赵杰 1 祁有年2
1云南电网有限责任公司景洪供电局, 云南 景洪市 666100 2 云南电网有限责任公司西双版纳供电局,云南 景洪市 666100
摘 要:目前,我国配电网多数采用小电流接地运行方式,这种接地方式具有提高供电可靠性等优点。但发生单相永久性接地后,故障选线和故障定位问题长期以来没有得到很好的解决。小电流接地选线装置,简称小电流接地选线或小电流。小电流接地选线装置是电力行业使用的保护设备。本文针对一起35kV变电站具有多条出线的中性点不接地系统发生单相高阻接地故障时,零序电压达不到“接地选线启动电压”定值,小电流接地选线装置保护动作浅析。
关键词:电力系统、小电流选线装置、轮切、启动电压
一、跳闸情况简介
2019年7月10日07时43分,35kV榕林变电站10kV沙柳线053断路器小电流接地跳闸,重合成功。07时44分,35kV榕林变电站10kV布朗山沙柳线053断路器小电流接地跳闸,重合不成功(电压异常,Ua=5.55,Ub=5.34,Uc=7.02)。
2019年7月10日07时58分19秒,35kV榕林变电站10kV沙河线052断路器小电流接地跳闸,重合成功。07时58分47秒,35kV榕林变电站10kV沙河线052小电流接地跳闸,重合不成功(电压异常,Ua=5.55,Ub=5.34,Uc=7.00)。
2019年7月10日08时02分,手动断开35kV榕林变电站10kV沙榕线051断路器接地消失。
二、跳闸前35kV榕林变运行方式
35kV榕林变电站35kV1号主变运行,10kV051沙榕线、052沙河线、053沙柳线运行,10kV054备用线处冷备用。接线如下图所示:
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设备名称 装置型号 软件日期 软件版本 效验码
小电流接地选线装置 PCS-9657N 2018-6-11 08:59:29 3.01 D121C7D4
四、线路检查情况
2019年7月10日,对10kV051沙榕线路巡视发现10kV沙榕线T新囡支线14号杆C相避雷器击穿。
五、小电流接地选线装置动作分析
1、装置动作情况
(1)装置轮切10kV053沙柳线报文:
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(2)装置轮切10kV052沙河线报文
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从故障录波图中可以看出,零序电压与零序电流二次回路极性正确,故障发生时10kVⅠ母零序电压为18V左右,线路051零序电流方向与线路052、053零序电流方向相反,电流值约为线路052、053的零序电流之和,可以判断线路051是接地故障的线路,即10kV沙榕线。
3、选线不正确分析
1、通过故障波形及动作时间分析,此次10kV沙榕线路发生高阻间隙性接地故障,故障时零序电压仅达18V,零序电流为0.007A,均未达装置“接地选线启动电压”定值20V(根据关于云南电网小电流接地选线装置整定计算指导意见整定)及“有流门槛值”定值0.005In(0.025A),装置未能进入选线跳闸程序,未能正确选择10kV沙榕线路。
2、故障时零序电压为18V达到“长时限轮切启动电压”定值18V经整定延时5s,装置启动长时限轮切功能,于07时43分第一次轮切10kV沙柳线重合成功,间隔39s再次轮切10kV沙柳线重合不成功;于07时58分19秒,第一次轮切10kV沙河线重合成功,间隔28s再次轮切10kV沙河线重合不成功。从跳闸间隔时间上分析,每次跳了后母线电压有恢复需后又异常。
3、故障时轮切策略为自动轮切,按线缆类型+故障率选择先后顺序,若之前有试验数据故障率没清零会导致顺序混乱,造成首选未接地的10kV沙柳线路跳闸,因接地故障未消除,继续轮切10kV沙河线。
六、存在问题
1、线路发生高阻接地时,零序电压达不到“接地选线启动电压”定值20V,零电流也很小,需考虑发生高阻接地情况。
2、轮切策略为自动轮切时,若之前有试验数据故障率没清零会导致顺序混乱。
3、35kV榕林变小电流接地选线装置为南京南瑞继保电气有限公司老版本装置,采用固定轮切,轮切顺序与定值单设置顺序相反,造成故障时选线装置不能按预定顺序轮切。
七、防范措施
4、考虑小电流接地选线装置“接地选线启动电压”和定值适当减小,考虑高阻接地情况下尽可能正确选线。
5、梳理管辖范围内运行的南京南瑞继保电气有限公司小电流接地选线装置,对老版本装置统一进行升级,确保故障时选线装置能按预定顺序正确轮切,同时新版本装置“有流门槛值”可以设置得更小些(新版本可设小至2mA),以使装置高阻接地情况下尽可能启动暂态选线功能,提高小电流选线装置选线的正确率。
6、故障时轮切策略采用固定轮切,防止装置中故障率没清零造成选线混乱。
参考文献
[1]姚朝贤.电力系统继电保护技术应用现状的探讨,2012.
[2]吴凡.浅析远方修改继电保护定值的控制模型及其应用,2015.
[3]谢凯.基于D-S证据理论的小电流接地系统单相接地故障选线与定位技术研究[J]. 电力系统自动化,2010.
[4]辛丽红.BP-2A微机母线保护装置讨论[J].四川电力技术,1999.
[5]张沛超,高翔.数字化变电站系统结构[J].电网技术,2006.
[6]袁荣湘.电力系统继电保护课程改革的探讨[J].电力系统及其自动化学报,1999.
[7]姚朝贤.电力系统继电保护技术应用现状的探讨[J].科技致富向导,2012.