繼電保護誤動故障案例分析與處理

摘 要：文章通過對一起10 kV供電線路送電不成功的原因查找，分析了三段式饋線保護在10kV供電系統中的配置情況，根據存在的問題提出了解決辦法。

關鍵詞：繼電保護；誤動；分析處理

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）11-0107-02

1 故障現象及經過

漾泉藍焰煤層氣公司35 kV變電站是2012年7月才投入運行的一座新變電站，采用一臺主變單母線不分段運行方式，該站共有5條10 kV出線，總負荷約為3 200 kW，饋線保護裝置選用了北京清大繼保電力技術有限公司的THL-302A型數字線路保護測控裝置。2012年11月10日07：20，10 kV南二區624線路過流一段保護動作跳閘，運行人員對開關、斷路器和保護裝置進行檢查均正常，對線路進行巡查，最終確定了故障為線路落鳥造成相間短路，故障點找到且已排除，09：02對線路試送電，試送不成功。保護動作數據如表1，波形如圖1所示。

南二區624；事件類型：保護事件；事件時間：2012/11/10-09：02：17.056

2 故障原因分析

10 kV南二區624線路全長15.3 km，接帶22臺變壓器，單臺最大容量315 kVA，最小80 kVA，總容量為2 480 kVA，該線路平均負荷約為650 kW，平均電流52 A。該線路電流互感器采用兩相星形接法，變比為200/5，選用的THL-302A型線路保護裝置，具有三段低電壓閉鎖方向過流保護，低電壓閉鎖方向反時限過流保護，三相一次自動重合閘、失壓保護、測控及現場總線通信等功能，過流保護的低電壓閉鎖和方向閉鎖可單獨投退。南二區624線路保護定值單如表2所示。

10 kV架空線路常見故障有單相接地、兩相和三相短路等故障。該線路所投過流I段、II段保護可以保護線路相間短路故障，絕緣監察配合系統專門配置的小電流接地選線裝置可判定單相接地故障，所以南二區624回路所配保護種類基本合理，能夠滿足線路出現的各種故障對于繼電保護的需求。

上面的分析表明繼電保護配置能夠滿足線路故障的需求，下面對繼電保護的整定計算進行檢查分析：空載變壓器投入送電時會出現很高的勵磁涌流，其幅值可以達到變壓器額定電流的6～8倍同時含有大量的非周期分量和高次諧波分量，對于線路接帶的多臺變壓器，每臺變壓器的勵磁涌流對于整條線路的影響會因安裝位置和距離電源側的長度有所不同，南二區線路總長15.3 km，線路中后段安裝的變壓器對整條線路的啟動電流影響較小，根據以往的經驗線路的送電沖擊電流按照所有變壓器額定電流的3倍計算，即：I=3×2 480/10/1.732≈429.6 A，折算到二次側i=429.6/40≈10.7 A。實際動作值為8.45 A，與計算結果基本相符，而設定的保護定值為6.8 A，無法躲過送電瞬間的變壓器勵磁涌流。從錄波圖上也能看到，送電過程中三相電壓波形無明顯變化，A、C相電流波形正常無畸變，說明線路無故障，送電不成功的原因就是過流一段的保護定值設定較小造成的，這是一起典型的繼電保護誤動故障。這樣，我們只需根據計算結果對保護定值進行適當的修改或者減少變壓器同時送電啟動的臺數即可。

3 改進措施

①根據線路負荷的特點，采用分片分級的送電方式，減少變壓器同時送電的臺數，降低送電時變壓器的勵磁涌流，以躲過保護定值偏小的問題，這樣不需要調整保護定值，只是線路送電時繁瑣一些。

②根據計算的結果，對保護定值按照表3進行調整。

表3中過流一段為零時限速斷，按照躲過變壓器的勵磁涌流同時能夠保護線路末端三相短路進行整定，過流二段為限時速斷，按照能夠保護最小運行方式下線路末端兩相短路進行整定，時限按照躲過變壓器的勵磁涌流時間進行整定，一般的中小型變壓器兩個周波后勵磁涌流即可恢復到正常值，所以過流二段的時限按照0.1 s整定，過流三段按照原過流二段的定值進行整定，即躲過全部負荷正常運行的情況下，最大容量的電機啟動電流和啟動時間進行整定。經過核算校驗，該保護定值單能夠滿足繼電保護對選擇性、靈敏性、速動性和可靠性的要求。

4 結 語

我們先期采用了分片分級的送電方式，將整條線路分成三段逐級送電，每次都能順利的送電成功；在今年春檢時，我們對保護定值按照上表進行了調整，實現了整條線路一次送電成功，期間線路出現了幾次鳥害、雷擊等故障，保護裝置也能準確的保護跳閘，達到了預期的目標。

參考文獻：

[1] 何仰贊，溫增銀.電力系統分析[M].武漢：華中科技大學出版社，2002.

[2] 李佑光，林東.電力系統繼電保護原理及新技術[M].北京：科學出版社，2009.