線路距離保護(hù)誤動作研究分析

王志賀 沈潤 張建

摘 要：線路保護(hù)為了防止PT失壓造成保護(hù)誤動，增加PT斷線閉鎖回路，使距離保護(hù)不受電壓回路斷線影響，可以在失壓過程中起到可靠的閉鎖作用。距離保護(hù)配置了PT斷線閉鎖功能，但距離保護(hù)在失壓過程中依然存在誤動作的可能，本文通過案例分析距離保護(hù)在失壓時(shí)誤動作的過程，并進(jìn)行了詳細(xì)分析。

關(guān)鍵詞：距離保護(hù);PT失壓;閉鎖

1 緒論

PT二次回路故障容易造成距離保護(hù)裝置交流失壓，交流失壓容易造成距離保護(hù)的誤動作，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。針對交流失壓造成距離保護(hù)誤動作的情況，很多保護(hù)裝置在設(shè)計(jì)時(shí)都加入了PT斷線閉鎖回路。雖然PT斷線閉鎖回路能有效的防止距離保護(hù)誤動作，但PT斷線時(shí)依然會有誤動作的可能。[1][2]

2 距離保護(hù)

距離保護(hù)又叫阻抗保護(hù)，是通過阻抗繼電器測量故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的阻抗，進(jìn)而反應(yīng)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離。

距離保護(hù)在母線失壓時(shí)應(yīng)當(dāng)可靠閉鎖，不會誤動作。由距離保護(hù)原理可知：對于距離保護(hù)，運(yùn)行中測量阻抗Z+U/I，當(dāng)電壓互感器二次回路斷線時(shí)，U=0，Z=0，阻抗元件將會誤動作。微機(jī)保護(hù)中為防止阻抗元件誤動作，任何保護(hù)的出口必須在保護(hù)裝置總起動的條件下才會實(shí)現(xiàn)，而保護(hù)總起動通常采用電流元件，電流元件不受電壓回路斷線影響，可以在失壓過程中起到可靠的閉鎖作用。所以在失壓時(shí)距離保護(hù)應(yīng)該被有效閉鎖，不應(yīng)該造成跳閘。[3][4]查看保護(hù)說明書，距離保護(hù)起動條件判據(jù)：（1）突變量啟動;（2）過流啟動;（3）負(fù)序電流啟動。

3 案例分析

35kVTT變?yōu)閮?nèi)橋接線。311帶1號主變，312帶2號主變，35kV系統(tǒng)采用線路壓變。10kV系統(tǒng)為單母線分段。1號站用變運(yùn)行在10kVI母上，2號站用變運(yùn)行在312線路上。

TT變10kV側(cè)帶有光伏電站，為了使備自投能夠可靠動作，35kV系統(tǒng)配置的是線路壓變，正常運(yùn)行時(shí)，311帶1號主變，312帶2號主變，35kV母聯(lián)300開關(guān)熱備用，如果35kV系統(tǒng)配置的是母線壓變，311開關(guān)跳閘，由于10kV系統(tǒng)的光伏電站反送電，導(dǎo)致35kV母線有電，不滿足備自投動作的條件（無壓、無流），同時(shí)35kV線路配置了線路距離保護(hù)，線路故障時(shí)，可以跳開兩側(cè)開關(guān)，切除故障。

（1）案例1：運(yùn)行方式：35kVTT變311開關(guān)冷備用，312開關(guān)帶2號主變，并通過35kV母聯(lián)300開關(guān)帶1號主變，10kVI、II母線分列運(yùn)行，10kV母聯(lián)100開關(guān)熱備用。

事故經(jīng)過：當(dāng)合311開關(guān)時(shí)，311、312開關(guān)跳閘，距離三段動作。由于2號占用變運(yùn)行在312線路，站用變并未失電，檢查發(fā)現(xiàn)311開關(guān)及312開關(guān)兩條線路壓變2次空開都跳開，距離保護(hù)失壓造成保護(hù)動作。

