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摘要：详细分析了110 kV并行双回线一起保护误动情况，并提出了改进措施。 1999年6月1日，220 kV湾塘变的110 kV并行双回线之一发生了一起单相接地故障，由于一次设备、保护装置程序等原因，引起并列运行双回线全部跳闸的情况。本文对事故过程进行介绍并分析，供参考。 1 系统接线及保护配置 220 kV湾塘变侧为系统大电源侧，石化变侧有约50 MW的自备发电机组，因有系统稳定要求，二侧保护均配置为LEP－941B和用光纤作通道的高频保护，能快速切除本线故障。系统示意图见图1。 2 事故经过及保护动作情况 1999年6月1日10：38湾塘变湾石1203线发生C相出口接地故障，二侧保护动作行为如下： 湾塘变侧：接地距离Ⅰ段、零序Ⅰ段15 ms动作，高频距离零序、突变量阻抗20 ms动作，至58ms湾石1203线开关跳闸切除故障，重合闸未动。湾化1204线在功率倒相时，零序为正方向发讯，当收到对侧跳闸信号后，至97 ms高频零序动作出口。到140 ms时湾化1204线开关跳闸切除故障，重合闸未动。 石化变侧：湾石1203线高频距离零序16 ms动作，零序Ⅰ段58 ms动作（湾塘变侧故障切除后，零序电流助增后才达到定值），至140 ms开关才跳闸切除故障。由于该开关跳闸速度慢，过程中引起并列运行的湾化1204线出现功率倒相，零序Ⅰ段快速动作出口，导致石化变侧湾化1204线开关跳闸，同时向对侧湾塘变发跳闸信号。湾化1204线保护阻抗方向元件Z++在102 ms时动作（原因见下面分析），至140 ms，湾化1204线开关几乎与湾石1203线和湾塘变侧湾化1204线开关同时跳闸切除故障。 石化变侧线路重合闸退出，湾塘变侧重合闸拒动，造成石化变与系统解列。 3 不正确动作原因分析 （1）石化变侧湾化1204线保护方向零序Ⅰ段在功率倒相时误动。 由于石化变侧湾石1203线开关跳闸速度慢（140 ms），引起并列运行的湾化1204线出现功率倒相，又因石化变侧湾化1204线在功率倒相时（湾塘变侧故障切除后），零序电流突然助增达到Ⅰ段定值，LEP－941B保护装置零序正方向元件尚未返回，仍判为正方向，反方向元件也来不及动作起闭锁作用，而使方向零序Ⅰ段快速动作出口，导致石化变侧湾化1204线开关跳闸，同时向对侧湾塘变发跳闸信号，不再判其它反方向元件（厂家软 （件程序设计未考虑到这种情况），湾塘变侧湾化1204线保护动作行为受到影响。 （2）石化变侧湾化1204线保护阻抗方向元件Z++动作原因分析。 当故障发生时，石化变侧110 kV母线C相电压为接近0 V，当湾塘变侧湾石1203线开关跳闸后，湾化1204线功率倒相时，石化变侧110 kV母线C相电压又从0 V突然升至一半电压ΔU，从小到大，与正常故障相反，而故障电流ΔI也是反方向故障，根据动作方程， ΔUop＝ΔU－ΔI×Zzd＝－ΔI×Zs＇－ΔI×Zzd ＝－ΔI×（Zs＇＋Zzd） Uz＝ΔI×（Zs＇＋Zk）， 动作判据为：｜ΔUop｜＞Uz，即｜Zs＇＋Zzd｜＞｜Zs＇＋Zk｜，而Zzd按超范围整定大于故障点的Zk，所以石化变侧湾化1204线保护阻抗方向元件Z++动作。 （3）湾塘变湾石1203线、湾化1204线重合闸不动作原因。 据初步分析认为，湾塘变侧110 kV出口接地的故障时，大电流（约15000A）流入接地网，产生强电磁干扰信号，而LEP-941B的重合闸闭锁外部开入量压板接于保护屏面板，导通外部闭锁重合闸的光耦采用24 V弱电回路，同时装置判其开入量的变位采用无时限方式，因此，一旦有干扰信号串入此回路，将立即闭锁重合闸，而瞬时的放电闭锁重合闸，装置无法记录事件信息，这同现场试验相吻合。 4 改进措施 根据这次事故中所暴露出来保护装置及开关质量的问题，采取以下措施： （1）请厂家尽快改进软件程序，并通过动模试验。一是增加反方向元件，强调反方向元件优先的原则，防止功率倒向时引起误动；二是对判外部闭锁重合闸的开关量变位采用加短延时（如20ms延时）的确认办法，以增强抗干扰能力。 （2）暂时退出双回线运行线路的零序Ⅰ段保护，待保护软件改进成熟后，举一反三更换局内所有110 kV双回线运行的LEP－941B保护软件（包括旁路）。 （3）由于石化变侧1203线开关跳闸速度慢，动作性能差，建议大修或更换。 |
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一起110 kV并行双回线保护误动浅析
时间:2014-03-13 09:26来源: 作者:鄂电电力 点击:
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