某110kV部分同桿并架雙回線同時(shí)誤跳閘原因分析

許津津+劉松燦

【摘 要】110kV部分同桿并架雙回線在部分運(yùn)行方式下，由于零序電流受互感的影響，可能在一回線路故障的情況同時(shí)誤跳另一回線路。本文詳細(xì)分析了某起110kV部分同桿并架雙回線同時(shí)誤跳閘的事故情況，首先介紹了事故發(fā)展情況，然后根據(jù)故障錄波數(shù)據(jù)和波形分析了事故發(fā)生原因，最后提出了事故防范措施。

【關(guān)鍵詞】同桿并架；雙回線；零序互感；誤跳閘

引言

繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中對(duì)運(yùn)行設(shè)備起著監(jiān)視、控制、保護(hù)作用，對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起著舉足輕重的影響。而保護(hù)裝置定值的整定時(shí)并不可能考慮所有的運(yùn)行方式，因此，不可能保證在所有運(yùn)行方式下都能正確動(dòng)作，尤其在同桿架設(shè)的雙回線，很有可能在某些運(yùn)行方式下誤動(dòng)或者拒動(dòng)。系統(tǒng)運(yùn)行方式不斷變化，同桿并架線路電源強(qiáng)弱程度亦在不停變化，因此，網(wǎng)絡(luò)中正序電源阻抗和零序阻抗的變化程度不同，這會(huì)對(duì)零序和距離保護(hù)帶來(lái)較大影響，從而可能造成同桿架設(shè)雙回線在故障情況下誤跳閘。2013年04月27日06點(diǎn)08分，某220kV變電站110kV A線發(fā)生A相故障后跳閘，與A線同桿架設(shè)的B線亦同時(shí)跳閘后重合，未帶來(lái)嚴(yán)重的后果。本文首先介紹了事故時(shí)的運(yùn)行方式及事故發(fā)展情況，然后根據(jù)故障錄波圖進(jìn)行了詳細(xì)分析，最后針對(duì)這種情況提出了事故防范措施。

1. 運(yùn)行方式及事故概況

1.1 運(yùn)行方式

某220kV變電站220kV、110kV系統(tǒng)均為雙母線接線分列運(yùn)行，兩臺(tái)主變中性點(diǎn)均接地運(yùn)行。110kV A線掛I母線運(yùn)行、B線掛I母線運(yùn)行，兩條線路均送至另外一個(gè)變電站，兩條線路同時(shí)有線路T接其他變電站，該變電站110kV系統(tǒng)分列運(yùn)行，兩臺(tái)主變中性點(diǎn)直接接地。系統(tǒng)接線圖如圖1所示。

1.2 事故概況

110kV A線、B線于2013年04月27日06：08故障同時(shí)跳閘，A線A相電流有所增大，B線B相電流有所增大。110kV A線#40塔A相的故障是比較明顯的，但是同塔的B線C相卻沒有任何故障痕跡。擴(kuò)大B線的故障查找范圍，從#35桿至變電站構(gòu)架均沒有發(fā)現(xiàn)B線C相的故障痕跡。

1.3 保護(hù)動(dòng)作情況

A線和B線均配置了PSL621C保護(hù)。

（1）A線PSL621C保護(hù)動(dòng)作報(bào)告如圖：

（2）B線PSL621C保護(hù)動(dòng)作報(bào)告如圖：

2 .跳閘錄波分析

2.1 故障前情況

根據(jù)A線錄波圖形1及數(shù)據(jù)可知，故障前A線三相負(fù)荷對(duì)稱，無(wú)零序或負(fù)序分量，負(fù)荷電流在1.13A（折合成一次值約135A），電壓超前于電流18°。根據(jù)B線錄波圖形2及數(shù)據(jù)可知，B線三相負(fù)荷對(duì)稱，無(wú)零序或負(fù)序分量，負(fù)荷電流在1.63A（折合一次195A），電壓超前電流2°。

2.2 故障時(shí)0～15毫秒

根據(jù)圖3可知，故障時(shí)A線A相故障電流明顯增加，對(duì)應(yīng)段母線A相電壓降低，零序電流3I0約12A（4*3），零序電壓3U0約為6.8（2.275*3），3I0超前于3U0為96度，符合正方向元件動(dòng)作條件，負(fù)序分量3I2約24A（8*3），負(fù)序電壓3U2約為30.6（10.2*3），3I2超前于3U2為98°，符合正方向元件動(dòng)作條件。

根據(jù)圖4可知，故障時(shí)B線C相故障電流略有增幅，對(duì)應(yīng)段母線三相電壓變化不大，零序電流3I0在0～15毫秒?yún)^(qū)間，零序電流逐步增加，最大約3.978A（1.326*3），零序電壓3U0約為2.61（0.87*3），3I0超前于3U0為109°，符合正方向元件動(dòng)作條件，負(fù)序分量3I2接近于0A。

2.3 故障時(shí)15～350毫秒

故障時(shí)A線A相故障電流明顯增加，對(duì)應(yīng)段母線A相電壓降低，零序電流3I0有所增加約18.39A（6.13*3），零序電壓3U0約為8.808（2.936*3），3I0超前于3U0為91度，符合正方向元件動(dòng)作條件，負(fù)序分量3I2約35.27A（11.79*3），負(fù)序電壓3U2約為40.35（13.45*3），3I2超前于3U2為95度，符合正方向元件動(dòng)作條件。

故障時(shí)B線C相故障電流略有增幅，對(duì)應(yīng)段母線三相電壓變化不大，零序電流3I0有所增加，約4.548A（1.516*3），零序電壓3U0約為2.79（0.93*3），3I0超前于3U0為93度，符合正方向元件動(dòng)作條件，負(fù)序分量3I2接近于0A。

3. 原因分析及改進(jìn)建議

綜合上述故障前及故障時(shí)A線、B線及對(duì)應(yīng)母線電壓各序分量相量分析，可判斷A線保護(hù)跳閘為本線路故障所致，B線保護(hù)跳閘可初步判斷為同桿架設(shè)的A線路的零序互感影響導(dǎo)致的跳閘。因?yàn)楣收蠒r(shí)刻B線負(fù)序故障分量為0，如果是本線路發(fā)生了不對(duì)稱的故障，則負(fù)序分量不應(yīng)為0。同桿的故障線路通過(guò)零序互感對(duì)于非故障線路的零序電流產(chǎn)生影響，相當(dāng)于在非故障線路零序網(wǎng)絡(luò)中串入一橫向零序電動(dòng)勢(shì)（類似于線路斷線），線路兩側(cè)的零序方向元件均判斷為正方向，且互感造成非故障線路流過(guò)的零序電流大于整定值，因而造成零序方向Ⅱ段過(guò)流保護(hù)動(dòng)作。對(duì)于同桿架設(shè)線路存在電磁弱電聯(lián)系，當(dāng)故障點(diǎn)越靠其中一條線路的某一端，全線零序互感對(duì)非故障線路影響更大，更容易造成線路零序方向保護(hù)的誤動(dòng)作。

針對(duì)本次所發(fā)生的誤跳閘事故，本文提出了以下改進(jìn)建議：

①核算零序過(guò)流保護(hù)靈敏度，適當(dāng)提高零序方向Ⅱ段定值；

②于線路全線有靈敏度保護(hù)的零序方向過(guò)流保護(hù)（包括縱聯(lián)零序方向保護(hù)、零序方向Ⅱ段保護(hù)），在方向元件中增加負(fù)序分量判斷，采取零負(fù)序綜合判斷。

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