由系統(tǒng)調(diào)取跳閘時(shí)的記錄知：合311開關(guān)，由于兩條進(jìn)線來自兩個(gè)不同的系統(tǒng)，環(huán)流過大，導(dǎo)致兩條線路壓變空開都跳開，35kVⅠ、Ⅱ母失壓，則311、312開關(guān)測量阻抗 Z=U/I=0，由于當(dāng)時(shí)為夏季高溫負(fù)荷過大，保護(hù)一次側(cè)電流為 253A（311開關(guān)253A，312開關(guān)279A），二次側(cè)電流大約為 253/120=2.11A（保護(hù)繞組變比為 600/5），過流起動定值（Iqzd）為 1.98A，因跳閘前二次電流大于1.98A，二次側(cè)電流大于過流保護(hù)啟動值（PT斷線閉鎖還未到閉鎖時(shí)間），過流起動動作，出口有正電源，所以311、312開關(guān)出口跳閘成功。

311、312跳閘后，再次合311，帶1、2主變，保護(hù)二次側(cè)電流大于過流起動定值，所以過流起動動作，開放出口正電源，電流元件無法對母線失壓進(jìn)行有效閉鎖，311再次跳閘，所以311合閘瞬間又跳閘，出現(xiàn)合不上的現(xiàn)象。

（2）案例2：運(yùn)行方式：35kVTT變311開關(guān)運(yùn)行帶1號主變，312開關(guān)運(yùn)行帶2號主變，35kV母聯(lián)300開關(guān)熱備用狀態(tài)，10kVI、II母線分列運(yùn)行，10kV母聯(lián)100開關(guān)熱備用。

事故經(jīng)過：監(jiān)控報(bào)35kV1號壓變故障（高壓保險(xiǎn)熔斷），值班人員到變電站更換壓變保險(xiǎn)，操作合35kV母聯(lián)300開關(guān)時(shí)，312開關(guān)跳閘，距離保護(hù)三段動作，311開關(guān)并未跳閘。

檢查發(fā)現(xiàn)312開關(guān)線路壓變二次空開都跳開，PT斷線閉鎖還未到閉鎖時(shí)間，距離保護(hù)失壓造成保護(hù)動作。而311并未跳閘，雖然311的電流已達(dá)到啟動值，但是由于311線路壓變異常，造成PT斷線，閉鎖距離保護(hù)，所以311并不會跳閘。

（3）原因分析及解決對策。此次事故是由于合環(huán)造成線路壓變空開跳開，造成保護(hù)誤動作跳閘，同繼電保護(hù)專業(yè)人員討論時(shí)，一致認(rèn)為雖然合上空開，也可能因?yàn)殡妷呵袚Q不及時(shí)造成保護(hù)失壓，距離保護(hù)也會動作跳閘，但也有可能不跳閘，主要看電壓切換的快慢。

TT變由于兩條進(jìn)線來自兩個(gè)不同的系統(tǒng)，在合環(huán)操作時(shí)，盡量先在上級電源系統(tǒng)合環(huán)，避免TT變合環(huán)環(huán)流過大，造成距離保護(hù)誤動作。同時(shí)在操作時(shí)，密切關(guān)注PT電壓。

4 總結(jié)

微機(jī)保護(hù)中PT斷線閉鎖回路可以防止阻抗元件誤動作，由于從失壓到失壓閉鎖有一定的時(shí)間，在這段時(shí)間內(nèi)距離保護(hù)依然存在誤動作的可能，本文通過案例分析了這一過程。未來文章研究的重點(diǎn)是在失壓到閉鎖過程中距離保護(hù)如何有效閉鎖，而不應(yīng)該造成跳閘。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳德樹，尹項(xiàng)根，張哲，等.電力系統(tǒng)事故過負(fù)荷時(shí)距離保護(hù)誤動問題的分析與對策[C].中國高等學(xué)校電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)學(xué)術(shù)年會，2008.

[2]曹雪蘭，王二軍.一起35kV線路距離保護(hù)動作分析[J].河南科技，2014（10）：22-23.

[3]孫兆健.一起母線失壓造成距離保護(hù)誤動作的事故分析[J].電氣技術(shù)，2015，16（5）：135.

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