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摘 要:攀枝花山区因多发雷雨天气常引发电网单相接地故障,而在某次110kV有效接地系统单相接地故障中,这一故障引发了升压站110kV出线零序Ⅰ段保护越级误动作,为此本文选择了这一故障实例作为研究对象,并对这一误动作展开了分析并提出了防误动改进建议,经过现场应用这一建议取得了较好的应用效果。
关键词:攀枝花;继电保护;保护间隙;单相接地
对于110kV有效接地系统单相接地故障来说,这一故障很容易因中性点放电间隙击穿为零序电流提供通路通路,并引发线路零序保护误动,而为了尽可能避免这一误动的出现,正是本文就主变压器中性点间隙击穿零序保护误动分析与建议展开具体研究的原因所在。
1 故障实例
在本文研究中,笔者选择了攀枝花山区某次110kV有效接地系统单相接地故障作为研究对象,这一故障发生时出现了升压站110kV出线零序Ⅰ段保护越级误动作,断路器跳闸。
2 保护动作分析
为了能够更为深入对故障进行分析,我们首先需要进行保护动作的分析,而通过现场检查,笔者确定了保护装置报文与遥信正确、录波器录波完整、定值核对正确、中性点间隙存在放电痕迹。
为了更为深入进行这一故障中保护动作的分析,笔者开展了零序分量分析,而通过这一分析笔者发现了故障发生时Ⅱ线零序电流值超过整定值,这就使得Ⅰ段保护动作方向与动作值得到了满足,出口因此跳闸[1]。
3 变压器中性点过电压与间隙击穿分析
在完成故障保护动作分析后,我们还需要就变压器中性点过电压与间隙击穿展开分析,这里笔者假定电网某一项在Uφ时发生接地故障,Uφ代表最大运行相电压,由此我们就能够得出中性点暂态电压最大值与故障点零序电压稳态值,即
U′0=K2+K(1+γ)Uφ、U0S=K2+KUφ,而将K这一不平衡系数分别取3、5、∞进行计算后笔者发现,在有效接地故障系统的故障中,间隙击穿源于暂态过电压,而这一暂态过电压可能源自单相跳闸也可能源自线路单相接地,这一故障与主变压器中性点工频稳态电压不存在关系。
4 间隙距离及间隙零序保护时限校核
在完成变压器中性点过电压与间隙击穿分析后,我们还需要进行间隙距离及间隙零序保护时限校核的分析,这一环节的分析主要由以下几方面组成。
1)母线电压计算。
结合本文研究的故障实例,为了能够更为透彻进行该故障的分析,我们就需要计算故障所在升压站110kV母线电压,而假设这一故障的不同故障处并结合整定计算软件进行仿真,我们就能够得到不同故障处母线电压。
2)并联间隙的选择方法。
在完成母线电压计算后,我们还需要确定并联间隙的选择方法,而考虑到UCP区间内放电的概率为99.7%,由此笔者将σ值取0.03,这里的σ代表的是空气间隙工频击穿电压标准偏差,而由此结合间隙并联避雷器整定原则,这一并联间隙的选择就需要遵循:
Ubc K1K2U0S′1-3σ 在应用这一并联间隙选择方法中,我们需要考虑一定裕度并选择合适的避雷器确定Ue数值,间隙最大距离与最小距离也需要引起我们重视。
3)放电间隙调整。
完成并联间隙的选择方法的分析后,我们还需要就放电间隙调整展开深入分析,而结合绝缘水平LI276AC119、避雷器MOA、110m并联距离,笔者得出了
UbckV≤325/1.25=260,而由此避雷器MOA选择了Y1W73/200型号,而考虑到避雷器的残压作用,笔者确定了间隙可能出现同时动作的情况[2]。
结合上文内容我们能够较为直观了解到零序Ⅰ段保护越级误动作的出现原因,而为了降低主变压器受到的冲击,笔者建议选择110kV绝缘水平变压器中性点应用上文中选择的避雷器进行过电压保护,这样故障发生后中性点的绝缘裕度就将得到较好保障,相关故障的出现几率也将由此大大降低。
4)延长间隙零序保护动作时限的分析。
