內(nèi)燒毀較為嚴重。
本次故障反映幾個問題:
1)根據(jù)常規(guī)設計,主變35kV流變往往放在戶外,與開關之間距離較遠,在該范圍內(nèi)一次設備較多,如穿墻套管、支柱瓷瓶等,一旦在此死區(qū)內(nèi)發(fā)身發(fā)生故障,故障切除時間較長,后果較為嚴重。早期流變放在戶外,是流變體積原因,從設計而言,應將流變放入開關柜內(nèi),減少死區(qū)故障的概率,如有可能,在開關與流變間之間相連;
2)35kV不設失靈保護,而主變高后備的動作時間需與中壓側后備配合,中壓側后備又與下一110kV線路保護配合,110kV線路保護又與下一級主變保護配合,因此主變高后備難以保證快速性。對于低后備而言,可增加跳閘失敗邏輯,在低后備跳本側后,如仍有故障電流,可延時0.3s跳開主變?nèi)齻取;蛘{(diào)整相關定值,考慮低后備I段保護母線,可增加I段的三時限,在二時限跳本側開關后,三時限跳開主變?nèi)齻?,這樣可將故障切除時間縮短到1.2s左右,降低設備的損壞。
從幾起案例中可以看出,盡管不接地電網(wǎng)的保護較為簡單,但在現(xiàn)場的實際應用中,仍存在可以不斷提高的技術要求。工作的關鍵,在于以治本的態(tài)度,分析所遇到的問題,思考深層次的原因,以提出更好的解決思路。
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TM7
A
1674-6708(2011)48-0184-02