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一起线路故障引起变压器后备保护动作的原因分析

 电气技术杂志社 2020-11-18

许继电气股份有限公司的研究人员黄荣辉、张敏等,在2015年第8期《电气技术》杂志上撰文,介绍了某变电站35kV线路故障情况,结合保护动作报告,对主变中压侧后备保护动作而故障线路保护未动作原因进行了分析,并对定值整定提出了针对性建议,以保证设备的安全运行。

1 事故情况介绍

2014527日某变电站35kV岗二线手合于线路故障状态,主变中压侧后备保护动作。岗二线线路保护未动作。

2 事故前运行方式

1#主变中压侧带35kV母线运行,35kV母线带线路22622292224222722282断路器和 1#主变2212断路器运行、110kV母线带1#主变2210断路器、沟岗线、高水线运行。主接线如下:

1 主接线图


3 事故经过

20145270022分,某变电站“35kV岗二线”过流III段动作,0028分手合故障线路时“主变中压侧后备”过流It1动作。

后续操作:手分35kV岗二线,手合主变中压侧。再次手合35kV岗二线时,“主变中压侧后备”过流It1动作。

两次手合于故障线路,线路保护均未动作,主变中压侧后备保护越级跳闸。

4 保护动作分析

4.1 定值整定

35kV岗二线线路保护定值表见表1

1 10kV井漠线后备定值表

定值名称

定值量

单位

CT变比

100/5


过流I段定值

14.44

A

过流I段延时

0

s

过流II段定值

10.38

A

过流II段延时

0.8

s

过流III段定值

74

A

过流III段延时

2

s

主变中压侧后备保护定值表见表2

2 2#主变高后备定值表

定值名称

定值量

单位

CT变比

200/5


过流I段动作电流

6.1

A

过流I段复压控制字

0


过流I段方向控制字

0


过流I段延时T1

2.5A

A

4.2 保护动作行为分析

从“35kV岗二线”装置动作报告可看出,其为两相式接线,仅接入AC两相CT;而主变中压侧装置为三相式接线。岗二线线路动作报告见表3

3 35kV岗二线线路保护动作报告

故障序号

44

启动动作时间

2014527002251308毫秒

序号

动作元件名称

动作相别

动作相对时间

01

过流III段动作


2021毫秒

过流III段动作故障参数

序号


数值

序号

名称


01

02

Ia

Ib

10.419 A

0 A

03

Ic

8.679 A










主变中压侧后备保护动作报告见表4

4 主变中压侧后备保护动作报告

故障序号

10

启动动作时间

2014527002801455毫秒

序号

动作元件名称

动作相别

动作相对时间

01

过流It1动作


2528毫秒

过流It1动作故障参数

序号


数值

序号

名称


01

02

03

Ia

Ib

Ic

3.049150 A

6.207346 A

2.705190 A

04

05

06

Uab

Ubc

Uca

102.206001V

97.666246V

109.071125V











主变中压侧装置动作报告可知,手合于故障时主变中压侧CT反映的三相故障电流分别为A3.049AB6.207AC2.705A(二次值)。由主变中压侧CT变比2005,可计算出故障电流一次值分别为A121.96AB248.28AC108.20A(一次值)。

35kV岗二线线路保护装置过流Ⅲ段保护电流及时间定值独立整定,可通过投退控制字对过流Ⅲ段保护进行投退。原理框图如图2所示。

2 过流保护原理框图


35kV岗二线保护装置未接入BCT,手合于故障时AC两相电流均低于过流段定值,因此线路保护装置不动作。由线路CT变比1005,主变中压侧故障电流一次值121.96A,可计算故障电流最大值应为,121.96÷(100/5),即A线路相二次最大故障电流6.098A ,同理C相为5.410A,均未达到过流段定值7.4A

5 结论

如上所述,手合于故障线路,故障电流未达到线路保护定值,线路保护行为正确。

定值整定是决定保护装置正确动作的关键环节,因定值整定不合理,线路故障引发主变后备保护动作,建议调整主变中压侧过流保护的定值。

整定计算工作应严格遵守整定计算基本原则、继电保护整定方案和运行说明,满足继电保护和安全自动装置可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求,充分考虑变压器高、低压侧后备保护的配合,正确整定变压器高、低压侧后备保护定值,对变压器稳定、可靠运行有着重要意义。

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