線路高壓電抗器匝間保護(hù)誤動(dòng)原因分析及解決措施

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1、新疆電力技術(shù)2010年第3期總第106期線路高壓電抗器匝間保護(hù)誤動(dòng)原因分析及解決措施王勝利石靜新疆電力調(diào)度通信中心(烏魯木齊830002)國(guó)電新疆紅雁池發(fā)電有限公司(烏魯木齊830047)奠要：新疆220千伏電同東西伸展約22O0多千未．南在不計(jì)及斷相后兩側(cè)等值電動(dòng)勢(shì)的大小和相位的變化北的33O0多千米，t工地成藥120萬(wàn)平方千米，多套220千情況下，可按給定負(fù)荷電流的分析方法進(jìn)行分析。將斷相伏翰電殘蓐長(zhǎng)發(fā)達(dá)3o0多千未。為解決長(zhǎng)重騫謦屯殘蓐過(guò)后的狀態(tài)看成是正常負(fù)荷狀態(tài)和斷相后在斷相處附加縱向電壓?jiǎn)栴}，采用殘矗高壓電抗器，電抗器保護(hù)麓王均采

2、甩電壓作用下故障狀態(tài)的疊加。母殘電壓。電抗‘首鴻電壓取酋母殘PT．在殘，II非全相運(yùn)系統(tǒng)等效正序電動(dòng)勢(shì)作用時(shí)，即系統(tǒng)的正常運(yùn)行情行期間，電抗器首端電壓與電抗器未在一一糸統(tǒng)中，撕開(kāi)相存在較大的研口電壓，套導(dǎo)致電抗器重問(wèn)保護(hù)誤動(dòng)作。況，A相負(fù)荷電流(通過(guò)xy處負(fù)荷電流)為關(guān)．t調(diào)：線lII高壓電抗l；匝閽保護(hù)；零序動(dòng)豐方向；殘，I-弗全相：=等-z——I等Z0—r一I=—z“l(fā)●?(1I)lI0弓I言AB。、△、不對(duì)稱電動(dòng)勢(shì)作用時(shí)，同樣可分解為正序、負(fù)序、零序分量作用，作出的正序、負(fù)序、零序網(wǎng)絡(luò)如圖3所示，于是A相序電壓方程可寫(xiě)為：圖1系統(tǒng)衡目

3、2008年lO月l4日新疆電網(wǎng)某220kV線路發(fā)生A相瞬時(shí)性AUo接地故障，線路A側(cè)兩套繼電保護(hù)裝置縱聯(lián)距離(縱聯(lián)差動(dòng))出口、縱聯(lián)零序出口、接地距離I段出口、零序I段YlIY2Yo出口，保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)A相，同時(shí)單跳啟動(dòng)重合閘。在線路非圖3正序、負(fù)序、零序網(wǎng)絡(luò)圖全相運(yùn)行300ms后，220kV電抗器繼電保護(hù)裝置匝間保護(hù)動(dòng)作，跳開(kāi)A側(cè)三相斷路器并閉鎖重合閘。B側(cè)線路保護(hù)裝置正確動(dòng)作，單相跳閘后重合成功。電抗器保護(hù)裝置無(wú)故障AUAl=lZll跳閘，開(kāi)關(guān)跳開(kāi)后即收跳令．故B側(cè)遠(yuǎn)跳裝置收信時(shí)間小于整定的動(dòng)作延時(shí)(無(wú)判據(jù)動(dòng)作時(shí)間定值0，3s)，遠(yuǎn)跳裝置A

