电气技术|区外故障导致继电保护越级误动的问题分析与预防( 二 )


根据10kV 2号电容器保护装置提供的录波图(如图3所示)可知 , 装置采样故障电流波形为畸形波 , 10kV 2号电容器CT变比为100/5;将故障电流折算到一次设备侧 , 得故障相电流为244A , 远小于主变低后备保护装置采样得出的2007.2A , 可明显判断为052断路器间隔CT饱和 , 保护装置采样故障电流小于实际故障电流 , 达不到过流Ⅰ段保护动作定值 , 故过流Ⅰ段一直未动作 , 其故障发展顺序与图2的分析结果一致 。

电气技术|区外故障导致继电保护越级误动的问题分析与预防
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图3 10kV 2号电容器保护装置录波图
1.3 案例1结论分析
根据现场检查情况 , 确认10kV 2号电容器AB相一次设备存在短路故障 , 35kV 2号主变低后备保护先于10kV 2号电容器保护动作 , 造成越级跳闸 。
保护装置信息综合分析可知 , 由于10kV 2号电容器故障 , 造成10kV 052断路器间隔CT饱和 , 保护装置采样到的最大故障电流小于实际故障电流 , 仅有12.2A , 小于过流Ⅰ段12.5A的动作定值 , 因此过流Ⅰ段未动作;35kV 2号主变低后备保护装置采到的最大故障相电流为25.09A , 大于限时速断电流14A的动作定值 , 0.3s左右主变低后备保护装置限时速断T1出口跳开10kV母联012断路器 , 10kVⅠ段母线失压 。
但是10kV 2号电容器052断路器位于10kVⅡ段母线上 , 故障未排除 , 故障电流一直持续存在 , 经0.5s左右的延时后 , 由于10kV 2号电容器装置采样电流12.2A大于过流Ⅱ段定值7A , 过流Ⅱ段保护出口 , 跳开10kV 2号电容器052断路器 , 故障点被隔离 , 保护动作结束 。 2 案例2
2.1 保护动作经过梳理
接地调通知2019年12月15日22:31 , 35kV M变电站10kV 025断路器过流Ⅰ段保护动作 , 35kV 1号主变保护装置(型号为北京四方CSC-326GF)比率差动保护动作 , 35kV侧301断路器、10kV侧001断路器跳闸 , 直接造成35kV M变电站全站失压的恶性非计划停电事件 。

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【电气技术|区外故障导致继电保护越级误动的问题分析与预防】

图4 35kV M变电站部分主接线图
根据后台机报文可知具体保护动作情况如下:
(1)22:31:49.143 , 10kV 025断路器过流Ⅰ段保护启动 。
(2)22:31:49.184 , 主变保护起动 。
(3)22:31:49.238 , 35kV 1号主变比率差动出口(如图5所示) , 主变高压侧301断路器、低压侧001断路器跳闸 。
(4)22:31:49.262 , 10kV 025断路器过流Ⅰ段动作(如图6所示)(Ia=32.5A , Ib=32.50A , Ic=32.00A) 。
(5)22:31:50.287 , 10kV 025断路器重合闸动作 , 重合成功 。

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图5 主变保护测控装置比率差动保护出口

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图6 025断路器过流Ⅰ段保护动作
2.2 现场检查情况
现场检查35kV 1号主变及10kV Ⅰ段母线各间隔一次设备外观无异常 , 各CT变比为:
1)10kV 025断路器CT变比为300/5 。
2)35kV 1号主变35kV侧301断路器CT变比为100/5 。
3)35kV 1号主变10kV侧001断路器CT变比为400/5 。
35kV 1号主变差动保护平衡系数为1.1 。

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根据电流互感器等效示意电路(如图7所示) , ZLC为电流互感器内阻 , ZFZ为负载电阻;电流互感器传变特性如图8所示 。


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