摘要:对双侧电源
220kV
线路单相经高阻接地
故障,利用
故障录波报告信息和
故障向量分析方法,阐明了两侧
故障电流变化不同的原因,澄清了
线路故障类型和性质,为
故障点的查找提供了有力依据,并阐述了对继电保护动作的影响。
关键词:双侧电源;单相;高阻接地;
故障分析
2003年8月,常德电业局
220kV黄德线相继发生了三次
故障跳闸,从
故障录波图看,黄秧坪变压器侧
故障相电流增大、德山变压器侧
故障相电流减小现象,不合常理,就此现象进行了分析。
1
故障现象
2003年8月3日,德山变压器侧微机保护装置的动作报告为:黄德线的黄秧坪变压器602断路器及德山变压器608断路器三相跳闸,当时负荷潮流方向为黄秧坪变压器送德山变压器有功负荷170MW。
2003年8月27日,该
线路又发生了两次两侧断路器三相跳闸,
故障现象与8月3日基本一致。
2
故障录波分析
基于三次
故障现象基本相同,以8月3日的黄德线
故障为典型进行分析。
2.1德山变压器侧
故障录波数据及波形
故障前2个周波及启动后8个周波,德山变压器608断路器三相电流有效值及录波记录分别见表1和图1。
表1 德山变608断路器电流有效值图1 德山变608断路器电流故障录波图从德山变压器侧看:
故障前,负荷电流Ia、Ib、Ic为1.76A(TA:1200/5),
故障后Ia、Ib基本没变,但
故障后两周波左右,C相电流Ic降低为1A,3I0缓慢增加到0.744A,3I0超前Ic大约80°。
2.2黄秧坪变压器侧
故障录波数据及波形
故障前2个周波及启动后8个周波,黄秧坪变压器602断路器三相电流有效值及录波记录,见表2和图2。
表2 黄秧坪变602断路器电流有效值图2 黄秧坪变602断路器电流故障录波图从黄秧坪变压器侧(假定为N侧)看:
故障前,负荷电流Ia、Ib、Ic(二次)1.74A(TA:1200/5),
故障后Ia、Ib基本没变,但
故障后两周波左右,C相电流Ic增加为3A,3I0缓慢增加为1.6A,3I0滞后Ic大约40°。
3向量图分析
出现
故障相C相的一侧电流增加,而另一侧电流减少,特别是
故障相侧电流减小,似乎不可能,也从未碰见过;
线路是否真正有
故障,是否是区外
故障,通过分别作两侧的向量图进行仔细分析,便发现不难理解此现象。
故障时,相关变电站接线简图如图3所示。
图3 相关变电站接线简图IM、IN分别为两侧C相
故障分量电流,Ifc为C相负荷电流,由黄秧坪变压器侧流向德山变压器侧,Z为K点接地阻抗。
黄秧坪、德山变压器两侧的向量图如图4(a)、(b)所示。
图4 两侧的向量简图故障时,认为两侧(电势)电压相位基本一致,
故障相电压相位基本不变,根据单相接地分析,IM、IN分别超前各自的3U0为y角约95°(其电流大小暂不考虑)。Ifc滞后德山变压器侧UC为φM=180° φ,滞后黄秧坪侧UC为φN=φ(φ为负荷阻抗角)。
由上图可以看到:
故障后
故障录波图中,德山变压器侧C相电流ICM=IM Ifc;黄秧坪侧C相电流ICN=IN Ifc也就是
故障后,各自的
故障相C相电流为该相
故障分量与负荷电流的合成。
对于德山变压器侧,
故障分量电流不大时(小于约1.5倍负荷电流),即经高阻接地,受电侧
故障相电流小于负荷电流,小于两健全相电流。那么,据统计,90为导线对附近的树木放电,其阻抗大小在100w以上。
4结语
双电源负荷
220kV
线路单相经高阻接地时,送电侧
故障相电流增加,受电侧的
故障相电流,很可能小于健全相电流,即此时
故障相电流可能会减少。在此种情况下,有些继电保护,特别是相间距离保护、相电流保护等难以反映,会产生拒动;因零序电流不大,相应零序保护灵敏度也不高,也可能会拒动。因此出现上述发生单相高阻接地
故障时,
故障相一侧电流增加,一侧电流降低现象。