T接支線影響距離保護(hù)正確動(dòng)作的研究

陳果 ，黃黎明

（1.四川中電福溪電力開發(fā)有限公司，四川 宜賓 645112；2.國網(wǎng)遂寧供電公司，四川 遂寧 629000)

當(dāng)保護(hù)安裝處與短路故障點(diǎn)之間有分支線路時(shí)，分支電流對(duì)阻抗繼電器的測(cè)量有直接影響。分支電流分為助增電流和外汲電流兩種。助增電流可能會(huì)使距離保護(hù)拒動(dòng)。外汲電流可能會(huì)使距離保護(hù)誤動(dòng)。

1 事件發(fā)生前的運(yùn)行方式

AB雙線運(yùn)行，用戶D站由ABD支線供電，如圖1所示。

圖1 事故前電網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖

2 事件保護(hù)動(dòng)作情況

2018年3月19日21點(diǎn)16分，D站#1主變低壓側(cè)開關(guān)三相弧光短路，但因主變跳閘矩陣設(shè)置錯(cuò)誤，導(dǎo)致103開關(guān)拒動(dòng)，故障未與主網(wǎng)隔離。故障后3.3秒，A站 AB二、一線相間距離保護(hù)III段動(dòng)作，跳開124、123開關(guān)后， 124開關(guān)重合成功，2秒后123開關(guān)再重合成功，再次送電至D站故障點(diǎn)。3.3秒后， 124開關(guān)相間距離III段再次跳閘，2秒后123開關(guān)相間距離III段再次跳閘，將故障點(diǎn)與主網(wǎng)隔離。

3 保護(hù)動(dòng)作情況仿真

依據(jù)系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)、整定值、跳閘前的潮流情況，利用PSCAD仿真分析軟件分析。AB雙線小于5km，ABD支線小于1km，D站主變?nèi)萘?0MVA、短路阻抗比為10.8%。對(duì)于D站短路故障來說，D站主變短路阻抗是決定短路電流大小的最重要因素，為此通過調(diào)整主變短路阻抗比來觀察D站低壓側(cè)母線三相短路時(shí)，相關(guān)線路測(cè)量阻抗如表1所示。

表1 D站主變短路阻抗比變化對(duì)AB雙線測(cè)量阻抗的影響

4 保護(hù)動(dòng)作情況分析

影響距離保護(hù)正確動(dòng)作的主要因素較多，對(duì)于本次故障來說，該接線方式下兩側(cè)保護(hù)安裝處與故障點(diǎn)之間會(huì)出現(xiàn)分支電路，即助增支路。下面通過仿真分析分支電路對(duì)測(cè)量阻抗的影響。

4.1 助增電流的影響

當(dāng)B站有、無功負(fù)荷為0，D站主變短路阻抗比取正誤差10%。通過斷開電源側(cè)開關(guān)，模擬D站低壓側(cè)母線三相短路故障，觀察AB雙線測(cè)量阻抗的變化如表2所示。

表2 助增電流對(duì)AB雙線測(cè)量阻抗的影響

由表2可見，B站不帶負(fù)荷，AB雙線兩側(cè)均能正確動(dòng)作。但在AB雙線同時(shí)供電時(shí)，AB一線A站、AB二線兩側(cè)測(cè)量阻抗較單電源供電方式均有大幅度增長，尤以AB一線A側(cè)、AB二線B側(cè)增加更甚，原因是AB一線與AB二線B側(cè)至T接點(diǎn)的阻抗之和大于AB二線A側(cè)至T接點(diǎn)間阻抗的緣故。

4.2 外汲電流的影響

D站主變短路阻抗比取正誤差10%，基于AB二線T接，D站低壓母線三相短路故障，AB一線A側(cè)保護(hù)安裝處與故障點(diǎn)之間存在外汲支路，即B站負(fù)荷。B站負(fù)荷大小、性質(zhì)對(duì)AB一線A側(cè)測(cè)量阻抗的影響情況如表3所示。

表3 負(fù)荷變化對(duì)AB一、二線保護(hù)測(cè)量阻抗的影響情況

由表3可見，AB雙線A側(cè)測(cè)量阻抗隨負(fù)荷增長呈減少趨勢(shì)，AB一線減少更為突出；AB二線B側(cè)隨負(fù)荷增長趨勢(shì)明顯，尤其無功功率影響更大。對(duì)于D站低壓側(cè)母線三相故障故障來說，AB雙線潮流較大，引起的AB二線B側(cè)測(cè)量阻抗變化增量也就增大，完全有可能直接導(dǎo)致AB二線B側(cè)距離Ⅲ段保護(hù)發(fā)生拒動(dòng)。

5 結(jié)論及展望

通過以上分析，D站主變故障因跳閘矩陣錯(cuò)誤導(dǎo)致斷路器未跳開是本次事件的直接原因； AB二線B側(cè)距離Ⅲ段保護(hù)未動(dòng)作，原因是AB二線T接點(diǎn)至故障點(diǎn)的等值阻抗較大，AB二線A側(cè)短路電流的助增效應(yīng)明顯，導(dǎo)致AB二線B側(cè)保護(hù)測(cè)量阻抗增大，超出了距離保護(hù)動(dòng)作區(qū)所致。為避免類似事件發(fā)生，應(yīng)采取如下措施：（1）加強(qiáng)用戶的技術(shù)監(jiān)督，避免因用戶定值等問題造成越級(jí)跳閘事件發(fā)生；（2）應(yīng)充分考慮運(yùn)行方式對(duì)后備保護(hù)的影響，盡量避免雙回且?guī)接的短線路使用 單側(cè)電源、大負(fù)荷供電方式；（3）宜將T接的支線改接至附近變電站母線供電。