110千伏變電站干式變壓器間隙保護探討

為了防止主變壓器間隙接地保護動(dòng)作，保證供電的可靠性，考慮并要求間隙保護選擇性動(dòng)作。關(guān)鍵詞：1號變電站干式變壓器間隙保護。前言看了劉王的文章《南陽(yáng)局110kV變電站干式變壓器間隙保護的改進(jìn)》，我們樟樹(shù)110kV變電站也出現過(guò)類(lèi)似的問(wèn)題，但我們的解決方案與南陽(yáng)局不同?，F在我們介紹一下我們采用的方法，供同行參考。2.2.1運行概述110千伏樟樹(shù)變電站位于樟樹(shù)市區。共有2臺主變壓器，#1主變壓器為31500kVA，#2主變壓器為20000kVA，其一次主接線(xiàn)圖如圖1所示。正常運行方式下，112清障一號和123清障二號開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，111張世線(xiàn)開(kāi)關(guān)閉合受電，220千伏張世線(xiàn)用電#1主變帶負荷運行，#2主變冷備用，主變中性點(diǎn)不接地，并有間隙保護。此外，322張延線(xiàn)和971達夫線(xiàn)的兩個(gè)用戶(hù)擁有自己的小型熱電廠(chǎng)。#1主變保護采用許繼四方CST-231B，2主變保護采用南子廠(chǎng)PST-1200，1主變間隙保護整定值：過(guò)電壓二次整定值110伏，主變三側0.5秒跳閘。過(guò)流整定值一次100A，主變三側0.5秒跳閘。還有一套低頻減載裝置，其定值如下表1所示。2.2 2001年12月4日事故發(fā)生后，樟樹(shù)變電站處于正常運行狀態(tài)，322樟樹(shù)鹽線(xiàn)和971達夫線(xiàn)自備發(fā)電機處于發(fā)電狀態(tài)。石灘變電站6:30，事故喇叭響起，114石家莊-張江線(xiàn)路零序一段保護動(dòng)作，重合閘動(dòng)作成功，石家莊-張江線(xiàn)路控制屏以下指示燈顯示：“零序動(dòng)作”和“重合閘動(dòng)作”，石家莊-張江線(xiàn)路保護屏以下信號燈顯示3360“零序一段”和“重合閘”，故障錄波報告3360故障位置10.1公里

