110kV线路保护定值整定策略改进方案

110kV线路保护定值整定策略改进方案

汪清涓，冯志东

(广西电网钦州供电局，广西 钦州 535000)

摘要：针对实际中110kV线路保护动作情况进行录波图、故障模拟、重合闸情况分析，根据分析结果对原有保护策略进行调整，对有相似情况的保护定值整定有参考价值。

关键词：接地距离保护；重合闸方式；中性点间隙击穿

0 引言

目前阶段，110kV线路保护的主要后备保护为距离保护，距离保护是反应故障点至保护安装地点之间的距离或阻抗，并根据距离远近而确定动作时间的一种保护装置，分为相间距离保护和接地距离保护，距离保护的主要元件为阻抗继电器，阻抗继电器可根据其端子上所加的电压和电流测量保护安装处至短路点间的阻抗值，该阻抗称为阻抗继电器的测量阻抗，当短路点至安装处距离近时，其测量阻抗小，动作时间短，当短路点至保护安装处距离远时，其测量阻抗增大，动作时间增长，保证距离保护有选择性地切除故障线路。

1 110kV线路保护动作过程

2018年6月4日，雷雨天气下，110kV C站由110kV AC线供电运行，C站主变中性点不接地，如图1所示。当110kV AC线路在C站近端发生两相接地故障时，220kV A站开关1保护接地距离II段动作跳闸，重合闸成功，110kV C站开关2保护接地距离I段保护动作跳闸，重合闸不成功，110kV备自投动作将C站转由BC线供电，如图2所示。

图1

图2

2 保护动作情况分析

根据C站开关2保护录波图分析，如图3所示，保护装置测量阻抗二次值为Za=0.431Ω，Zb=0.400Ω，Zc=4.757Ω，保护装置距离I段定值二次值为1.7Ω，保护为正确动作。Ia=Ib=Ic约为400A，3I₀波形图约为1280A。

图3

3 故障模拟分析

在故障前电网运行方式下，模拟110kV C站AC线开关2近端、距离C站约1.2公里处a、b相接地故障时，C站AC线开关2无故障电流通过，保护不应动作，且C站母线非故障相c相电压为73.9kV，比正常电压63.5kV高。

在故障前电网运行方式下，合上110kV C站主变中性点时，C站主变中性点接地运行，模拟C站AC线开关2近端、距离C站约1.2公里处a、b相接地故障时，C站AC线开关2三相电流约等于400A，零序电流约1300A，且C站母线非故障相c相电压为57.8kV，比正常电压63.5kV低，开关2跳开后，非故障相电压升高至73.9kV，与波形图一致，如图4所示。

图4

根据以上分析，判断本次保护动作是由于110kV C站主变间隙击穿造成零序回路导通，开关2流过零序电流，造成保护动作跳闸。

AC线开关2重合闸投入，但重合闸选取方式为：检同期、检线无压母有压，故重合闸未动作为正确。

此次保护动作暴露出来的问题是，对雷雨天气下间隙较低电压水平击穿的预想不足，正常零序电压180V时不应击穿，主变定值为零序电压达到180V后0.8秒跳主变各侧，而本次故障零序电压约80V即击穿。保护策略上对无电源侧主变间隙被击穿后的考虑不周到，没有相应的事故处理预想。

4 改进方案措施

在保护运行方式的调整上，为了避免无电源侧主变间隙被击穿后开关2保护动作，退出开关2的保护；在重合闸方式的调整上，考虑同时投入检同期、检线无压母有压、检母无压线有压，开关跳闸后可以重合，但要先试验保护装置能否实现同时投入三种重合闸方式，重合闸方式调整后，需与备自投装置时间配合。

为了避免退出开关2保护后，主变间隙零序电压误动，建议对主变间隙进行合格试验，避免主变间隙误动闭锁高压侧备投，形成区外故障导致主变停运。

参考文献

[1] 崔家佩,孟庆炎,陈永芳,熊炳耀. 电力系统继电保护与安全自动装置整定计算[M]. 北京:水利电力出版社,1993.

[2] 南方电网地区电网继电保护整定计算[M]. 北京:中国电力出版社,2010.

作者简介

汪清涓(1982—)，女，硕士，工程师，主要从事继电保护整定计算及管理工作；

冯志东(1979—)，男，本科，高级工程师，主要从事继电保护整定计算及管理工作。