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1、第29卷/2009年第6期湖南电力安全与综合变压器间隙零序电压保护动作事例分析廖向旗,周立梅(湖南省电力公司益阳电业局,湖南益阳413000)摘要:结合电网实际运行中发生的1起110kV输电线路B相断线至主变间隙零序电压保护动作跳主变各侧断路器的事件,应用对称分量法分析了接地电网发生单相接地及单相断线后零序电流、电压的分布情况,论述了保护动作的正确性。同时对主变中性点零序电压定值提出了整定建议,阐述了中性点不接地变压器加装间隙保护的必要性。关键词:间隙零序电压保护;单相断线故障;单相接地故障;对称分量法中图分类号:TM407文献标识码:B文章编号:100820198(2009)0620041
2、203110kV东坪变(流经柘504的有功功率为1引言28MW),并通过东508东城线供110kV城埠坪1相或2相断线的运行状态是非全相运行。电变,东502断路器开。电源侧(柘溪电厂)110kV力系统在非全相运行时,一般情况下没有危险的大主变中性点直接接地,负荷侧(东变、城变)电流和高电压产生。但负序电流的出现对发电机转110kV主变中性点均不接地。子有危害,零序电流对输电线附近的通讯线路有干2008-12-31T11∶18柘溪电厂报:柘溪电厂扰。另外,负序和零序电流也可能引起某些继电保504断路器零序I段、接地距离I段动作,重合成护误动作。断线故障虽然没有短路故障严重,但是功;B相故障,测
3、得距柘溪电厂1.41km。12∶30对旋转电机及系统运行和继电保护有一定影响,所城变报:11∶09,城埠坪变1号主变高后备间隙零以线路非全相运行状态应该被重视,应尽快做好用压保护动作跳开主变3侧,原因待查。同时由东变户负荷转供,尽早隔离故障线路,防止事故范围扩供电的用户反映缺相且电压出现异常。〔1〕大。调度命令拉开柘东线2侧断路器(柘504和东对于中性点不接地运行的变压器,当系统单相506),合上东502断路器(东变转由资厂供电)接地故障或非全相运行时,会在变压器中性点产生后,随即恢复对东变和城变的正常供电。幅值较高的工频过电压,危及主变中性点绝缘,故3事故报告分析需要在中性点与接地点间装设
4、放电间隙保护。3.1柘504保护动作分析2事故过程简述调取柘504线路保护动作报告及装置录波图进系统一次接线简图如图1所示。行分析。动作报文如下:14ms接地距离Ⅰ段出口,16ms零序Ⅰ段出口(电流=26.869A),21ms重合闸起动,3592ms重合闸出口,B相接地,测距1.41km。从保护装置录波图看出,约3682ms(重合闸整定时间为3.5s)时重合闸动作成功,为典型的单相接地跳三相,三相重合成功的故障波形。图1一次系统接线简图3.2城变高后备间隙电压动作分析事故前,方式为柘溪电厂经柘504柘东线供调取城1号主变保护动作报告及装置录波图进收稿日期:2009207227·41·安全与综
5、合湖南电力第29卷/2009年第6期行分析。动作报文如下:0ms后备保护启动,断开处的边界条件为:8131ms间隙保护2出口。从故障录波图看出:其IB=0电流电压的波形分4个阶段,第1阶段(0～UA=UC=060ms),Ia=Ib=Ic=0,Ub很小,Ua,Uc维持正其相应的各序分量边界条件为:IB(1)+IB(2)+常;第2阶段(60～3600ms),三相电流电压均IB(0)=0;UB(1)=UB(2)=UB(0)为零;第3阶段(3600～8131ms)Ia≈-Ic,Ib首先建立复合序网如图3所示。=0,Ub较小;第4阶段(8131ms以后)三相电流降低为0,三相电压保持在上一个阶段的数值
6、不变。联系到柘东线的接地故障和柘厂保护的动作行为,城变的4个阶段应分别对应于柘东线B相接地故障、柘东线跳闸、柘东线重合闸成功以及城变两侧跳闸。故可初步判断柘东线为B相先接地后断线的故障。4事故计算分析4.1柘东线1.41km处B相接地时,故障电流计〔2〕算(标幺值算法)建立复合序网如图2所示。图3复合序网图(B相断线)由正序网计算出断口电压Uqk0(即为q,k2点图2复合序网图(B相接地短路)间的开路电压):″柘溪电厂系统正(零)阻抗为j0.0938Uqk0=E=1.1(j0.05015),1.41km处线路正(零)等值阻抗为由三序网得断口各序等值阻抗:j0.0044(j0.0133),得出
7、1.41km短路点处系统Z(1)=3.462∠27.1°综合阻抗为:Z(2)=1.36∠47.3°Z(1)=Z(2)=j(0.0938+0.0044)=j0.0982Z(0)=∞Z(0)=j(0.05015+0.0133)=j0.06345因为:110kV城变2号主变中性点正常运行1时不接地,故障时中性点间隙未被击穿,故零序阻3I0=3×j0.0982+j0.0982+j0.06345抗开路,无法构成零序网络