完成上述研究后,我们对本文研究的故障已经产生了较为深刻的认知,而为了更为深入完成本文研究,我们还需要就增大间隙距离的局限性、延长间隙零序保护动作及其影响进行深入分析。
a.在对增大间隙距离的局限性分析中,笔者确定了间隙距离调整并不能完全避免本文研究的间隙被击穿相关故障出现、主变压器在相关故障发生时容易出现损坏、避雷器在故障中很容易因工频电压的作用发生爆炸、可能产生高幅值截波,结合这一系列分析我们不难发现,增大间隙距离并不是本文研究间隙被击穿相关故障的万金油解决对策,其本身可能引发更为严重的故障后果。
b.在对延长间隙零序保护动作及其影响进行的分析中,笔者发现这一措施能够实现电网中继电保护装置的正常运行、避免线路保护误动,而考虑到间隙被击穿后存在着工频续流维持特点,这就使得我们必须设法保证间隙距离满足整定需求、裕度方面中性点标准截波耐受值能够得到保证。
5 相关建议
结合上文内容我们能够对本文研究的间隙被击穿相关故障能够产生较为直观且深入的认知,而为了最大程度上避免相关故障的出现,降低攀枝花山区电力故障发生几率,笔者结合技术导则与运行规程提出了:确定0.3s为全线基地保护整定时间、将主变压器中性点间隙整定为120mm且保护动作时间则延长至1.5s、将110kV双回线路接在不同母线上、在中性点放电间隙安装镀锌圆钢并在安装时进行老炼的建议,这样就能够有效避免间隙被击穿相关故障的发生。值得注意的是,中性点放电间隙的放电电极也应布置成一条水平直线,故障的避免由此才能够获得更为有力支持。
6 结论
在就主变压器中性点间隙击穿零序保护误动展开的相关研究中,笔者选择了攀枝花山区某次单相接地故障作为研究的故障实例,而结合保护动作分析、变压器中性点过电压与间隙击穿分析、间隙距离及间隙零序保护时限校核、相关建议论述,我们就能够较为直观且深入的了解主变压器中性点间隙击穿零序保护误动,也能够认识到这一误动带来的负面影响与消除策略,希望这一认知能够为攀枝花山区频频出现的电力故障问题解决带来一定帮助。
参考文献:
[1]武万才,宋仕军,张晓磊.主变压器中性点间隙击穿零序保护误動分析与建议[J].电力系统自动化,2012,14:9094.
[2]王凯琪,王东升.变压器中性点放电间隙击穿分析[J].农村电气化,2015,06:3132.
作者简介:邓杰,四川南充人。
关键词:攀枝花;继电保护;保护间隙;单相接地
对于110kV有效接地系统单相接地故障来说,这一故障很容易因中性点放电间隙击穿为零序电流提供通路通路,并引发线路零序保护误动,而为了尽可能避免这一误动的出现,正是本文就主变压器中性点间隙击穿零序保护误动分析与建议展开具体研究的原因所在。
1 故障实例
在本文研究中,笔者选择了攀枝花山区某次110kV有效接地系统单相接地故障作为研究对象,这一故障发生时出现了升压站110kV出线零序Ⅰ段保护越级误动作,断路器跳闸。
2 保护动作分析
为了能够更为深入对故障进行分析,我们首先需要进行保护动作的分析,而通过现场检查,笔者确定了保护装置报文与遥信正确、录波器录波完整、定值核对正确、中性点间隙存在放电痕迹。
为了更为深入进行这一故障中保护动作的分析,笔者开展了零序分量分析,而通过这一分析笔者发现了故障发生时Ⅱ线零序电流值超过整定值,这就使得Ⅰ段保护动作方向与动作值得到了满足,出口因此跳闸[1]。
3 变压器中性点过电压与间隙击穿分析
在完成故障保护动作分析后,我们还需要就变压器中性点过电压与间隙击穿展开分析,这里笔者假定电网某一项在Uφ时发生接地故障,Uφ代表最大运行相电压,由此我们就能够得出中性点暂态电压最大值与故障点零序电压稳态值,即
U′0=K2+K(1+γ)Uφ、U0S=K2+KUφ,而将K这一不平衡系数分别取3、5、∞进行计算后笔者发现,在有效接地故障系统的故障中,间隙击穿源于暂态过电压,而这一暂态过电压可能源自单相跳闸也可能源自线路单相接地,这一故障与主变压器中性点工频稳态电压不存在关系。
