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220kV線路單相故障保護(hù)誤跳三相原因分析

作者:吳奕 殷偉 潘琪  
評論: 更新日期:2011年02月28日

  于是我們對電廠和該變電站二側(cè)的故障錄波圖進(jìn)行了對比分析,發(fā)現(xiàn)二側(cè)開關(guān)的動作時間有較大的差異:對側(cè)電廠側(cè)A相開關(guān)在故障發(fā)生后60 ms左右跳開,而該變電站側(cè)開關(guān)是在故障發(fā)生后90 ms左右三相跳閘。問題就出在這30 ms的時間差上。當(dāng)對側(cè)電廠側(cè)A相開關(guān)跳閘后,對于該變電站側(cè)而言,實際上等于是A相發(fā)生了同時接地又?jǐn)嗑€的復(fù)故障,而且時間持續(xù)30 ms(一個半周波)。在這30 ms內(nèi),由于A相斷線現(xiàn)象的存在,使該變電站側(cè)非故障的B、C二相上也出現(xiàn)了一定的故障電流(由該變電站側(cè)錄波圖測出的B、C二相故障電流約1 080 A,相位與A相故障電流相位相反,在故障發(fā)生后60 ms開始出現(xiàn))。

  接著,再來看一看WXB-11C保護(hù)的選相原理。WXB-11C微機(jī)線路保護(hù)是目前江蘇電網(wǎng)廣泛采用的高壓線路主保護(hù)之一,它具有高頻、距離(相間和接地)、方向零序保護(hù)和綜重功能,分別由4個獨(dú)立的CPU插件構(gòu)成。其中高頻、距離和方向零序保護(hù)的選相均由本身CPU實現(xiàn),綜重內(nèi)的選相元件僅提供給外部保護(hù)(如:JGX-11D相差動高頻保護(hù)等)出口選相使用。而且高頻、距離和方向零序保護(hù)的選相原理均采用突變量選相,而綜重的選相原理為故障初始采用相電流突變量選相,隨即改由阻抗選相直至故障切除。綜重內(nèi)共設(shè)置了6個阻抗選相元件即:Za、Zb、Zc、Zab、Zbc、Zca,這6個阻抗選相元件在故障發(fā)生后不斷地進(jìn)行測量。

  從以上分析我們可以找出本次保護(hù)三相跳閘出口的原因是:當(dāng)對側(cè)電廠A相開關(guān)跳開后,該

  220 kV線路非故障的B、C二相上也出現(xiàn)了故障電流,相位與故障相故障電流相反。這樣,對于該變電站側(cè)的保護(hù)裝置來說,高頻、距離及方向零序保護(hù)的本身選相元件不會動作(因為就B、C每一相而言,其故障電流均不足以引起B(yǎng)、C相的突變量動作),綜重內(nèi)的Zb、Zc、Zbc也不會動作(因為此時的Zb、Zc方向為反向;B、C相故障電流數(shù)值接近,方向相同,因此Zbc測量為負(fù)荷阻抗),但Zab、Zca則完全可能動作,從而導(dǎo)致了"NT3CK"("N"端子開入保護(hù)出口三相跳閘)。

  而且由理論計算得出:此時AB相阻抗正處于選相阻抗(WXB-11C保護(hù)裝置綜重選相阻抗動作區(qū)為-15?!?15。,定值為50 )臨界動作區(qū),而CA相阻抗則完全處于選相阻抗動作區(qū),與上述分析結(jié)果一致。

3 結(jié) 論

  通過分析可以看出,如果高壓線路保護(hù)的配置是WXB-11C和另一套須經(jīng)WXB-11C保護(hù)選相的外部保護(hù)構(gòu)成,且線路二側(cè)開關(guān)的動作時間又相差較大時,這種單相故障導(dǎo)致開關(guān)后跳閘一側(cè)保護(hù)誤出口三相跳閘的情況是無法避免的。因此在保護(hù)選型和保護(hù)改造中均應(yīng)避免這種情況的出現(xiàn),已存在這種保護(hù)配置的地方應(yīng)及早將無獨(dú)立選相功能的保護(hù)(如JGX-11D相差動高頻保護(hù))更換為一套完整的具有獨(dú)立選相功能的微機(jī)保護(hù)。

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