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三繞組變壓器過(guò)電流保護(hù)無(wú)選擇動(dòng)作分析及改進(jìn)

閱讀:122發(fā)布時(shí)間:2011-5-16

1 事故過(guò)程及保護(hù)動(dòng)作情況
  某年87日,饒陽(yáng)所兩臺(tái)主變并列運(yùn)行帶35kV10kV負(fù)荷。165535kV1#3111隔離開(kāi)關(guān)支柱絕緣子損壞,造成35kV1#母故障,1、2#主變110kV復(fù)閉過(guò)流保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)35kV母線分段301斷路器及兩臺(tái)主變的35kV主進(jìn)311312斷路器,2#主變的10kV過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)10kV母線分段501斷路器。
  從本次故障可以看出:故障點(diǎn)在35kVI#母線,主變的110kV復(fù)閉過(guò)流保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)301、311斷路器是正確的,已將3111隔離開(kāi)關(guān)的故障點(diǎn)隔開(kāi),而再跳開(kāi)312斷路器和10kV分段501斷路器則應(yīng)屬于非選擇性動(dòng)作,致使35kV2#母線停電,擴(kuò)大了停電范圍。
2
 故障及保護(hù)動(dòng)作分析
  事故發(fā)生后,對(duì)主變保護(hù)裝置進(jìn)行了檢查,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)裝置問(wèn)題。但從事故現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn),3111隔離開(kāi)關(guān)的三相絕緣子都存在放電的燒痕,表明故障點(diǎn)曾發(fā)生了嚴(yán)重的三相短路,并從安平220kV變電所的110kV線路167斷路器的故障錄波可以得到證實(shí)。
  通過(guò)對(duì)平安所的故障錄波波形分析可知:在故障初始瞬間為A、B相間短路,約80ms后轉(zhuǎn)為三相短路。
  經(jīng)綜合分析后認(rèn)為:在35kV1#3111隔離開(kāi)關(guān)故障發(fā)生后,35kV1、2#母線電壓降低,使12#主變的110kV復(fù)閉過(guò)流保護(hù)的復(fù)合電壓閉鎖元件開(kāi)放,且流經(jīng)1、2#主變高壓斷路器111、112的故障電流使主變的110kV復(fù)閉過(guò)流保護(hù)電流元件同時(shí)啟動(dòng),延時(shí)1.5s后同時(shí)跳開(kāi)301斷路器。但此時(shí)故障已發(fā)展為三相短路,全所的三側(cè)電壓降低,造成1、2#主變的復(fù)合電壓元件繼續(xù)開(kāi)放,1#主變的高壓側(cè)111斷路器繼續(xù)通過(guò)故障電流,又經(jīng)0.5s延時(shí)從故障開(kāi)始已持續(xù)2.0s)后動(dòng)作跳開(kāi)311斷路器,使3111隔離開(kāi)關(guān)故障點(diǎn)與1#主變隔離;在301斷路器跳開(kāi)的同時(shí),2#主變經(jīng)并列運(yùn)行的10kV母線仍向35kV1#母線故障點(diǎn)迂回提供短路電流,2#主變的110kV復(fù)閉過(guò)流保護(hù)的電流元件在迂回電流的作用下,也經(jīng)0.5s(從故障開(kāi)始已持續(xù)2.0s)延時(shí)后動(dòng)作跳開(kāi)312斷路器,2#變的10kV過(guò)電流保護(hù)也在此迂回電流的作用下0.5s延時(shí)動(dòng)作跳開(kāi)10kV母線分段501斷路器,導(dǎo)致35kV2#母線停電和10kV母線分列運(yùn)行。
3
 改進(jìn)方案與結(jié)論
  由以上分析,可以對(duì)三繞組主變的高、低壓側(cè)配置的復(fù)閉過(guò)流保護(hù)在整定時(shí)作以下改進(jìn):
  (1)為防止并列運(yùn)行的變壓器提供迂回短路電流導(dǎo)制類似的過(guò)電流保護(hù)無(wú)選擇性動(dòng)作,高壓復(fù)閉過(guò)流保護(hù)的時(shí)間級(jí)差要大于低壓側(cè)過(guò)電流保護(hù)的zui小動(dòng)作時(shí)限。在本例中,如果2#主變的10kV過(guò)流保護(hù)動(dòng)作的*時(shí)限改為0.20.3s跳開(kāi)501斷路器,則在1、2#主變的110kV復(fù)閉過(guò)流保護(hù)1.5s跳開(kāi)301斷路器后,經(jīng)2#主變向故障點(diǎn)提供的迂回短路電流使10kV過(guò)電流保護(hù)起動(dòng)0.20.3s后便跳開(kāi)501斷路器,切斷了迂回短路電流,2#主變的110kV復(fù)閉過(guò)流保護(hù)的過(guò)流繼電器返回,便不再跳開(kāi)312斷路器,不會(huì)導(dǎo)制2#母線失電,擴(kuò)大停電范圍。
  (2)在主變的低壓過(guò)電流保護(hù)回路上增加一個(gè)快速跳低壓分段的保護(hù)段,該保護(hù)段定值需要考慮與相鄰線路保護(hù)定值的配合。
  以上兩種改進(jìn)方案都是當(dāng)主變中壓側(cè)外部故障,如果產(chǎn)生經(jīng)低壓側(cè)的迂回短路電流時(shí),以低壓側(cè)母線的快速分列運(yùn)行來(lái)保證高壓復(fù)閉過(guò)流保護(hù)的動(dòng)作選擇性。對(duì)于三繞組主變各側(cè)均裝設(shè)了過(guò)電流保護(hù)的整定也有借鑒意義。


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