叶妙凤
(广东电网有限责任公司肇庆供电局,广东 肇庆 526060)
摘要:某35kV变电站的10kV出线发生短路故障时,#2主变越级跳闸事件,主变高后备保护动作切除#2主变两侧开关,低后备保护及10kV母线上所有10kV线路保护并无保护动作。经过保护动作行为分析发现,未发现保护装置存在故障点,原因与高、低后备保护的灵敏度、保护动作时间失配造成的,通过调整高、低后备保护的灵敏度,避免此情况再次发生。
关键词:短路 越级 灵敏度
引言
某35kV变电站10kV侧出线发生短路故障,该站的#2主变高后备保护复压闭锁过流I段动作出口切除了#2主变变高、变低两侧开关,该故障10kV出线及该主变低压侧后备保护都未动作,属于越级跳闸事件。现对该跳闸事件进行探讨分析。
1跳闸事件的发生
1.1 事件简述
2019年01月15日10时25分18秒837毫秒,某35kV变电站#2主变高后备保护装置启动,经609ms #2主变高后备复压闭锁过流保护动作,跳开3102开关及5102开关,故障电流2.512A(二次值),故障相C相,变比300/5,折算一次电流150.72A。
2019年01月15日10时25分18秒867毫秒,#2变低后备保护启动,但没有动作。10kV 2M母线上所有出线间隔均没有保护启动记录。
相关专业对该站的#2主变及10kV#2母线上的所有10kV间隔一二次设备进行事故检查,未发现一二次设备存在故障点。配电部门对该站的10kV出线线路进行特殊巡视,发现该站其中一条10kV出线10kV线路1存在BC相间短路故障现象,这起跳闸事件的故障原因初步确认为该10kV线路的BC相间短路。
2保护动作情况分析
2.1 主要设备及功能参数
该35kV变电站保护使配置如下:35 kV主变保护高后备、低后备保护均使用南瑞继保的PCS-9681,10kV线路保护使用北京四方保护的CSC-211。
相关设备CT变低配置如下:#2主变高压侧CT变比为300/5、#2主变低压侧CT变比为400/5、10kV线路2 CT变比为400/5。
相关保护定值配置如下:
2.2事件前运行方式
图1 系统运行示意图
2.3故障过程分析
2.3.1结合#2主变高压侧及低压侧故障时的录波图进行故障分析。
图2 故障期间#2变低故障录波图
对#2变低的故障录波进行分析,得出的结论:①可发现低压侧的B、C相故障电流幅值明显比A相增大,同时B、C相电流幅值相等,相角相差180度,是典型的相间故障电流波形,由此可判断10kV侧应该发生了BC相间短路故障;②由变低录波文件可知,随着故障时间的持续,故障电流最大值约5.82A,低后备过流保护的定值门槛为6.1A,达到了低后备保护的启动值,而未达到动作值,故低后备只是保护启动,而无保护动作,保护正确不动作;③根据当时的运行方式可知,10kV线路1和10kV线路2为负荷侧,由#2变供电,,未达到10kV线路2的保护启动门槛,故10kV线路2保护未启动,保护正确不启动。
图3 故障期间#2变高故障录波图
对#2变高的故障录波进行分析,得出的结论:①高后备保护在0ms(10:25:18:837)启动,启动值约为2.30A,在600ms时取得C相电流峰值约2.51A,并在609ms(10:25:19:446ms)出口跳闸,高后备保护的保护动作门槛值是2.3 A,保护属于正确动作;②结合#2主变高、低侧录波可知,当低压侧发生BC相间故障时,高压侧C相电流会增大,A、B相电流接近相等。
综合结论:由上述录波分析可得出结论,该故障事件中,保护是正确动作的,之所以发生越级跳闸,是由于#2主变高、低后备以及10kV线路2之间的定值失配造成的。
2.3.2 故障理论分析(注:低压侧用abc表示,高压侧用ABC表示)
图4 故障序分量图
该短路故障中,故障时刻的低压侧最大短路电流是5.82A。根据以上结论,理论上短路时刻高压侧最大短路电流应为:
,与实际值接近,证明理论分析正确。
3处理对策
在不考虑调整10kV线路2保护定值(注:考虑保10kV线路间隔电流互感器)的前提下,为保证#2主变低后备保护灵敏度,不宜调整#2主变低后备保护过流定值。通过上述的故障分析可知,#2主变低后备保护的动作门槛值为6.1A时,高压侧在与低压侧相同灵敏度下的门槛值应为:
4结束语
本论文就某35kV变电站在10kV出线发生相间故障时越级跳闸事件展开了理论分析,通过故障分量计算分析及相量分析的方法,得到的结论是对于变电站中“Y/△”接线方式的变压器,其低压侧即△接线侧发生相间短路故障时,
则会造成高压侧与低压侧后备保护定值大小之间失去配合的问题,从而导致在低压侧发生相间故障时,在低后备的临界动作区内,发生高压侧后备保护越级跳闸的电网事故。故,在“Y/?”接线方式的变压器的后备保护整定计算中,高、低侧后备保护的动作电流门槛值,宜按照不同的可靠系数来计算整定,保证高、低压侧后备保护的定值大小上的配合关系,确保高压侧后备保护的选择性。
5参考文献
[1] 《Q/CSG1204076-2020 10kV~110kV系统继电保护整定计算规程》[S],2020:40-41.