某110kV部分同杆并架双回线同时误跳闸原因分析

许津津 刘松灿/ 国网泉州供电公司

某110kV部分同杆并架双回线同时误跳闸原因分析

许津津 刘松灿/ 国网泉州供电公司

110kV部分同杆并架双回线在部分运行方式下，由于零序电流受互感的影响，可能在一回线路故障的情况同时误跳另一回线路。本文详细分析了某起110kV部分同杆并架双回线同时误跳闸的事故情况，首先介绍了事故发展情况，然后根据故障录波数据和波形分析了事故发生原因，最后提出了事故防范措施。

同杆并架；双回线；零序互感；误跳闸

引言

继电保护在电力系统中对运行设备起着监视、控制、保护作用，对电网的安全稳定运行起着举足轻重的影响。而保护装置定值的整定时并不可能考虑所有的运行方式，因此，不可能保证在所有运行方式下都能正确动作，尤其在同杆架设的双回线，很有可能在某些运行方式下误动或者拒动。系统运行方式不断变化，同杆并架线路电源强弱程度亦在不停变化，因此，网络中正序电源阻抗和零序阻抗的变化程度不同，这会对零序和距离保护带来较大影响，从而可能造成同杆架设双回线在故障情况下误跳闸。2013年04月27日06点08分，某220kV变电站110kV A线发生A相故障后跳闸，与A线同杆架设的B线亦同时跳闸后重合，未带来严重的后果。本文首先介绍了事故时的运行方式及事故发展情况，然后根据故障录波图进行了详细分析，最后针对这种情况提出了事故防范措施。

1.运行方式及事故概况

1.1 运行方式

某220kV变电站220kV、110kV系统均为双母线接线分列运行，两台主变中性点均接地运行。110kV A线挂I母线运行、B线挂I母线运行，两条线路均送至另外一个变电站，两条线路同时有线路T接其他变电站，该变电站110kV系统分列运行，两台主变中性点直接接地。系统接线图如图1所示。

1.2 事故概况

110kV A线、B线于2013年04月27日06：08故障同时跳闸，A线A相电流有所增大，B线B相电流有所增大。110kV A线#40塔A相的故障是比较明显的，但是同塔的B线C相却没有任何故障痕迹。扩大B线的故障查找范围，从#35杆至变电站构架均没有发现B线C相的故障痕迹。

1.3 保护动作情况

A线和B线均配置了PSL621C保护。

（1）A线PSL621C保护动作报告：

（2）B线PSL621C保护动作报告：

2 .跳闸录波分析

2.1 故障前情况

根据A线录波图形1及数据可知，故障前A线三相负荷对称，无零序或负序分量，负荷电流在1.13A(折合成一次值约135A)，电压超前于电流18°。根据B线录波图形2及数据可知，B线三相负荷对称，无零序或负序分量，负荷电流在1.63A(折合一次195A)，电压超前电流2°。

图1 A线录波图

图2 B线录波图

2.2 故障时 0～15 毫秒

根据图3可知，故障时A线A相故障电流明显增加，对应段母线A相电压降低，零序电流3I0约12A（4*3），零序电压3U0约为6.8（2.275*3），3I0超前于3U0为96度，符合正方向元件动作条件，负序分量3I2约24A（8*3），负序电压3U2约为30.6（10.2*3），3I2超前于3U2为98°，符合正方向元件动作条件。

图3 A线15ms时序分量图

根据图4可知，故障时B线C相故障电流略有增幅，对应段母线三相电压变化不大，零序电流3I0在0～15毫秒区间,零序电流逐步增加，最大约3.978A（1.326*3），零序电压3U0约为2.61（0.87*3），3I0超前于3U0为109°，符合正方向元件动作条件，负序分量3I2接近于0A。

图4 B线15ms时序分量图

2.3 故障时 15～350 毫秒

故障时A线A相故障电流明显增加，对应段母线A相电压降低，零序电流3I0有所增加约18.39A（6.13*3），零序电压3U0约为8.808（2.936*3），3I0超前于3U0为91度，符合正方向元件动作条件，负序分量3I2约35.27A（11.79*3），负序电压3U2约为40.35（13.45*3），3I2超前于3U2为95度，符合正方向元件动作条件。

故障时B线C相故障电流略有增幅，对应段母线三相电压变化不大，零序电流3I0有所增加，约4.548A（1.516*3），零序电压3U0约为2.79（0.93*3），3I0超前于3U0为93度，符合正方向元件动作条件，负序分量3I2接近于0A。

3.原因分析及改进建议

综合上述故障前及故障时A线、B线及对应母线电压各序分量相量分析，可判断A线保护跳闸为本线路故障所致，B线保护跳闸可初步判断为同杆架设的A线路的零序互感影响导致的跳闸。因为故障时刻B线负序故障分量为0，如果是本线路发生了不对称的故障，则负序分量不应为0。同杆的故障线路通过零序互感对于非故障线路的零序电流产生影响，相当于在非故障线路零序网络中串入一横向零序电动势（类似于线路断线），线路两侧的零序方向元件均判断为正方向，且互感造成非故障线路流过的零序电流大于整定值，因而造成零序方向Ⅱ段过流保护动作。对于同杆架设线路存在电磁弱电联系，当故障点越靠其中一条线路的某一端，全线零序互感对非故障线路影响更大，更容易造成线路零序方向保护的误动作。

针对本次所发生的误跳闸事故，本文提出了以下改进建议：

①核算零序过流保护灵敏度，适当提高零序方向Ⅱ段定值；

②于线路全线有灵敏度保护的零序方向过流保护（包括纵联零序方向保护、零序方向Ⅱ段保护），在方向元件中增加负序分量判断，采取零负序综合判断。

[1]范新、张海，简单故障下同杆并架双回线零序互感对零序电流影响分析，电力科学与工程，2011.9

[2]盛海华，同杆并架双回路继电保护配置方案探讨，浙江电力，1997.6

[3]陈灵，同杆双回220kV泉官Ⅰ、Ⅱ路事故的处理方法，福建电力与电工，2002.12

许津津，硕士，女（1987- ），研究方向为继电保护、电力系统仿真