PDF《电力系统故障分析方法探究》

2 线路高频闭锁方向保护原理〔 3〕 目前广泛应用的高频闭锁方向保护, 正常时高 频通道无信号, 而外部故障时则发出闭锁信号.此 闭锁信号由短路功率方向为负的一端发出, 这个信 号被两端的收信机所接收, 将保护闭锁, 故称为高 频闭锁方向保护.

2 案例分析 2.

1 故障录波图形及故障过程分析

2004 年2 月15 日, 由于山火原因, 致使湘潭电 业局220 kV 泉响线路发生B 相单相接地故障.该条 线路保护屏上同时运行了2 套许继电气股份有限公 司的 W XH

2801 802 数字式微机线路保护装置〔 4〕 , 该 保护主要具有纵联高频方向保护、三段式相间距离 及接地距离保护、六段式零序电流保护、故障录波 以及重合闸功能. 2. 1.

1 微机故障录波分析报告 a. 故障分析报告 (微机保护保护) 故障时刻:

2004202215 15∶35∶58.

209 距离启动时间 m s:

5 零序启动时间 m s:

5 纵联启动时间 m s:

5 纵联保护收讯时间 m s:

8 纵联保护停讯时间 m s:

145 零序 段出口时间 m s: 561, BN 实测 I0 = 8. 490A , 定值= 6. 500A 其他保护三跳停讯时间 m s:

568 测距: 实测 (8 ) X = 0. 200, R = 6. 570, 距离 (km ) = 4.

450 (此处为二次阻抗值) b. 故障波形报告 该保护装置的故障录波模块的电流波形比较形 象、准确, 而电压波形相对不能正确反映当时的故 障情形, 仍有待改善. 本 线路保护装置中各种保护的录波波形见图

1 ~ 4. c. 疑点 从微机保护故障录波报告中可以看到, 此次故 障属于B 相单相接地故障, 且发生在线路本段内, 与 平时相比该次故障具有以下疑点: ①高频保护没有 及时切除故障;

②零序 段出口后, 线路上的重 图1 高频保护故障录波 图2 零序 段保护故障录波 图3 距离保护故障录波 ・

9 2 ・ 第25 卷2005 年第3 期湖南电力安全与综合 ? 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 图4 纵联零序保护故障录波 (对侧) 合闸没有进行任何动作;

③距离接地保护没有动作. 2.

2 高频方向动作分析 查阅W XH

2801 802 数字式微机线路保护装置 和SF600 集成电路收发信机技术说明书〔 5〕 , 得到如 下结论: 正常情况下, 系统全相运行时, 当发生区 内故障, 两端的该线路保护, 启动元件启动, 通知 收发信机开始起信 (即本侧向对侧发信) , 且如中间 不被停信, 将一直持续10 s, 在保护起动后, 本侧功 率方向元件开始进入故障处理程序判别短路功率方 向.当方向为正时, 保护装置作用于收发信机停讯, 在保护启动的同时判断收信时间, 持续收信5m s 后 就准备接收对侧的高频信号. 如果本侧判为正向后, 在持续5 ~ 8m s 没有收到对侧任何高频信号, 则保 护装置认为故障发生在区内, 应经选相后出口跳闸;

相反, 若在本侧收发信机停讯后5 ~ 8m s 内, 又收到 了对侧的高频闭锁信号, 保护装置则认为故障发生 在区外, 应闭锁出口.另外, 收发信机的收信回路 在装置发信时只收本侧信号不接收对侧信号, 仅当 本侧停讯时才收对侧信号.如图5 所示. 从本侧故障录波图

1 和保护报告可以得出, 在 线路本侧的高频保护在故障发生 5m s 后保护启动, 因故障点可能处于功率方向临界点, 直至150m s 后 保护才判为正向, 作用于收发信机停讯, 且准备接 收对侧高频信号, 保护装置准备出口跳闸.对侧是 在故障发生后, 571. 6m s 开始停讯, 因此在停讯之 前一直处于发信状态.对于本侧高频保护而言, 在 本侧停信后的5 ~ 8m s 内, 收到了对侧的高频信号, 装置误认为是区外故障, 所以闭锁了高频保护出口, 最后只能由后备零序保护在561m s 时出口. 对于对侧高频保护没有及时动作的原因, 分析 认为: 由于两侧本高频保护的方向元件都设有正、 反2个方向元件 (为了防止因功率倒向引起误动) , 正 方向元件正序电流定值可以整定, 反方向元件不能 整定, 灵敏度比正方向元件灵敏 (电流门槛取正方 向的0.