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[行业技术文章]再谈110KV变电站变压器间隙保护

更新:2013-04-09



1.前言
阅读了贵刊2003年第3期王柳的《南阳局110kV变电站变压器间隙庇护的改良》一文后,针对我局110kV樟树变电站也曾泛起过类似的问题,但我们的解决方式分歧于南阳局,现将我们所接纳的方式作一介绍,以供同参考。

2.问题的提出
2.1运行概况

110kV樟树变电站座落在樟树市市区,现有主变2台,#1主变31500kVA,#2主变20000kVA,其一次主接线图如图1所示,在正常运行方式下,112清樟Ⅰ回、123清樟Ⅱ回开关断开,111石樟线开关合上受电,由220kV石滩变电站114石樟线开关供电,#1主变运行带负荷,#2主变处冷备用,主变中性点不接地,设有间隙庇护,另外322樟盐线、971富达线两用户具有自备小火电厂。

#1主变庇护采用许继四方的CST-231B,#2主变庇护采用南自厂的PST-1200,#1主变间隙庇护定值为:过电压二次整定值为110V,0.5秒跳主变三侧;过电流一次整定值为100A,0.5秒跳主变三侧。还有一套低频减载装配,其定值见下表1。


表1低频减载装配定值


2.2事务经过

2001年12月4日,樟树变电站正处在正常运行方式下,322樟盐线和971富达线的自备发机电均在发电状态。

石滩变电站6:30分,事故喇叭响,114石樟线零序Ⅰ段庇护动作,重合闸动作成功,石樟线控制屏上以下光字牌亮:“零序动作”、“重合闸动作”,石樟线庇护屏上以下旌旗灯号灯亮:“零序Ⅰ段”、“重合闸”,故障录波陈述:故障测距10.1KM、故障相B相、故障电流Imax=30.7A、I0=31.,石滩变对上述情况检查确认后复回旌旗灯号。


图1一次主接线图


樟树变电站6:30分,全站瞬间失压,同时喇叭响,#1主变三侧开关跳闸,#1主变控制屏上以下光字牌亮:“后备庇护动作”、“庇护跳闸”,#1主变庇护屏上以下旌旗灯号灯亮:“后备动作”、“跳闸”,#1主变庇护屏上液晶显示报文为:I0JhCK(高压间隙零流第二时限出口)、I0JhCK1(高压间隙零流时限出口),中心旌旗灯号屏上以下光字牌亮:“Ⅲ轮低频减载动作”,10kV高压室911水运线、912水电线、914观上线、973樟Ⅰ线、922樟米线、923樟酒线、924店下线、925樟药线、926樟Ⅱ线、927樟港线、928年夜桥线、929樟粮线开关跳闸,检查确认后复回旌旗灯号。

并于7:00分,合上123清樟Ⅱ回开关,断开111石樟线开关,110kV母线由123清樟Ⅱ回供电;7:02分,已合上123清樟Ⅱ回开关,断开111石樟线开关,7:30分,经检查站内站外(室内室外)装备无故障,恢复#1主变送电,恢复10KV用户送电,一切正常。

3.事务分析
3.1进程分析

经由过程分析故障录波陈述和庇护动作陈述发现,当110kV石樟线发生单相瞬时性接地故障后,首先石滩变电站114石樟线开关零序庇护动作跳闸,114石樟线开关跳开后,樟树变电站110kV系统为一孤立的不接地系统,且由322樟盐线、971富达线的发机电供电带接地址运行,该系统继续运行必然有两个后果:

3.1.1322樟盐线、971富达线的发机电解列运行,因系统已为孤立系统;发机电负荷太重,势必引发发机电频率下降,而引发樟树变电站的低频减载装配启动,凭据定值(表1),0.15秒后低频减载装配出口跳所有接跳开关,由于该装配未接跳322樟盐线、971富达线开关,是以系统仍为一孤立的不接地系统,继续由322樟盐线、971富达线的发机电供电带接地址运行。

3.1.2不接地系统带接地址运行势必在系统内发生过电压,非故障相电压将升高倍,变压器中性点电压升高为相电压,造成#1主变中性点放电间隙击穿,凭据#1主变间隙庇护定值,0.5秒后主变间隙庇护出口跳主变三侧开关。

其后,石滩变电站114石樟线开关经重应时间(整定为1秒)重合成功,线路恢复送电,但樟树变电站#1主变三侧开关已跳开,许多10kV线路开关也已跳开,需由运行值班人员手动恢复送电,延长了用户停电时间,下降了供电靠得住性。

3.2缘由分析

从进程分析可知,要害缘由是322樟盐线、971富达线拥有自备小火电厂,若322樟盐线、971富达线不具有自备小火电厂,低频减载装配将不会动作,主变间隙庇护也不会动作,是以我们斟酌当石樟线泛起故障(非论瞬时故障仍是故障)时应当首先想法子跳开322樟盐线、971富达线开关。

4.解决问题
更改樟树变电站低频减载装配定值,轮接跳322樟盐线、971富达线开关,其它线路依然放在第三轮不变,其定值见表2。

这样,当110kV石樟线发生故障(非论瞬时故障仍是故障),石滩变电站114石樟线开关跳闸后,樟树变电站内低频减载装配启动,轮0.1秒出口跳322樟盐线、971富达线开关,此时与孤立110kV系统相连的电源线路均已切除,低频减载装配和主变间隙庇护将靠得住返回,故障点靠得住灭弧。假设110kV石樟线故障为瞬时性故障,随后石滩变电站114石樟线开关重合,恢复樟树变电站的供电,从而缩短了用户停电时间,提高了供电靠得住性,化了运行。


表2低频减载装配定值


此种方式利便易行。但当故障发生时,孤立的110kV系统将存在瞬间的过电压,因低频减载装配是在石滩变电站114石樟线开关跳开后才启动,应接纳响应的过电压庇护措施。

5.效果检查
樟树变电站低频减载装配更刊定值以后,2002年5月28日,石樟线又发生了单相瞬时性接地故障,那时樟树变电站正处在正常运行方式下,322樟盐线和971富达线的自备发机电均在发电状态。

石滩变电站7:12分,事故喇叭响,114石樟线开关跳闸,零序F段庇护动作,重合闸动作成功,石樟线控制屏上以下光字牌亮:“零序动作”、“重合闸动作”,石樟线庇护屏上以下旌旗灯号灯亮:“零序F段”、“重合闸”,故障录波陈述:故障测距15.8KM、故障相C相、故障电流Imax=20.1A、I0=20.9A,将以上情况汇报后并复回旌旗灯号。

樟树变电站7:12分,喇叭响,全站瞬间失压,失压时低频减载装配动作,中心旌旗灯号屏上以下光字牌亮:“Ⅰ轮低频减载动作”,322樟盐线开关跳闸,10kV高压室971富达线开关跳闸,随即石滩变电站114石樟线开关重合,恢复樟树变电站的供电,从而缩短了用户停电时间,提高了供电靠得住性,检查确认后复回旌旗灯号;不外7:15分,合上322樟盐线、971富达线开关。