賴儉
摘 要:本文針對甘泉站220kV泉富一、二線對側(cè)站母線發(fā)生單相接地故障,本側(cè)兩條線路為區(qū)外故障時(shí),國電南自線路保護(hù)PSL 603U差動保護(hù)動作的原因作詳細(xì)分析。
關(guān)鍵詞:區(qū)外故障;差流;差動保護(hù)動作;CT飽和
中圖分類號:TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
一、保護(hù)動作情況
2016年06月29日11時(shí)23分220kV泉富一、二線B相同時(shí)故障,雙縱聯(lián)動作,263、264開關(guān)跳閘,220kV泉富一線收對側(cè)遠(yuǎn)跳,263開關(guān)三相跳閘且未重合,220kV泉富二線264開關(guān)重合閘動作,重合成功。
二、故障分析
1.泉富一線1號保護(hù)差動動作詳解
1.1 差流的形成和計(jì)算
由圖1、圖2可以判斷出故障為B相區(qū)外故障,通過對側(cè)站及本側(cè)站的故障電流波形可看出故障時(shí)刻對側(cè)二次電流出現(xiàn)嚴(yán)重畸變,故障后第二個(gè)周波電流波形正確傳變時(shí)間約為4.167ms(電流采樣值從過零到畸變下降的時(shí)間),第三個(gè)周波正確傳變時(shí)間約為3.33ms,可以確認(rèn)對側(cè)B相CT出現(xiàn)嚴(yán)重飽和。PSL 603U差動保護(hù)裝置的交流模件CT回路最大量程是40倍的額定電流。由于對側(cè)采用的二次額定電流為5A,因此故障電流為200A以下時(shí),保護(hù)裝置的CT都不會飽和。根據(jù)區(qū)外故障時(shí)電流為穿越性電流特點(diǎn),通過甘泉側(cè)保護(hù)裝置的錄波可以算出對側(cè)二次電流約為56A,遠(yuǎn)小于交流模件CT回路最大量程,因此確定對側(cè)B相電流畸變是一次CT飽和造成的。根據(jù)電流波形,計(jì)算出區(qū)外故障時(shí),PSL 603U差動保護(hù)的差動電流、制動電流相關(guān)曲線。計(jì)算結(jié)果如圖3、圖4所示。由以上計(jì)算得出,保護(hù)啟動后68ms~75ms左右差動電流大于制動電流,且差動電流大于差動穩(wěn)態(tài)I段定值(2.5倍差動定值),差動保護(hù)開始滿足動作條件,于保護(hù)啟動后74ms跳閘出口。
1.2 CT飽和時(shí)PSL 603U差動保護(hù)分析
PSL 603U系列差動保護(hù)突變量差動和穩(wěn)態(tài)差動I段K值取2.5,穩(wěn)態(tài)差動Ⅱ段K值0.6且經(jīng)40ms延時(shí),當(dāng)判出區(qū)外故障CT飽和時(shí),制動系數(shù)K值最低抬高至1.05。PSL 603U保護(hù)裝置采用電流極性比相法和電流波形系數(shù)法識別區(qū)外故障CT飽和,能夠有效識別區(qū)外故障飽和深度在5ms以上的CT飽和,保證保護(hù)不誤動。由于泉富一線富邦側(cè)CT飽和程度極深,故障后第三個(gè)周波電流準(zhǔn)確傳變時(shí)間不足4ms,差動保護(hù)未能準(zhǔn)確識別出飽和,導(dǎo)致差動保護(hù)動作。
綜上所述,此次故障中泉富一線PSL 603U差動保護(hù)跳閘原因是:(1)對側(cè)CT嚴(yán)重飽和狀態(tài),飽和深度為3.33ms。(2)線路兩側(cè)CT特性差異較大,富邦側(cè)CT飽和使得二次故障電流波形嚴(yán)重畸變,甘泉側(cè)CT傳變準(zhǔn)確,造成兩側(cè)保護(hù)的二次電流出現(xiàn)差流。泉富一線CT飽和程度嚴(yán)重,使泉富一線差動電流滿足動作條件而動作。
2.泉富一線2號保護(hù)
根據(jù)保護(hù)跳閘報(bào)告知該保護(hù)30ms遠(yuǎn)方啟動跳閘,本側(cè)收到遠(yuǎn)跳信號,三相跳閘并閉鎖重合閘,由此判斷對側(cè)母線保護(hù)動作,啟動了泉富一線遠(yuǎn)跳功能,保護(hù)動作跳開ABC三相。又因RCS-931G系列配置了差動聯(lián)跳功能:本側(cè)任何保護(hù)動作元件動作(如距離保護(hù)、零序保護(hù)等,包括遠(yuǎn)方啟動跳閘元件動作)后立即發(fā)對應(yīng)相連跳信號給對側(cè),對側(cè)收到聯(lián)跳信號后,啟動保護(hù)裝置,并結(jié)合差動允許信號聯(lián)跳對應(yīng)相。故而電流差動保護(hù)動作跳開ABC三相,因此泉富一線2號保護(hù)動作行為正確。
3.泉富二線1號線路保護(hù)
泉富二線1號保護(hù)差動保護(hù)動作行為與泉富一線1號保護(hù)相似,不再做詳解。
4.泉富二線2號線路保護(hù)
現(xiàn)場泉富二線2號保護(hù)未動作,僅有啟動和重合閘動作且重合成功,由于故障為區(qū)外故障,且沒有收到對側(cè)允許跳令,因此差動保護(hù)不應(yīng)動作,動作行為正確。
結(jié)語
通過本次對220kV泉富一、二線對側(cè)發(fā)生母線單相接地故障,對于本側(cè)兩條線路為區(qū)外故障時(shí),本側(cè)國電南自線路保護(hù)PSL 603U差動保護(hù)動作原因詳細(xì)分析后可知母線故障時(shí)線路一次CT嚴(yán)重飽和以及線路兩側(cè)CT特性差異較大會使二次故障電流波形嚴(yán)重畸變,造成兩側(cè)保護(hù)的二次電流出現(xiàn)差流,使泉富一線差動電流滿足動作條件而動作。
參考文獻(xiàn)
[1]國電南自PSL-603U線路保護(hù)裝置說明書[Z]. Q/GDNZ. JB011-2006.
[2]南瑞繼保RCS-931G系列超高壓線路電流差動保護(hù)裝置技術(shù)和使用說明書[Z].ZL_XLBH3114.1106.