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电网继电保护的整定计算应满足速动性、选择性和灵敏性要求[1],但是在保护整定计算的工作中,经常遇到由于电网运行方式、装置性能等原因造成选择型、灵敏性难以同时兼顾的情况。如何处理上下级保护间的配合关系,对保护整定值进行合理的取舍,避免保护越级动作,是保护整定计算人员需要攻克的一道难题。
本文以110kV变电站主变后备保护高压侧与中、低压侧后备保护在选择性、灵敏性不能同时兼顾的真实案例进行了研究和探讨,层层递进地剖析保护动作情况,并提出了相应的改进措施。
1 案例概况
某110kV变电站配置110kV同型号变压器2台,1#、2#主变并列运行。两台主变110kV侧、35kV侧、10kV侧均配置两段复合电压过流保护。 2012年8月15日,3501开关内部发生短路故障起火,保护动作情况依次为:
(1)1220ms:1#、2#主变中压侧后备保护复压过流I段一时限动作出口,跳开3500开关;
(2)1520ms:1#主变中压侧后备保护复压过流I段二时限动作出口,跳开3501开关;
(3)1820ms 1#、2#主变高压侧后备保护复压过流I段一时限动作出口,跳开1101、101、1102、3502、102开关。
经过详细排查和检验,查明故障点k1位于3501开关箱内部(靠近主变侧),内部绝缘已严重破坏。
2 跳闸过程仿真分析
第一阶段:k1点发生短路故障,3500开关跳开前,主变各侧的短路电流如下图1所示,根据短路电流值及故障录波图分析,此时故障为A,B相间短路发展成三相短路。此时1#、2#主变高、中压侧短路电流同时达到后备保护动作值,高、中压侧后备保护起动,1220ms 1#、2#主变中压侧复压过流I段(840A/1.2S)一时限出口动作,跳开3500开关。
图1 第一阶段短路电流分布图
第二阶段:k1点发生故障,3500开关跳开后,主变各侧的短路电流如下图2所示,根据故障录波图及短路电流值分析,此时故障类型为三相短路故障。
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