一起过渡电阻引起越级跳闸故障研究

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1、一起过渡电阻引起越级跳闸故障研究摘要本文详细分析了在恶劣天气下，输电线路断线产生较大过渡电阻对距离保护的影响。同时，本文还对过渡电阻在两个厂家、两种不同原理的距离保护中产生的影响也进行了详细的对比，并提出了一些合理性建议。关键词距离保护；过渡电阻；故障分析中图分类号04文献标识码A文章编号1674-6708(2012)80-0117-030引言在辽宁电网66kV电压等级的系统中，大多数的66kV输电线路，距离保护作为主保护而得到广泛的应用。优点是在没有分支电流的情况下，不受系统运行方式变化影响。但是距离保护

2、也存在一个无法弥补的缺陷，就是受过渡电阻影响较大。本文通过对一起典型事故的分析，来说明过渡电阻对距离保护存在的影响，同时提出了解决方法。1事故简介2012年2月22日16时，辽宁地区开始普降大雪，并伴有大风天气。16时56分34秒66kV甲站66kV南宾线距离保护I段动作跳闸，3秒后重合成功。16时56分50秒220kV乙站66kV中南一线距离保护III段动作跳闸，并闭锁重合闸。此时甲站现场运行方式为66kV中南一线受电，南华线备用。南宾线为负荷线路，开关在合位。在此情况下备自投动作跳开中南一线开关，合上南

3、华线开关，随后备自投后加速动作跳闸，致使66kV甲站停电。（见图1）2事故调查2.1现场巡线经过现场巡线发现南宾线5#-22#耐张段、26#-28#耐张段的导线发生舞动，致使5#-22#耐张段中的20#-22#中线导线断落地面，21#-22#右线导线断落地面，26#-28#右线断线落地，导致线路跳闸。故障点现场情况如下图所示：2.2保护动作情况调查继电保护人员分别赶到66kV甲站和220kV乙站，对继电保护装置的动作报告进行查看如下：2.3甲站南宾线保护存储数据典型时刻数据3保护动作分析3.166kV甲站南

4、宾线保护动作分析1）南宾线距离保护I段动作时间较长，724ms跳闸。说明此次故障初始阶段测量阻抗不稳定，虽达到距离保护I段启动值，但未达到动作值。随着故障的发展，测量阻抗进一步减小直到满足距离I段的动作条件后，保护出口跳闸；2）测量电阻较大。保护测距仅为2.422KM,保护重合后测量电阻R=1Q,电抗x=0.1826Q（二次值），折算到一次值为5.5+jl.0043Qo而南宾线导线型号为LGJ-35,在2.422km处导线阻抗一次值为2.0587+jl.0099Q。两者对比可以看出电抗值基本接近，而电阻值却

5、增大了2.67倍，说明此次故障中存在的过渡电阻很大；3）从巡线结果可以看出此次故障为永久性故障，但南宾线重合后却没有再次跳闸。如果从故障报告上看，南宾线重合后没有故障波形，我们只能断定南宾线重合后故障已消失了。但是这一结论却与中南一线及备自投保护动作相矛盾。因此与厂家技术人员联系将装置内部数据导出（见前表）。此时，我们可以看到，南宾线重合后仍存在故障电流,并且测量阻抗中的电阻含量偏高，最小值也达到了2Q,超出了距离III段的保护范围，因此南宾线保护在开关重合后没有再次动作跳闸；4）距离保护的动作最基本条件是

6、测量阻抗落在保护区内，而此次故障，过渡电阻阻值的变化范围非常大，从1Q到3.9Q（二次测量值），如此大的变化导致距离保护测量阻抗变得十分不准确，进而使距离保护判定为区外故障。说明过渡电阻的存在对距离保护判定逻辑有较大影响。3.2220kV乙站66kV中南一线动作分析乙站66kV中南一线的动作为距离保护III段动作跳闸,并闭锁重合闸，通过保护报告可以看出以下几个问题：1）距离III保护动作出口时间较长，从保护启动到出口跳闸共计10451ms,整定时间为2s,说明该故障类型复杂,故障过程中测量阻抗极其不稳定；2

7、）保护测距偏差较大。故障报告显示测距为62.5km,而实际故障点为距离乙站中南一线出口50km左右，说明故障中存在较大的过渡电阻；3）故障类型在故障过程中发生了转换。乙站中南一线报告显示故障相别为AC相，但南宾线故障报告显示为BC相故障，巡线结果为南宾线出口20-26#杆塔间BC相断线，A相绝缘击穿。说明故障是由相间短路故障逐渐发展为两相断线及三相接地短路故障。4过渡电阻对上下级不同原理的距离保护影响分析220kV乙站66kV中南一线保护配置为南瑞继保公司的RCS-951A,甲站66kV南宾线保护配置为北京

8、四方公司的CSC166Ao根据保护定值利用CAD软件绘制理想状态下，线路保护范围及上下级的配合关系如下图所示（图中所标阻抗为二次值）：从图中我们可以看到，南宾线在重合后的测量阻抗十分接近南宾线保护电阻线边缘，由于当测量阻抗在0.95ZZD〜1.05ZZD之间时保护处于可动或可不动的状态，因此现实情况是南宾线保护一直处于启动状态。中南一线保护特性是阻抗圆特性，距离III段保护范围将南宾线包括在内，因此当南宾线保护没