圖1樟樹(shù)變電站6:30點(diǎn)一次主接線(xiàn)圖，全站瞬間失壓，喇叭同時(shí)鳴響，#1主變三側開(kāi)關(guān)跳閘。#1主變控制面板上的下列信號燈顯示：“后備保護動(dòng)作”和“保護跳閘”，而#1主變保護面板上的下列信號燈顯示3360“后備動(dòng)作”和“跳閘”。#1主變保護屏上的LCD顯示信息為：I0JhCK(高壓間隙零電流第二時(shí)限退出)和I0JhCK1(高壓間隙零電流較好時(shí)限退出)。中央信號屏上的下列燈板點(diǎn)亮：“三次低頻減載動(dòng)作”，10kV高壓室內的911輸水線(xiàn)路、912水電線(xiàn)路、914觀(guān)測線(xiàn)路、973張莊一號線(xiàn)、922張咪線(xiàn)在7333.6萬(wàn)小時(shí)時(shí)，123青張二號開(kāi)關(guān)閉合，111張世線(xiàn)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，110kV母線(xiàn)由123青張二號供電；73，336，002時(shí)，123清丈二開(kāi)關(guān)閉合，111張世線(xiàn)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。73，336，030，檢查點(diǎn)內外(室內外)設備無(wú)故障，1 #主變及10KV用戶(hù)送電恢復，一切正常。3.事件分析3.1過(guò)程分析通過(guò)對故障記錄報告和保護動(dòng)作報告的分析，發(fā)現110千伏張世線(xiàn)路發(fā)生單相瞬時(shí)接地故障后，石灘變電站114張世線(xiàn)路開(kāi)關(guān)零序保護動(dòng)作先跳閘，114張世線(xiàn)路開(kāi)關(guān)跳開(kāi)后，樟樹(shù)變電站110千伏系統為隔離不接地系統，由322張延線(xiàn)路和971達夫線(xiàn)路發(fā)電機供電。系統繼續運行有兩個(gè)后果。發(fā)電機過(guò)載必然導致發(fā)電機頻率降低，進(jìn)而導致樟樹(shù)變電站低頻減載裝置啟動(dòng)。根據定值(表1)，0.15秒后，低頻減載裝置出口將跳開(kāi)所有開(kāi)關(guān)。由于該裝置沒(méi)有跳過(guò)322張延線(xiàn)和971達夫線(xiàn)的開(kāi)關(guān)，該系統仍然是一個(gè)孤立的不接地系統，繼續由322張延線(xiàn)和971達夫線(xiàn)的發(fā)電機電源和接地點(diǎn)運行。3.1.2有接地點(diǎn)的不接地系統運行，必然會(huì )在系統中產(chǎn)生過(guò)電壓，非故障相電壓成倍增加，干式變壓器中性點(diǎn)電壓增加到相電壓，造成#1主變壓器中性點(diǎn)放電間隙擊穿。根據#1主變間隙保護的整定值，主變間隙保護出口會(huì )在0.5秒后跳至主變三側開(kāi)關(guān)。之后，石灘變電站114張世線(xiàn)開(kāi)關(guān)在重合閘時(shí)間(設定為1秒)后成功重合閘，線(xiàn)路恢復輸電。但樟樹(shù)變電站#1主變三側開(kāi)關(guān)跳開(kāi)，很多10kV線(xiàn)路開(kāi)關(guān)也跳開(kāi)，需要值班操作人員手動(dòng)恢復送電，延長(cháng)了用戶(hù)停電時(shí)間，降低了供電可靠性。3.2原因分析從流程分析可以看出，關(guān)鍵原因是322張延線(xiàn)和971達夫線(xiàn)有自備小型火電廠(chǎng)。如果322張延線(xiàn)和971達夫線(xiàn)沒(méi)有自備小型火電廠(chǎng)，低頻減載裝置將不運行，主變壓器間隙保護不運行。因此，我們認為，當石張線(xiàn)發(fā)生故障(無(wú)論是瞬時(shí)故障還是永久故障)時(shí)，應先先嘗試跳閘322張延線(xiàn)和971達夫線(xiàn)的開(kāi)關(guān)。4.解決問(wèn)題，改變樟樹(shù)變電站低頻減載裝置的整定值。322樟樹(shù)鹽線(xiàn)和971達夫線(xiàn)的道岔將在較好輪進(jìn)行切換，而其他線(xiàn)路將在第三輪保持不變。其設定值見(jiàn)表2。這樣，當110kV張世線(xiàn)發(fā)生故障(無(wú)論是瞬時(shí)故障還是永久故障)，石灘變電站114張世線(xiàn)開(kāi)關(guān)跳閘時(shí)，張樹(shù)變電站低頻減載裝置啟動(dòng)，322張燕線(xiàn)和971達夫線(xiàn)開(kāi)關(guān)在0.1秒內跳至較好輪出口。此時(shí)，與隔離的110千伏系統連接的電力線(xiàn)路已經(jīng)切斷，低頻減載裝置和間隙保護 #p#分頁(yè)標題#e#

該方法方便可行。但發(fā)生故障時(shí)，隔離的110kV系統會(huì )出現瞬時(shí)過(guò)電壓。石灘變電站114張世線(xiàn)開(kāi)關(guān)跳閘后，低頻減載裝置啟動(dòng)，應采取相應的過(guò)電壓保護措施。5.效果檢查2002年5月28日張世線(xiàn)樟樹(shù)變電站低頻減載裝置整定值變更后

又發(fā)生了單相瞬時(shí)性接地故障，當時(shí)樟樹(shù)變電站正處在正常運行方式下，322樟鹽線(xiàn)和971富達線(xiàn)的自備發(fā)電機均在發(fā)電狀態(tài)。石灘變電站7:12分，事故喇叭響，114石樟線(xiàn)開(kāi)關(guān)跳閘，零序F段保護動(dòng)作，重合閘動(dòng)作成功，石樟線(xiàn)控制屏上如下光字牌亮:“零序動(dòng)作”、“重合閘動(dòng)作”，石樟線(xiàn)保護屏上如下信號燈亮:“零序F段”、“重合閘”，故障錄波報告:故障測距15.8KM、故障相C相、故障電流Imax=20.1A、I0=20.9A，將以上情況匯報后并復歸信號。樟樹(shù)變電站7:12分，喇叭響，全站瞬間失壓，失壓時(shí)低頻減載裝置動(dòng)作，中央信號屏上如下光字牌亮:“Ⅰ輪低頻減載動(dòng)作”，322樟鹽線(xiàn)開(kāi)關(guān)跳閘，10kV高壓室971富達線(xiàn)開(kāi)關(guān)跳閘，隨即石灘變電站114石樟線(xiàn)開(kāi)關(guān)重合，恢復樟樹(shù)變電站的供電，從而縮短了用戶(hù)停電時(shí)間，提高了供電可靠性，檢查確認后復歸信號;不過(guò)7:15分，合上322樟鹽線(xiàn)、971富達線(xiàn)開(kāi)關(guān)。

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