4 间隙距离及间隙零序保护时限校核
在完成变压器中性点过电压与间隙击穿分析后,我们还需要进行间隙距离及间隙零序保护时限校核的分析,这一环节的分析主要由以下几方面组成。
1)母线电压计算。
结合本文研究的故障实例,为了能够更为透彻进行该故障的分析,我们就需要计算故障所在升压站110kV母线电压,而假设这一故障的不同故障处并结合整定计算软件进行仿真,我们就能够得到不同故障处母线电压。
2)并联间隙的选择方法。
在完成母线电压计算后,我们还需要确定并联间隙的选择方法,而考虑到UCP区间内放电的概率为99.7%,由此笔者将σ值取0.03,这里的σ代表的是空气间隙工频击穿电压标准偏差,而由此结合间隙并联避雷器整定原则,这一并联间隙的选择就需要遵循:
Ubc
3)放电间隙调整。
完成并联间隙的选择方法的分析后,我们还需要就放电间隙调整展开深入分析,而结合绝缘水平LI276AC119、避雷器MOA、110m并联距离,笔者得出了
UbckV≤325/1.25=260,而由此避雷器MOA选择了Y1W73/200型号,而考虑到避雷器的残压作用,笔者确定了间隙可能出现同时动作的情况[2]。
结合上文内容我们能够较为直观了解到零序Ⅰ段保护越级误动作的出现原因,而为了降低主变压器受到的冲击,笔者建议选择110kV绝缘水平变压器中性点应用上文中选择的避雷器进行过电压保护,这样故障发生后中性点的绝缘裕度就将得到较好保障,相关故障的出现几率也将由此大大降低。
4)延长间隙零序保护动作时限的分析。
完成上述研究后,我们对本文研究的故障已经产生了较为深刻的认知,而为了更为深入完成本文研究,我们还需要就增大间隙距离的局限性、延长间隙零序保护动作及其影响进行深入分析。
a.在对增大间隙距离的局限性分析中,笔者确定了间隙距离调整并不能完全避免本文研究的间隙被击穿相关故障出现、主变压器在相关故障发生时容易出现损坏、避雷器在故障中很容易因工频电压的作用发生爆炸、可能产生高幅值截波,结合这一系列分析我们不难发现,增大间隙距离并不是本文研究间隙被击穿相关故障的万金油解决对策,其本身可能引发更为严重的故障后果。
b.在对延长间隙零序保护动作及其影响进行的分析中,笔者发现这一措施能够实现电网中继电保护装置的正常运行、避免线路保护误动,而考虑到间隙被击穿后存在着工频续流维持特点,这就使得我们必须设法保证间隙距离满足整定需求、裕度方面中性点标准截波耐受值能够得到保证。
5 相关建议
结合上文内容我们能够对本文研究的间隙被击穿相关故障能够产生较为直观且深入的认知,而为了最大程度上避免相关故障的出现,降低攀枝花山区电力故障发生几率,笔者结合技术导则与运行规程提出了:确定0.3s为全线基地保护整定时间、将主变压器中性点间隙整定为120mm且保护动作时间则延长至1.5s、将110kV双回线路接在不同母线上、在中性点放电间隙安装镀锌圆钢并在安装时进行老炼的建议,这样就能够有效避免间隙被击穿相关故障的发生。值得注意的是,中性点放电间隙的放电电极也应布置成一条水平直线,故障的避免由此才能够获得更为有力支持。
6 结论
在就主变压器中性点间隙击穿零序保护误动展开的相关研究中,笔者选择了攀枝花山区某次单相接地故障作为研究的故障实例,而结合保护动作分析、变压器中性点过电压与间隙击穿分析、间隙距离及间隙零序保护时限校核、相关建议论述,我们就能够较为直观且深入的了解主变压器中性点间隙击穿零序保护误动,也能够认识到这一误动带来的负面影响与消除策略,希望这一认知能够为攀枝花山区频频出现的电力故障问题解决带来一定帮助。
参考文献:
[1]武万才,宋仕军,张晓磊.主变压器中性点间隙击穿零序保护误動分析与建议[J].电力系统自动化,2012,14:9094.
[2]王凯琪,王东升.变压器中性点放电间隙击穿分析[J].农村电气化,2015,06:3132.
作者简介:邓杰,四川南充人。