線路高壓電抗器匝間保護誤動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誤動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．南在不計及斷相后兩側(cè)等值電動勢的大小和相位的變化北的33O0多千米，t工地成藥120萬平方千米，多套220千情況下，可按給定負荷電流的分析方法進行分析。將斷相伏翰電殘蓐長發(fā)達3o0多千未。為解決長重騫謦屯殘蓐過后的狀態(tài)看成是正常負荷狀態(tài)和斷相后在斷相處附加縱向電壓問題，采用殘矗高壓電抗器，電抗器保護麓王均采

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非全相運系統(tǒng)等效正序電動勢作用時，即系統(tǒng)的正常運行情行期間，電抗器首端電壓與電抗器未在一一糸統(tǒng)中，撕開相存在較大的研口電壓，套導(dǎo)致電抗器重問保護誤動作。況，A相負荷電流(通過xy處負荷電流)為關(guān)．t調(diào)：線lII高壓電抗l；匝閽保護；零序動豐方向；殘，I-弗全相：=等-z——I等Z0—r一I=—z“l(fā)●?(1I)lI0弓I言AB。、△、不對稱電動勢作用時，同樣可分解為正序、負序、零序分量作用，作出的正序、負序、零序網(wǎng)絡(luò)如圖3所示，于是A相序電壓方程可寫為：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相瞬時性AUo接地故障，線路A側(cè)兩套繼電保護裝置縱聯(lián)距離(縱聯(lián)差動)出口、縱聯(lián)零序出口、接地距離I段出口、零序I段YlIY2Yo出口，保護動作跳開A相，同時單跳啟動重合閘。在線路非圖3正序、負序、零序網(wǎng)絡(luò)圖全相運行300ms后，220kV電抗器繼電保護裝置匝間保護動作，跳開A側(cè)三相斷路器并閉鎖重合閘。B側(cè)線路保護裝置正確動作，單相跳閘后重合成功。電抗器保護裝置無故障AUAl=lZll跳閘，開關(guān)跳開后即收跳令．故B側(cè)遠跳裝置收信時間小于整定的動作延時(無判據(jù)動作時間定值0，3s)，遠跳裝置A

4、UA2=一IA2Z~(2)未動作，后由運行人員手動拉開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行可視為電力系統(tǒng)縱向不對稱故障縱向不對稱故障z、z、z。?！蓴嘞嗵巟、Y兩點向系統(tǒng)看進去的可用圖2進行分析。x、Y處發(fā)生了A相斷開。為便于分析，綜合正序、負序、零序阻抗。(圖3中z：Zx，+z可認為在XY兩點問串入一組不對稱電動勢．其大小(相位)分別與原斷開處XY兩點間的電壓降A(chǔ)U、△Um、A相等，=Zx2+Z、Zoo-=Zxo+Z)t,U、AU。、AU和系統(tǒng)中原有電動勢共同作用，產(chǎn)生不對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，計及zn一五，；!!!=》zzzm斷相處負荷電流，(A相斷相前負荷電流)·(4)式可表示為it=i10口t+i+in+i帕圖2縱向不對稱故障分析簡圖新疆電力技術(shù)2010年第3期總第106期=c++-Ilz-22‘∞計及式(4)可得：=△l：AU．a(chǎn)=AUAo=T圈4摹序功率方向保護動作特性故得斷相

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aOA：3AI．J~l=．T一31~1．4—zllZZ利用重疊原理。電抗器A相繞組a、b兩點之間匝間短路狀態(tài)(乩印)．相當(dāng)于正常運行狀態(tài)(￡。；口)與a、斷相處的電壓△與斷相前的負荷電流成正比，負荷b兩點之間出現(xiàn)一個新電勢(一8)態(tài)的疊加．見圖電流愈大，斷相后aO．也愈大?？梢姡颥F(xiàn)場電抗器首端電壓取自母線PT，線路保護裝置正確動作后，在線路非全相運行期間。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繼電保護裝置動作情況220kV電抗器匝問保護采用絕對值比較

7、式零序方向判別圖5匝問短路狀態(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絕對值比較式零序方向判別動作方程如下：在A相a、b兩點之間出現(xiàn)新電勢以=．e．但B、c相p【，o‘J31o’f)+j3／,‘Xsol(5)a、b兩點之間并未出現(xiàn)新電勢，所以在匝間短路點會出現(xiàn)縱向零序電勢為：即：I【，o—jfo¨I)．+jfo‘JoI上式：左端為動作量，右端為制動量。；；(+)；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，。=+．+，。：注意動作方程式(5)要求電抗