110kV變電站零序過壓保護動作分析及整改方案

摘 要：針對某110 kV變電站零序過壓保護動作分析，發(fā)現(xiàn)保護裝置特殊的動作行為是由末端變電站帶小水電上網(wǎng)所引起的。在問題原因分析清楚后，通過對二次回路、保護整定方面提出了改進方案及對策，以避免該問題的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：零序過壓保護；動作分析；末端變電站

本文介紹了電網(wǎng)末端變電站所發(fā)生的一起故障。此類故障雖然比較常見但繼電保護裝置動作情況比較特殊，完全不同于以往故障后動作行為。通過結(jié)合電網(wǎng)實際情況對該故障進行詳細的理論分析，在對電網(wǎng)運行方式及負(fù)荷情況進行綜合分析后，發(fā)現(xiàn)保護裝置特殊的動作行為是由末端變電站帶小水電上網(wǎng)所引起的。在問題原因分析清楚后，通過對二次回路、保護整定方面提出了改進方案及對策，以避免該問題的發(fā)生。

2013年7月10日17：47分和7月19日14：20分， 110kV甲線路在距離110kV甲變電站8.9km和19.2km發(fā)生單相接地瞬時故障，引起110kV甲線路距離I段瞬時動作，線路重合閘動作成功，110kV甲變電站側(cè)主變高后備零序過壓0.5s動作，跳開110kV線路開關(guān)（無主變高壓側(cè)開關(guān)）、主變中壓側(cè)開關(guān)、主變低壓側(cè)開關(guān)。

一、故障前電網(wǎng)運行方式

110kV甲線路運行供110kV甲變電站負(fù)荷， 110kV乙線路備用， 110kV丙線路104開關(guān)熱備用開口，110kV甲變電站1號主變運行狀態(tài)，主變中性點1110地刀拉開；有甲水電站（3.6MW）通過35kV甲線路上網(wǎng)，乙水電站（5MW）通過35kV乙線路上網(wǎng)。故障跳閘時水電出力2.4MW，全站下網(wǎng)負(fù)荷10MW。

二、事故處理經(jīng)過

2013年7月10日 17：47分110kV甲變電站1號主變高后備保護動作，跳110kV甲線路101開關(guān)，1號主變35kV側(cè)311開關(guān)，10kV側(cè)011開關(guān)；同時對側(cè)110kV甲線路101開關(guān)距離I段保護動作跳閘，重合閘動作，重合成功；18：05分經(jīng)值班員現(xiàn)場檢查主變本體及相關(guān)間隔無異常后，對主變送電正常，甲變電站恢復(fù)正常運行方式。

2013年7月19日 14：20分110kV甲變電站1號主變高后備保護動作，跳110kV甲線路101開關(guān)，1號主變35kV側(cè)311開關(guān)，10kV側(cè)011開關(guān)；同時對側(cè)110kV甲線路101開關(guān)距離I段保護動作跳閘，重合閘動作，重合成功；14：37分經(jīng)值班員現(xiàn)場檢查主變本體及相關(guān)間隔無異常后，對主變送電正常，甲變電站恢復(fù)正常運行方式。

三、動作分析：

1、2013年7月18日保護人員對110kV甲變電站主變保護進行定檢檢查，檢查結(jié)論保護裝置無異常，二次回路正常。

2、故障跳閘分析

110kV甲線路兩次故障點靠近對側(cè)變電站，在距離I段動作范圍內(nèi)，瞬時動作，而110kV甲變電站甲線路在距離II段動作范圍內(nèi)，時間整定1.1s，但當(dāng)對側(cè)變電站側(cè)動作后，110kV甲變電站主變中性點未接地，形成中性點未接地網(wǎng)絡(luò)，引起非故障相上升，二次零序電壓達到170V左右，大于零序過壓整定150V，持續(xù)0.5s后主變高后備零序過壓動作，跳開110kV線路開關(guān)（無主變高壓側(cè)開關(guān)）、主變中壓側(cè)開關(guān)、主變低壓側(cè)開關(guān)，切除小電源后110kV甲變電站甲線路無保護動作。本次裝置動作邏輯正確，但線路故障引起主變保護動作需要整改。

四、整改方案

經(jīng)分析處于末端變電站、中性點不接地運行且站內(nèi)有小水電上網(wǎng)，可能出現(xiàn)類似問題。排查發(fā)現(xiàn)除110kV甲變電站1號主變外，還有其他變電站主變存在類似問題。

整改方案：利用主變高后備零序過壓I時限出口聯(lián)跳小水電上網(wǎng)線路，防止主變過壓，主變高后備零壓II時限跳主變?nèi)齻?cè)開關(guān)做后備保護，整改接線查考下圖。

對以后改造及基建要求：新建線路有光纖通道條件選擇線路光差保護，利用兩側(cè)速動切除線路故障。新建主變加裝中性點間隙電流CT，零序過壓保護與零序間隙過流保護分開，利用擊主變中性點穿后零序過流與線路保護時間上配合，防止類似事件。