T接支線影響距離保護正確動作的研究

陳果 ，黃黎明

（1.四川中電福溪電力開發有限公司，四川 宜賓 645112；2.國網遂寧供電公司，四川 遂寧 629000)

當保護安裝處與短路故障點之間有分支線路時，分支電流對阻抗繼電器的測量有直接影響。分支電流分為助增電流和外汲電流兩種。助增電流可能會使距離保護拒動。外汲電流可能會使距離保護誤動。

1 事件發生前的運行方式

AB雙線運行，用戶D站由ABD支線供電，如圖1所示。

圖1 事故前電網結構示意圖

2 事件保護動作情況

2018年3月19日21點16分，D站#1主變低壓側開關三相弧光短路，但因主變跳閘矩陣設置錯誤，導致103開關拒動，故障未與主網隔離。故障后3.3秒，A站 AB二、一線相間距離保護III段動作，跳開124、123開關后， 124開關重合成功，2秒后123開關再重合成功，再次送電至D站故障點。3.3秒后， 124開關相間距離III段再次跳閘，2秒后123開關相間距離III段再次跳閘，將故障點與主網隔離。

3 保護動作情況仿真

依據系統設備參數、整定值、跳閘前的潮流情況，利用PSCAD仿真分析軟件分析。AB雙線小于5km，ABD支線小于1km，D站主變容量50MVA、短路阻抗比為10.8%。對于D站短路故障來說，D站主變短路阻抗是決定短路電流大小的最重要因素，為此通過調整主變短路阻抗比來觀察D站低壓側母線三相短路時，相關線路測量阻抗如表1所示。

表1 D站主變短路阻抗比變化對AB雙線測量阻抗的影響

4 保護動作情況分析

影響距離保護正確動作的主要因素較多，對于本次故障來說，該接線方式下兩側保護安裝處與故障點之間會出現分支電路，即助增支路。下面通過仿真分析分支電路對測量阻抗的影響。

4.1 助增電流的影響

當B站有、無功負荷為0，D站主變短路阻抗比取正誤差10%。通過斷開電源側開關，模擬D站低壓側母線三相短路故障，觀察AB雙線測量阻抗的變化如表2所示。

表2 助增電流對AB雙線測量阻抗的影響

由表2可見，B站不帶負荷，AB雙線兩側均能正確動作。但在AB雙線同時供電時，AB一線A站、AB二線兩側測量阻抗較單電源供電方式均有大幅度增長，尤以AB一線A側、AB二線B側增加更甚，原因是AB一線與AB二線B側至T接點的阻抗之和大于AB二線A側至T接點間阻抗的緣故。

4.2 外汲電流的影響

D站主變短路阻抗比取正誤差10%，基于AB二線T接，D站低壓母線三相短路故障，AB一線A側保護安裝處與故障點之間存在外汲支路，即B站負荷。B站負荷大小、性質對AB一線A側測量阻抗的影響情況如表3所示。

表3 負荷變化對AB一、二線保護測量阻抗的影響情況

由表3可見，AB雙線A側測量阻抗隨負荷增長呈減少趨勢，AB一線減少更為突出；AB二線B側隨負荷增長趨勢明顯，尤其無功功率影響更大。對于D站低壓側母線三相故障故障來說，AB雙線潮流較大，引起的AB二線B側測量阻抗變化增量也就增大，完全有可能直接導致AB二線B側距離Ⅲ段保護發生拒動。

5 結論及展望

通過以上分析，D站主變故障因跳閘矩陣錯誤導致斷路器未跳開是本次事件的直接原因； AB二線B側距離Ⅲ段保護未動作，原因是AB二線T接點至故障點的等值阻抗較大，AB二線A側短路電流的助增效應明顯，導致AB二線B側保護測量阻抗增大，超出了距離保護動作區所致。為避免類似事件發生，應采取如下措施：（1）加強用戶的技術監督，避免因用戶定值等問題造成越級跳閘事件發生；（2）應充分考慮運行方式對后備保護的影響，盡量避免雙回且帶T接的短線路使用 單側電源、大負荷供電方式；（3）宜將T接的支線改接至附近變電站母線供電。