PDF《电力系统零序网络最优控制技术研究》

153 - 网络突变,在尚未来得及切换变压器中性点接地刀 闸期间又有设备相继发生故障时,由于继电保护定 值的不适应进而造成事故范围扩大的事故时有发 生,因此,研究电力系统零序网络稳定性的控制技 术具有非常重要的意义.

1 零序网络稳定性对继电保护的影响分析 零序分量是电力系统发生故障的重要特征之 一,因此,由零序分量构成的保护原理一直是

110 kV 及以上大电流接地系统中非常重要的保护原理,如 零序方向过流保护、纵联零序方向保护、纵联零序 差动保护等.由于零序电流电压的大小与零序网络 直接相关,因此,零序网络是否稳定,将直接影响 到零序保护功能的正常发挥[1-8] . 在电网结构如图

1 所示的系统中,S

1、S

2、S3 三个厂站分别有两台变压器运行,正常运行方式下 每个厂站均按一台变压器的中性点直接接地、另一 台变压器的中性点经间隙接地的方式考虑,当接地 运行的变压器停运时,将另外一台变压器的中性点 接地刀闸合上, 从而达到零序网络基本稳定的要求. 因此,在开展继电保护整定计算时,均不考虑各厂 站变压器零序阻抗随运行方式的变化,图2为图

1 所示系统对应的零序网络图. 图1电网结构图 Fig.

1 Structure diagram of electrical power network 图2零序网络图 Fig.

2 Zero sequence network diagram 在图

1 所示的系统运行期间,假设 S2 站中性 点直接接地的 B21 变压器跳闸后,没有及时将 S2 站B22 变压器的中性点接地刀闸合上,则在图

2 所 示零序网络中S2 站N母线的变压器零序阻抗 ZB210 变为无穷大, 带来的影响是 S2 站N母线两回出线 L1 和L2 对应的 BK2 和BK3 保护装置的零序方向 过流保护定值灵敏度降低,BK2 和BK3 保护装置 存在拒动的风险,而S1 站L1 出线对应的 BK1 和S3 站L2 出线对应的 BK4 保护装置的零序方向过 流保护定值灵敏度增大,BK1 和BK4 保护装置存 在区外故障越级跳闸的风险.另外,S1 站L1 出 线对应的 BK1 保护装置与 S2 站L2 出线对应的 BK3 保护装置的定值间存在相互配合,S3 站L2 出线对应的 BK4 保护装置与 S2 站L1 出线对应的 BK2 保护装置的定值间也存在相互配合,由于继 电保护整定计算时不考虑 S2 站N母线变压器零序 阻抗的变化,在计算相邻线路 L1 和L2 两侧的 BK1~BK4 保护装置间相互配合的零序方向过流保 护定值的最大分支系数时自然也不会考虑这种运行 方式,导致上述运行方式下保护定值间存在失配的 问题.S2 站中性点直接接地的 B21 变压器跳闸后, 必须尽快将 S2 站B22 变压器的中性点接地刀闸合 上,方可避免出现上述保护定值的灵敏性和选择性 问题.另外,如果线路 L1 或L2 跳闸,对相邻设备 零序保护的影响和上述分析的中性点直接接地变压 器跳闸后的影响类似,均将对保护定值的灵敏性和 选择性造成影响,特别是线路 N-1 检修方式下,运 行线路再发生跳闸时,将超出继电保护定值的适应 范围. 在如图

3 所示的

220 kV 变电站中, #1B 中性点 直接接地运行, #2B 中性点经间隙接地运行, 若#1B 跳闸后没有快速将#2B 的中性点接地刀闸合上,则 该变电站的

110 kV 系统将变为不接地系统, 此间若

110 kV 出线或母线再发生单相接地故障,

110 kV 线 路保护或母线保护均不能动作,只能由#2B 的间隙 图3电气主接线图 Fig.