線路距離保護誤動作研究分析

王志賀 沈潤 張建

摘 要：線路保護為了防止PT失壓造成保護誤動，增加PT斷線閉鎖回路，使距離保護不受電壓回路斷線影響，可以在失壓過程中起到可靠的閉鎖作用。距離保護配置了PT斷線閉鎖功能，但距離保護在失壓過程中依然存在誤動作的可能，本文通過案例分析距離保護在失壓時誤動作的過程，并進行了詳細分析。

關鍵詞：距離保護;PT失壓;閉鎖

1 緒論

PT二次回路故障容易造成距離保護裝置交流失壓，交流失壓容易造成距離保護的誤動作，造成不必要的經濟損失。針對交流失壓造成距離保護誤動作的情況，很多保護裝置在設計時都加入了PT斷線閉鎖回路。雖然PT斷線閉鎖回路能有效的防止距離保護誤動作，但PT斷線時依然會有誤動作的可能。[1][2]

2 距離保護

距離保護又叫阻抗保護，是通過阻抗繼電器測量故障點到保護安裝處的阻抗，進而反應故障點到保護安裝處的距離。

距離保護在母線失壓時應當可靠閉鎖，不會誤動作。由距離保護原理可知：對于距離保護，運行中測量阻抗Z+U/I，當電壓互感器二次回路斷線時，U=0，Z=0，阻抗元件將會誤動作。微機保護中為防止阻抗元件誤動作，任何保護的出口必須在保護裝置總起動的條件下才會實現，而保護總起動通常采用電流元件，電流元件不受電壓回路斷線影響，可以在失壓過程中起到可靠的閉鎖作用。所以在失壓時距離保護應該被有效閉鎖，不應該造成跳閘。[3][4]查看保護說明書，距離保護起動條件判據：（1）突變量啟動;（2）過流啟動;（3）負序電流啟動。

3 案例分析

35kVTT變為內橋接線。311帶1號主變，312帶2號主變，35kV系統采用線路壓變。10kV系統為單母線分段。1號站用變運行在10kVI母上，2號站用變運行在312線路上。

TT變10kV側帶有光伏電站，為了使備自投能夠可靠動作，35kV系統配置的是線路壓變，正常運行時，311帶1號主變，312帶2號主變，35kV母聯300開關熱備用，如果35kV系統配置的是母線壓變，311開關跳閘，由于10kV系統的光伏電站反送電，導致35kV母線有電，不滿足備自投動作的條件（無壓、無流），同時35kV線路配置了線路距離保護，線路故障時，可以跳開兩側開關，切除故障。

（1）案例1：運行方式：35kVTT變311開關冷備用，312開關帶2號主變，并通過35kV母聯300開關帶1號主變，10kVI、II母線分列運行，10kV母聯100開關熱備用。

事故經過：當合311開關時，311、312開關跳閘，距離三段動作。由于2號占用變運行在312線路，站用變并未失電，檢查發現311開關及312開關兩條線路壓變2次空開都跳開，距離保護失壓造成保護動作。

由系統調取跳閘時的記錄知：合311開關，由于兩條進線來自兩個不同的系統，環流過大，導致兩條線路壓變空開都跳開，35kVⅠ、Ⅱ母失壓，則311、312開關測量阻抗 Z=U/I=0，由于當時為夏季高溫負荷過大，保護一次側電流為 253A（311開關253A，312開關279A），二次側電流大約為 253/120=2.11A（保護繞組變比為 600/5），過流起動定值（Iqzd）為 1.98A，因跳閘前二次電流大于1.98A，二次側電流大于過流保護啟動值（PT斷線閉鎖還未到閉鎖時間），過流起動動作，出口有正電源，所以311、312開關出口跳閘成功。

311、312跳閘后，再次合311，帶1、2主變，保護二次側電流大于過流起動定值，所以過流起動動作，開放出口正電源，電流元件無法對母線失壓進行有效閉鎖，311再次跳閘，所以311合閘瞬間又跳閘，出現合不上的現象。

（2）案例2：運行方式：35kVTT變311開關運行帶1號主變，312開關運行帶2號主變，35kV母聯300開關熱備用狀態，10kVI、II母線分列運行，10kV母聯100開關熱備用。

事故經過：監控報35kV1號壓變故障（高壓保險熔斷），值班人員到變電站更換壓變保險，操作合35kV母聯300開關時，312開關跳閘，距離保護三段動作，311開關并未跳閘。

檢查發現312開關線路壓變二次空開都跳開，PT斷線閉鎖還未到閉鎖時間，距離保護失壓造成保護動作。而311并未跳閘，雖然311的電流已達到啟動值，但是由于311線路壓變異常，造成PT斷線，閉鎖距離保護，所以311并不會跳閘。

（3）原因分析及解決對策。此次事故是由于合環造成線路壓變空開跳開，造成保護誤動作跳閘，同繼電保護專業人員討論時，一致認為雖然合上空開，也可能因為電壓切換不及時造成保護失壓，距離保護也會動作跳閘，但也有可能不跳閘，主要看電壓切換的快慢。

TT變由于兩條進線來自兩個不同的系統，在合環操作時，盡量先在上級電源系統合環，避免TT變合環環流過大，造成距離保護誤動作。同時在操作時，密切關注PT電壓。

4 總結

微機保護中PT斷線閉鎖回路可以防止阻抗元件誤動作，由于從失壓到失壓閉鎖有一定的時間，在這段時間內距離保護依然存在誤動作的可能，本文通過案例分析了這一過程。未來文章研究的重點是在失壓到閉鎖過程中距離保護如何有效閉鎖，而不應該造成跳閘。

參考文獻：

[1]陳德樹，尹項根，張哲，等.電力系統事故過負荷時距離保護誤動問題的分析與對策[C].中國高等學校電力系統及其自動化專業學術年會，2008.

[2]曹雪蘭，王二軍.一起35kV線路距離保護動作分析[J].河南科技，2014（10）：22-23.

[3]孫兆健.一起母線失壓造成距離保護誤動作的事故分析[J].電氣技術，2015，16（5）：135.

[4]柳煥章，周澤昕.線路距離保護應對事故過負荷的策略[J].中國電機工程學報，2011，31（25）：112-117.