一起110kV终端变电站线路跳闸保护动作配合浅析

发表时间:2021/8/6   来源:《中国电业》2021年11期   作者:兰宵、朱小超、温茜甯、周宇
[导读] 本文针对一起110kV终端变电站线路跳闸后重合闸
        兰宵、朱小超、温茜甯、周宇
        云南电网有限责任公司红河供电局 云南红河 661100

        摘要:本文针对一起110kV终端变电站线路跳闸后重合闸、备自投及电容器组低电压保护动作配合进行分析。
        关键词:重合闸、备自投、电容器低电压保护
1.故障基本情况
1.1故障前运行方式
        某110kV B变电站110kV共两条进线,其中110kV 甲线161断路器运行供全站负荷、110kV乙线163断路器热备用,110kV 甲线保护配置无,110kV乙线保护仅投告警信号,110kV母差保护、110kV进线备自投投入。
1.2故障基本情况
        某日02时50分16秒901毫秒A变电站110kV甲线B相故障距离Ⅱ段、零序Ⅱ段动作跳闸,B变电站110kV备自投未动,10kV电容器组低电压保护动作。
        运行人员接到监控通知后,立即赶往现场检查,检查结果为110kV进线备自投备自投充电正常、10kV电容器组低电压动作,其余一、二次设备无异常。
2.保护动作分析
2.1保护动作基本情况
        查看保护定值A站:110kV甲线距离Ⅱ段保护启动定值6.5Ω,时间0.3s;110kV甲线零序Ⅱ段电流1.8A,时间0.3s;重合动作时间2.5s;B站110kV备自投动作时间为6S,电容器组低电压启动定值40V,时间1.3S,线路发生故障时故障电压53.01V,故障电流6.75A,阻抗7.85Ω,时间307ms,3I0=3.6A时间308ms,重合闸动作时间2352ms,此时保护均正确动作。
        2.2 B站电容器低电压保护动作原因
        当运行中电容器突然失压,这时电力电容器本身没有什么损害,但是,当备用电源自动接入时,母线电压迅速恢复,而接在母线上的电容器还残留着电压,如果这个电压比0.1倍电压还高,与母线电压叠加,就有可能超过电容器所承受的范围,因此为了保护电容器不超过额定电压的1.1倍运行就需要配置电容器低电压保护,在电容器装置所接母线失压时动作跳开电容器组。
        2.3 B站110kV备自投为什么未动作
        当110kV甲线故障时,由于本侧为终端变电站未配置保护,此时由电源侧A站距离、零序保护动作跳开对侧110kV甲线146断路器,经2.5s后重合闸动作,若重合闸成功此时供电正常运行方式不变;若重合闸动作不成功此时B变电站备自投动作,经6s后跳开110kV甲线161断路器,再经0.3s合上110kV乙线163断路器,送电正常,但此时改变运行方式,故备自投动作要整定于重合闸动作之后。
3.备自投动作原理
3.1进行备自投
   如图1.1所示,即#1电源进线开关1DL在合位,#2电源进线开关2DL在分位,分段开关3DL在合位。在#1进线因故障跳闸后,#2进线能够通过备自投装置自动装为运行状态,备自投只有处于充电状态时,才能可靠动作且只允许动作一次]。
   在图1.1接线方式下,进线备自投的充电条件主要有三个:(1)、Ⅰ、Ⅱ段母线均有压;(2)、#2进线线路有压;(3)、1DL、3DL在合位,2DL在分位。当三个条件同时满足,备自投装置才能够正常充电。
   在装置充电完成后,若故障跳开#1进线断路器1DL,此时装置检测到Ⅰ、Ⅱ段母线均无压(即母线三相电压均小于无压启动定值),#2进线线路有压,#1进线无流,那么装置先对Ⅰ、Ⅱ段母线上需要联切的负荷进行联切,之后对1DL跟跳一次,确定1DL在分闸位置后,经过延时合上#2电源进线开关2DL,完成备自投动作的全过程。        
                       
3.2分段备自投
        如图1.2所示,#1电源进线开关1DL在合位,#2电源进线开关2DL也处于合位,分段开关3DL在分位。当#1进线因故障跳闸后,分段断路器能够通过备自投装置自动转为运行状态,使Ⅱ段母线通过分段断路器对Ⅰ段母线供电,该运行方式即为分段备自投方式。满足分段备自投方式的充电条件有两个,(1)、Ⅰ、Ⅱ段母线均有压;(2)、1DL、2DL在合位,3DL在分位,同时满足上述条件时,备自投装置才能正常充电。
        当#1进线1DL因故障跳闸后,装置检测到Ⅰ段母线无压(即母线三相电压均小于无压启动定值),#1进线1DL无流,Ⅱ段母线有压,那么装置先对Ⅰ、Ⅱ段母线上需要联切的负荷进行联切,之后对1DL跟跳一次,确定1DL在分闸位置后,经过延时合上分段断路器2DL,恢复Ⅰ段母线的供电。
4.低电压动作原理
        当三个母线线电压均低于低压解列电压定值,Ia/Ib/Ic小于低压解列有流闭锁定值,线电压有压超过2s且开关在合位。

图1.3 低电压动作逻辑图
        5.结语
        本文根据一起终端变电站保护正确动作情况、结合备自投及电容器组低电压保护动作原理分析了为什么上级电源失压时电容器组低电压保护要动作,当故障跳闸时不是备自投先动作而是重合闸先动作。
                                                参考文献
[1]张保会.电力系统继电保护 中国电力出版社 中国电力出版社 第二版 2006年1月2日
[2]张滨生.变电运行与检修1000问,中国电力出版社,2003年
       
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