4、UA2=一IA2Z~(2)未動(dòng)作，后由運(yùn)行人員手動(dòng)拉開(kāi)B側(cè)斷路器。1故障分析AUAo=一j^qzoo線路單相接地短路后故障相斷路器跳閘造成非全相運(yùn)行可視為電力系統(tǒng)縱向不對(duì)稱故障縱向不對(duì)稱故障z、z、z。?！蓴嘞嗵巟、Y兩點(diǎn)向系統(tǒng)看進(jìn)去的可用圖2進(jìn)行分析。x、Y處發(fā)生了A相斷開(kāi)。為便于分析，綜合正序、負(fù)序、零序阻抗。(圖3中z：Zx，+z可認(rèn)為在XY兩點(diǎn)問(wèn)串入一組不對(duì)稱電動(dòng)勢(shì)．其大小(相位)分別與原斷開(kāi)處XY兩點(diǎn)間的電壓降A(chǔ)U、△Um、A相等，=Zx2+Z、Zoo-=Zxo+Z)t,U、AU。、AU和系統(tǒng)中原有電動(dòng)勢(shì)共同作用，產(chǎn)生不對(duì)l、

5、2、o、——為僅由△r△2、△Do、稱的三相電流，、，、厶。作用產(chǎn)生的正序、負(fù)序、零序電流。_ZIIZ‘將A相斷線的邊界條件用序分量表示(A相為特殊相)有如下關(guān)系：，I+』2+．，0=0(3)△I=A02-A0柚=吉△()：!=：阜蕊J『一一、一，計(jì)及zn一五，；!!!=》zzzm斷相處負(fù)荷電流，(A相斷相前負(fù)荷電流)·(4)式可表示為it=i10口t+i+in+i帕圖2縱向不對(duì)稱故障分析簡(jiǎn)圖新疆電力技術(shù)2010年第3期總第106期=c++-Ilz-22‘∞計(jì)及式(4)可得：=△l：AU．a(chǎn)=AUAo=T圈4摹序功率方向保護(hù)動(dòng)作特性故得斷相

6、處的電壓為：設(shè)電抗器A相繞組匝間短路，短路的匝數(shù)占A相繞組匝a(bǔ)OA：3AI．J~l=．T一31~1．4—zllZZ利用重疊原理。電抗器A相繞組a、b兩點(diǎn)之間匝間短路狀態(tài)(乩印)．相當(dāng)于正常運(yùn)行狀態(tài)(￡。；口)與a、斷相處的電壓△與斷相前的負(fù)荷電流成正比，負(fù)荷b兩點(diǎn)之間出現(xiàn)一個(gè)新電勢(shì)(一8)態(tài)的疊加．見(jiàn)圖電流愈大，斷相后aO．也愈大。可見(jiàn)，因現(xiàn)場(chǎng)電抗器首端電壓取自母線PT，線路保護(hù)裝置正確動(dòng)作后，在線路非全相運(yùn)行期間。電抗器首端電壓+與電抗器未在同一系統(tǒng)中造成本次事故。氍1LrJr上2繼電保護(hù)裝置動(dòng)作情況220kV電抗器匝問(wèn)保護(hù)采用絕對(duì)值比較

7、式零序方向判別圖5匝問(wèn)短路狀態(tài)疊加固原理為主，以自適應(yīng)的零序功率方向原理為輔的方式構(gòu)成。2．1絕對(duì)值比較式零序方向判別動(dòng)作方程如下：在A相a、b兩點(diǎn)之間出現(xiàn)新電勢(shì)以=．e．但B、c相p【，o‘J31o’f)+j3／,‘Xsol(5)a、b兩點(diǎn)之間并未出現(xiàn)新電勢(shì)，所以在匝間短路點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)縱向零序電勢(shì)為：即：I【，o—jfo¨I)．+jfo‘JoI上式：左端為動(dòng)作量，右端為制動(dòng)量。；；(+)；i1(一B+0+。IB緲。一加于繼電器端子的三倍零序電壓，取自電抗器首與相電壓D反相，此零序電勢(shì)產(chǎn)生零序電流。端電壓互感器，由裝置自產(chǎn)獲得3。=++D。；電

8、抗器首端電流互感器的正極性及電流正方向如圖6所示。3，o一加于繼電器端子的三倍零序電流，取白電抗器首端電流互感器，由裝置自產(chǎn)獲得3l，。=+．+，。：注意動(dòng)作方程式(5)要求電抗