羅 劍

葛洲壩集團電力有限責(zé)任公司，湖北宜昌 443002

10kV線路保護拒動原因分析

羅 劍

葛洲壩集團電力有限責(zé)任公司，湖北宜昌 443002

本文是從110kV線路發(fā)生接地故障，10kV低頻減載拒動，引起孤網(wǎng)運行時沒有按照負荷重要性來切除的事故入手，剖析保護裝置拒動的原因。指出在電氣設(shè)備安裝工程中，注意電氣一次設(shè)備變比與實際負荷配合的重要性，以提高保護動作的選擇性、可靠性。

10kV線路；保護拒動；問題分析

1 故障概述

西昌市110kV松武線發(fā)生接地故障，110kV松林變電站側(cè)開關(guān)拒動，導(dǎo)致110kV松安線、110kV瀘松線跳閘，致使110kV松林變電站全站失壓。錦屏電網(wǎng)及瀘沽變電站與西昌電網(wǎng)解列。110kV松林變電站失壓，瀘沽變電站通過110kV聯(lián)瀘線連同錦屏電網(wǎng)、河口電站、東端小水電一起孤網(wǎng)運行，地調(diào)命令根據(jù)實際情況控制負荷。根據(jù)預(yù)案各變電站部分10kV開關(guān)低周減載保護動作后錦屏電網(wǎng)負荷控制在29.7mW左右，其中錦屏西端21.8mW，錦屏東端7.9mW；河口電站保持滿發(fā)35.8mW，110kV聯(lián)磨二級通過聯(lián)合變上網(wǎng)5.2mW，錦屏電網(wǎng)通過110kV聯(lián)瀘線向瀘沽變電站輸送負荷11.3mW。電網(wǎng)系統(tǒng)頻率波動維持在49.4Hz～50.6Hz之間。按運行情況看在切掉第一、二輪負荷后可滿足運行要求，但在實際切除過程中近2/3的保護裝置沒有動作。

2 故障分析

2.1 低周減載基本原理

低周減載應(yīng)考慮的問題是系統(tǒng)安全運行的最低頻率值，系統(tǒng)發(fā)生嚴重故障時，防止系統(tǒng)頻率崩潰的動作值及切負荷量。低周減載方案應(yīng)滿足以下幾點：1）快速動作，故障后及時阻止頻率下降；2）避免誤動作導(dǎo)致負荷過切或拒動導(dǎo)致負荷欠切；3）保證恢復(fù)系統(tǒng)穩(wěn)定和不超過系統(tǒng)安全運行頻率點的前提下切負荷量最小。如圖1所示，是一種典型的在系統(tǒng)發(fā)生功率缺額時，傳統(tǒng)低頻減載裝置實現(xiàn)按頻率逐級減載過程中的系統(tǒng)頻率變化軌跡圖。

圖1 典型低周減載頻率變化圖

fN為系統(tǒng)頻率，假如在t0時刻系統(tǒng)發(fā)生了大量的有功功率缺額，系統(tǒng)頻率將急劇下降。當(dāng)頻率下降到基本輪首輪動作頻率整定值f1時，經(jīng)延時Δt1，切除一部分負荷。如果功率缺額比較大，第一輪減載后，系統(tǒng)頻率還會繼續(xù)下降?？紤]到第一輪減載的作用，系統(tǒng)頻率將按照曲線3～4下降，而不是按照曲線3～3′下降。當(dāng)頻率下降到基本輪第二輪動作頻率整定值f2時，經(jīng)延時Δt2 后又切除一部分負荷。此時系統(tǒng)頻率開始回升，但由于系統(tǒng)頻率長時間處于特殊輪首輪頻率整定值f1'之下，時間達到首輪動作整定值Δt3后，特殊輪減載第一輪，切除一部分負荷。如此時系統(tǒng)頻率仍低于特殊輪第二輪頻率整定值f2'，時間達到特2輪動作整定值Δt4后，后備輪第二輪減載，又切除一部分負荷，之后系統(tǒng)頻率慢慢恢復(fù)至正常頻率。

2.2 存在的問題及整改措施

在孤網(wǎng)開始時，低周減載第一、二輪次中錦屏電網(wǎng)部分變電站10kV出線低周減載保護未動作，各廠家保護裝置的具體原因為：

1）南京電研低周減載保護裝置：線路如果不在運行狀態(tài)（I≤0.06In），則低周保護自動退出；

2）南瑞繼保低周減載保護裝置：線路如果不在運行狀態(tài)（I≤0.06In），則低周保護自動退出；

3）成都智達低周減載保護裝置：線路如果不在運行狀態(tài)（I≤0.06In），則低周保護自動退出；

4）南京自動化低周減載保護裝置：本裝置同時設(shè)有電壓、電流閉鎖，裝置內(nèi)部固定為0.6Un，無流定值內(nèi)部固定為0.1In；

5）因泰萊低周減載保護裝置：電流閉鎖條件的退投可以由控制字實現(xiàn)控制。

當(dāng)裝置配有低電壓閉鎖及滑差閉鎖功能的低周減載保護。當(dāng)裝置投入工作時頻率必須在50±0.5Hz 范圍內(nèi)，低周保護才允許投入。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障，頻率下降過快超過滑差閉鎖定 值時瞬時閉鎖低周保護。另外，線路如果不在運行狀態(tài)（I≤0.06In），則低周保護自動退出，低周保護動作同時閉鎖線路重合閘。幾乎所有廠家的保護裝置的低周保護的邏輯都必須滿足這一條件（邏輯圖如圖2所示），這一條件的加入就意味著低周保護退投必須判斷線路電流，但是線路電流的采樣又取決于電流互感器的變比。

圖2 典型低周減載邏輯圖

綜上所述，要避裝置低周保護拒動不能迅速切掉負荷維護電網(wǎng)正常運行，可通過以下兩種途徑實現(xiàn)：一是在邏輯關(guān)系中加入控制字實現(xiàn)控制；二是按實際負荷的大小配上與之相符合的電流互感器。

3 結(jié)論

本文結(jié)合低周減載裝置的基本原理，根據(jù)110kV線路發(fā)生接地故障，10kV線路保護裝置拒動，引起孤網(wǎng)運行時沒有按照負荷重要性來切除的事故入手，剖析低周減載裝置拒動的原因進行了分析，在低周減載裝置及電流互感器的配合上提出了自己的觀點。通過實際運行表明，該問題的解決對于提高錦屏施工電網(wǎng)在孤網(wǎng)運行時的供電可靠性。

[1]楊博，解大，等.電力系統(tǒng)低頻減載的現(xiàn)狀與應(yīng)用[J].華東電力，2002(9).

[2]胥傳普，張磊，等.關(guān)于華東電網(wǎng)第三道防線建設(shè)的思考[J].華東電力，2008.

[3]巫柯，李興源，等.孤立小受端系統(tǒng)的低頻減載設(shè)計[J].現(xiàn)代電力，2009.

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1674-6708（2010）32-0019-02