110kV變電站零序過壓保護動作分析及整改方案

摘 要：針對某110 kV變電站零序過壓保護動作分析，發現保護裝置特殊的動作行為是由末端變電站帶小水電上網所引起的。在問題原因分析清楚后，通過對二次回路、保護整定方面提出了改進方案及對策，以避免該問題的發生。

關鍵詞：零序過壓保護；動作分析；末端變電站

本文介紹了電網末端變電站所發生的一起故障。此類故障雖然比較常見但繼電保護裝置動作情況比較特殊，完全不同于以往故障后動作行為。通過結合電網實際情況對該故障進行詳細的理論分析，在對電網運行方式及負荷情況進行綜合分析后，發現保護裝置特殊的動作行為是由末端變電站帶小水電上網所引起的。在問題原因分析清楚后，通過對二次回路、保護整定方面提出了改進方案及對策，以避免該問題的發生。

2013年7月10日17：47分和7月19日14：20分， 110kV甲線路在距離110kV甲變電站8.9km和19.2km發生單相接地瞬時故障，引起110kV甲線路距離I段瞬時動作，線路重合閘動作成功，110kV甲變電站側主變高后備零序過壓0.5s動作，跳開110kV線路開關（無主變高壓側開關）、主變中壓側開關、主變低壓側開關。

一、故障前電網運行方式

110kV甲線路運行供110kV甲變電站負荷， 110kV乙線路備用， 110kV丙線路104開關熱備用開口，110kV甲變電站1號主變運行狀態，主變中性點1110地刀拉開；有甲水電站（3.6MW）通過35kV甲線路上網，乙水電站（5MW）通過35kV乙線路上網。故障跳閘時水電出力2.4MW，全站下網負荷10MW。

二、事故處理經過

2013年7月10日 17：47分110kV甲變電站1號主變高后備保護動作，跳110kV甲線路101開關，1號主變35kV側311開關，10kV側011開關；同時對側110kV甲線路101開關距離I段保護動作跳閘，重合閘動作，重合成功；18：05分經值班員現場檢查主變本體及相關間隔無異常后，對主變送電正常，甲變電站恢復正常運行方式。

2013年7月19日 14：20分110kV甲變電站1號主變高后備保護動作，跳110kV甲線路101開關，1號主變35kV側311開關，10kV側011開關；同時對側110kV甲線路101開關距離I段保護動作跳閘，重合閘動作，重合成功；14：37分經值班員現場檢查主變本體及相關間隔無異常后，對主變送電正常，甲變電站恢復正常運行方式。

三、動作分析：

1、2013年7月18日保護人員對110kV甲變電站主變保護進行定檢檢查，檢查結論保護裝置無異常，二次回路正常。

2、故障跳閘分析

110kV甲線路兩次故障點靠近對側變電站，在距離I段動作范圍內，瞬時動作，而110kV甲變電站甲線路在距離II段動作范圍內，時間整定1.1s，但當對側變電站側動作后，110kV甲變電站主變中性點未接地，形成中性點未接地網絡，引起非故障相上升，二次零序電壓達到170V左右，大于零序過壓整定150V，持續0.5s后主變高后備零序過壓動作，跳開110kV線路開關（無主變高壓側開關）、主變中壓側開關、主變低壓側開關，切除小電源后110kV甲變電站甲線路無保護動作。本次裝置動作邏輯正確，但線路故障引起主變保護動作需要整改。

四、整改方案

經分析處于末端變電站、中性點不接地運行且站內有小水電上網，可能出現類似問題。排查發現除110kV甲變電站1號主變外，還有其他變電站主變存在類似問題。

整改方案：利用主變高后備零序過壓I時限出口聯跳小水電上網線路，防止主變過壓，主變高后備零壓II時限跳主變三側開關做后備保護，整改接線查考下圖。

對以后改造及基建要求：新建線路有光纖通道條件選擇線路光差保護，利用兩側速動切除線路故障。新建主變加裝中性點間隙電流CT，零序過壓保護與零序間隙過流保護分開，利用擊主變中性點穿后零序過流與線路保護時間上配合，防止類似事件。