论文部分内容阅读
摘要：一般在出现母线间弧光短路、异物被大风刮起和母线设备瓷套炸裂飞溅等情况,母线才会发生相继故障。下文主要结合某220kV变电站的故障情况，就它的保护动作和故障产生的原因进行了分析。
关键词：变电站;母线;保护动作;故障原因
电力继电保护的任务是自动的，快速的，有选择性地将电力系统中的故障设备通过断路器从电力系统中切除，使得无故障部份继续运行.继电保护的原理:是利用被保护设备故障前在某些突变的物理量，当突变达到一定值时，经逻辑判断环节，发出相应的跳闸的指令。母线为系统的灵活运行提供了方便，但发生故障造成的后果却很严重。虽然母线发生故障的概率很小，但对系统的冲击很大。当母线发生故障时，最少要损失一条母线，系统运行的可靠性将会严重降低。母线发生故障后，迅速判断故障性质，采取措施减少损失，将是第一要务，对继电保护工作者尤为重要。
1故障情况
由于遭遇大风、雷雨天气，某变电站5号、4号母线先后发生故障,2201、2202、2210、2211、2215、2216、2217、2219断路器跳闸,220kV母线失电。
该变电站220kV母联2245设备引线采用上下布置的结构,5号母线引线位于上部,4号母线引线位于下部。该变电站220kV母线故障空间位置见图1。
由于大风造成母联2245-5隔离开关与2245断路器TA之间U相引线晃动并对架构放电(图1第1故障点),形成5号母线U相接地故障;220kV母差保护动作跳开5号母线上的断路器,其中母联2245断路器最后切除。在切除的同时,2245-4隔离开关与断路器间的架空引线对架构放电(图1第2故障点),220kV母差保护再次动作,跳开4号母线上的断路器。
经检查发现:2245-5隔离开关与2245断路器TA之间U相引线第3节有放电痕迹;2245-4隔离开关与断路器间的架空引线至架构的绝缘子串架构侧第3片因被电弧灼伤而发白,且有一角已破碎。
2保护动作情况
故障发生后,该变电站220kV母差保护动作,先后跳开5号母线上的断路器、母联断路器和4号母线上的断路器。
母差保护动作后,由于220kV线路纵联保护通常使用闭锁式高频通道，在“母差动作停信”的作用下,该变电站线路对侧的线路开关相应的纵联保护动作,跳开相应线路断路器。其中部分线路纵联保护因故三相跳闸,单重方式未重合,其它各线路纵联保护U相单相跳闸,重合成功。RCS-915母线保护故障波形见图2。
由图2(b)可看出,从5号母线差流消失到4号母线差流波形出现为“无缝连接”,且该连接点出现在母联2245断路器电流消失之时。而2条母线电压波形表现为U相接地的连续性故障,这种转换性相继故障在电力系统中非常少见,由此带来的线路对侧纵联保护动作行为也呈现一定的特殊性。
变电站4号母差保护动作后,约140ms时跳开除南Ⅰ线2211断路器以外的其它断路器,南Ⅰ线非故障相电流IV和IW均变为0,但因221断路器未跳开,母线U相故障依然存在,IU仍然为故障电流,IV和IW消失后IU续存10ms,跳开南Ⅰ线2211断路器,北侧LFP-901保护判为故障转换,三相跳闸。
3故障原因及分析
5号母线发生U相单相接地故障后,母差保护10.7ms时动作;约50ms时5号母线上的各个断路器跳开,约70ms时母联断路器跳开,5号母线失压。随即4号母线发生U相接地故障,母差保护104.7ms时再次动作,148.7ms时跳开4号母线上的断路器,4号母线失压,故障点完全隔离。变電站故障录波图见图3。220kV母线故障电气位置见图4。
由图4可以看出,第1故障点(5号母线U相接地)的弧光将周围空气电离,弧光顺风自西向东延伸,覆盖了2245-4隔离开关与断路器间的架空引线至架构的绝缘子串所在区域。第1故障点切除前,U相对地电压为零,该绝缘子串不会击穿,当母联2245断路器跳开的同时,U相对地电压试图升高,由于此时第1故障点形成的弧光未熄灭,空气绝缘未恢复,4号母线引线绝缘子串区域放电,形成第2故障点(4号母线U相接地)。
母差保护动作后,在“母差动作停信”回路的作用下,某变电站对侧各线路纵联保护动作。其中能够选相动作的,按单重方式进行重合,因某变电站故障已切除,故重合成功。不能实现选相跳闸的,线路纵联保护三跳后单重方式不再发重合命令。
4结束语
某220kV变电站母联间隔的引线采用上下结构的软导线结构,该结构和故障部位决定了风偏放电会造成双母线相继故障。在“母差动作停信”回路的作用下,变电站对侧线路开关纵联保护均正确动作,但因原理不同,纵联保护动作行为有异。故障发生后,母线保护快速、有选择地切除故障,保证了系统稳定和设备安全。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：变电站;母线;保护动作;故障原因
