對一起由非同期合閘造成線路跳閘的事故淺析

楊玲+李文+惠小東+石定中+羅玉珠

摘 要 本文是一起對35kV大山變電站35kV線路跳閘后，在合閘時刻由保護(hù)裝置的非同期合閘造成該段母線其他線路跳閘的事故分析，通過保護(hù)重合閘邏輯的比對分析，針對有源線路提出了重合閘采用類似手合同期的邏輯判據(jù)，在原有程序僅考慮電壓和角差判據(jù)的基礎(chǔ)上增加了頻差等判據(jù)閉鎖條件，更加嚴(yán)格和周全考慮頻差和開關(guān)動作時間的影響，既可以保證重合閘檢同期的成功率，又可以盡量避免非同期合閘事故的再次發(fā)生。

關(guān)鍵詞 線路跳閘 非同期合閘 手合同期 頻差

中圖分類號：TP732 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0引言

電力系統(tǒng)中，35kV及以下系統(tǒng)多為負(fù)荷線路或者系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)線路，電壓、頻率相對穩(wěn)定，同時兼顧考慮線路跳閘后的重合閘檢同期成功率，線路保護(hù)檢同期邏輯普遍較為寬松，僅考慮同期電壓和線路電壓達(dá)到70%Un有壓條件且角差在定值范圍內(nèi)，連續(xù)滿足10ms同期則發(fā)重合閘令；然而系統(tǒng)與小電電源之間在線路跳閘后，同期頻率和角度都相差較大，加上裝置從檢同期令發(fā)出時刻到開關(guān)實際合上時刻存在一定延遲，在此期間同期角差也很容易由同期轉(zhuǎn)為非同期狀態(tài)，諸上條件均會造成非同期合閘。

1跳閘前運(yùn)行方式及經(jīng)過

110kV德黨變110kV大德線、德永線停電，永德縣110kV電網(wǎng)通過35kV德鳳T線弱連接并網(wǎng)，35kV德松線、35kV松水線、35kV水大線、35kV三大五線、35kV德三線合環(huán)運(yùn)行，忙海河三級電站等通過35kV水韻變35kV水大線與系統(tǒng)并網(wǎng)。110kV大勐統(tǒng)、大寨子、南界田、馬龍河一、三級電站并入永康電網(wǎng)運(yùn)行，110kV昌明礦業(yè)、恒昌硅廠通過110kV永康變并網(wǎng)。

事件經(jīng)過：2016年6月25日15：44某礦業(yè)未報調(diào)度將硅爐停爐，減少負(fù)荷約12MW，引起35kV松水線、35kV水大線過流跳閘。

2跳閘經(jīng)過及動作分析

2.1跳閘經(jīng)過（以下時刻均為6月25日15時大山變側(cè)跳閘情況）

（1）44分48秒656毫秒35kV水大線362斷路器過流III段動作跳閘； 44分51秒688毫秒35kV水大線一次重合閘動作合閘； 44分51秒864毫秒35kV水大線362斷路器過流I段動作跳閘。

（2）44分52秒430毫秒35kV三大五線361斷路器過流I段動作跳閘。

2.2保護(hù)動作情況分析

（1）2016年6月25日15時44分36秒，某礦業(yè)硅爐停爐減少負(fù)荷約12MW，大勐統(tǒng)片區(qū)上網(wǎng)有功增加，有功峰值28MW，35kV水韻變35kV松水線328斷路器過流III段動作跳閘，故障相別ABC三相，故障電流127.2A，跳閘后環(huán)形供電方式解除，永康片區(qū)通過35kV水大線、35kV三大五線、35kV德三線與110kV德黨變連接。

（2）15時44分48秒大勐統(tǒng)片區(qū)上網(wǎng)變?yōu)橄戮W(wǎng)，有功峰值7.4MW，無功峰值12MVar，35kV大山變35kV水大線362斷路器過流III段動作跳閘，故障相別ABC三相，動作電流203A。35kV大山變35kV水大線線路保護(hù)裝置記錄的故障量及方向均滿足動作條件，出口正確，保護(hù)裝置動作行為正確。永康片區(qū)孤網(wǎng)運(yùn)行。

（3）15時44分51秒35kV大山變35kV水大線重合閘動作合362斷路器時發(fā)生三相非同期合閘。35kV大山變35kV水大線362斷路器過流I段、35kV三大五線361斷路過流I段同時動作跳閘，故障相別ABC三相，動作電流921A，閉鎖重合閘。110kV永康變及永康片區(qū)變電站孤網(wǎng)運(yùn)行，運(yùn)行期間部分10kV線路低頻減載動作。

3跳閘分析

（2）在35kV水大線重合閘動作合上斷路器瞬間，發(fā)生系統(tǒng)振蕩（如圖3）波及同一段母線上的35kV三大五線，隨即35kV三大五線線路保護(hù)過流I段動作跳開361斷路器。

4結(jié)論

此次35kV水大線和35kV三大五線動作過程均可判定為正確動作，造成35kV水大線非同期重合閘的原因為：該裝置（型號為：9611N，版本：2.00.1.13.1497）的重合閘檢同期邏輯只具備檢角差功能，未將頻率差考慮在內(nèi)，在頻率相差過大時重合閘會造成非同期合閘，從而產(chǎn)生短路電流，引發(fā)其他線路跳閘，擴(kuò)大事故范圍。

當(dāng)線路發(fā)生故障，小電系統(tǒng)與主網(wǎng)大系統(tǒng)脫離時間過長后，小系統(tǒng)頻率有可能不滿足要求，需要進(jìn)而考慮重合同期時頻差和同期壓差的限制閉鎖條件，要求母線頻率與線路頻率低于同期定值里的“手合同期頻差定值”，母線電壓與線路電壓幅值差小于同期定值里“手合同期壓差閉鎖定值”，同時考慮從重合閘令發(fā)出到斷路器實際合閘之間的時間間隔，要求在斷路器合閘時刻的同期角小于“重合閘同期角度”，從而極大降低線路非同期的概率。目前，升級后的裝置程序已逐步替換現(xiàn)有版本，且裝置運(yùn)行情況良好。

參考文獻(xiàn)

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