电力继电保护的任务是自动的，快速的，有选择性地将电力系统中的故障设备通过断路器从电力系统中切除，使得无故障部份继续运行.继电保护的原理:是利用被保护设备故障前在某些突变的物理量，当突变达到一定值时，经逻辑判断环节，发出相应的跳闸的指令。母线为系统的灵活运行提供了方便，但发生故障造成的后果却很严重。虽然母线发生故障的概率很小，但对系统的冲击很大。当母线发生故障时，最少要损失一条母线，系统运行的可靠性将会严重降低。母线发生故障后，迅速判断故障性质，采取措施减少损失，将是第一要务，对继电保护工作者尤为重要。
1故障情况
由于遭遇大风、雷雨天气，某变电站5号、4号母线先后发生故障,2201、2202、2210、2211、2215、2216、2217、2219断路器跳闸,220kV母线失电。
该变电站220kV母联2245设备引线采用上下布置的结构,5号母线引线位于上部,4号母线引线位于下部。该变电站220kV母线故障空间位置见图1。
由于大风造成母联2245-5隔离开关与2245断路器TA之间U相引线晃动并对架构放电(图1第1故障点),形成5号母线U相接地故障;220kV母差保护动作跳开5号母线上的断路器,其中母联2245断路器最后切除。在切除的同时,2245-4隔离开关与断路器间的架空引线对架构放电(图1第2故障点),220kV母差保护再次动作,跳开4号母线上的断路器。
经检查发现:2245-5隔离开关与2245断路器TA之间U相引线第3节有放电痕迹;2245-4隔离开关与断路器间的架空引线至架构的绝缘子串架构侧第3片因被电弧灼伤而发白,且有一角已破碎。
2保护动作情况
故障发生后,该变电站220kV母差保护动作,先后跳开5号母线上的断路器、母联断路器和4号母线上的断路器。
母差保护动作后,由于220kV线路纵联保护通常使用闭锁式高频通道，在“母差动作停信”的作用下,该变电站线路对侧的线路开关相应的纵联保护动作,跳开相应线路断路器。其中部分线路纵联保护因故三相跳闸,单重方式未重合,其它各线路纵联保护U相单相跳闸,重合成功。RCS-915母线保护故障波形见图2。
由图2(b)可看出,从5号母线差流消失到4号母线差流波形出现为“无缝连接”,且该连接点出现在母联2245断路器电流消失之时。而2条母线电压波形表现为U相接地的连续性故障,这种转换性相继故障在电力系统中非常少见,由此带来的线路对侧纵联保护动作行为也呈现一定的特殊性。
变电站4号母差保护动作后,约140ms时跳开除南Ⅰ线2211断路器以外的其它断路器,南Ⅰ线非故障相电流IV和IW均变为0,但因221断路器未跳开,母线U相故障依然存在,IU仍然为故障电流,IV和IW消失后IU续存10ms,跳开南Ⅰ线2211断路器,北侧LFP-901保护判为故障转换,三相跳闸。
3故障原因及分析
5号母线发生U相单相接地故障后,母差保护10.7ms时动作;约50ms时5号母线上的各个断路器跳开,约70ms时母联断路器跳开,5号母线失压。随即4号母线发生U相接地故障,母差保护104.7ms时再次动作,148.7ms时跳开4号母线上的断路器,4号母线失压,故障点完全隔离。变電站故障录波图见图3。220kV母线故障电气位置见图4。
由图4可以看出,第1故障点(5号母线U相接地)的弧光将周围空气电离,弧光顺风自西向东延伸,覆盖了2245-4隔离开关与断路器间的架空引线至架构的绝缘子串所在区域。第1故障点切除前,U相对地电压为零,该绝缘子串不会击穿,当母联2245断路器跳开的同时,U相对地电压试图升高,由于此时第1故障点形成的弧光未熄灭,空气绝缘未恢复,4号母线引线绝缘子串区域放电,形成第2故障点(4号母线U相接地)。
母差保护动作后,在“母差动作停信”回路的作用下,某变电站对侧各线路纵联保护动作。其中能够选相动作的,按单重方式进行重合,因某变电站故障已切除,故重合成功。不能实现选相跳闸的,线路纵联保护三跳后单重方式不再发重合命令。
4结束语
某220kV变电站母联间隔的引线采用上下结构的软导线结构,该结构和故障部位决定了风偏放电会造成双母线相继故障。在“母差动作停信”回路的作用下,变电站对侧线路开关纵联保护均正确动作,但因原理不同,纵联保护动作行为有异。故障发生后,母线保护快速、有选择地切除故障,保证了系统稳定和设备安全。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。