一起110千伏線路單相斷線故障事故處理方法討論

朱 濤韓寧寧

國網(wǎng)中衛(wèi)供電公司調(diào)控中心 寧夏中衛(wèi) 755000

一起110千伏線路單相斷線故障事故處理方法討論

朱 濤1韓寧寧2

國網(wǎng)中衛(wèi)供電公司調(diào)控中心 寧夏中衛(wèi) 755000

本文通過對某地區(qū)電網(wǎng)發(fā)生的一起110千伏線路單相斷線未接地故障的事故處理進(jìn)行描述，討論比較了110千伏線路單相斷線后各種處理方法。為今后出現(xiàn)類似故障，調(diào)度和運(yùn)行人員的判斷和事故處理提供參考依據(jù)，使調(diào)度和運(yùn)行人員正確的處理此類故障。避免事故擴(kuò)大，影響人身、電網(wǎng)和設(shè)備安全。

單相斷線；非全相；零序電流

一、引言

系統(tǒng)發(fā)生單相斷線故障時(shí)，系統(tǒng)非全相運(yùn)行，此時(shí)系統(tǒng)出現(xiàn)負(fù)序電流，破壞電能質(zhì)量，影響繼電保護(hù)動(dòng)作，且增加系統(tǒng)損耗，降低系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。故發(fā)生單相斷線故障后，應(yīng)立即正確處理事故，否則會(huì)因?yàn)檎`判斷，造成處理不當(dāng)，使事故范圍擴(kuò)大。

本文以某地區(qū)電網(wǎng)中發(fā)生過的一次110千伏某電源聯(lián)絡(luò)線單相斷線未發(fā)生接地跳閘故障的現(xiàn)象及調(diào)度處理方法為例，討論發(fā)生類似故障后的正確事故處理方法，并對保護(hù)動(dòng)作情況進(jìn)行了理論分析。

二、事故相關(guān)情況簡介

事故前110千伏乙變電站甲乙線122開關(guān)運(yùn)行帶全所負(fù)荷（ZCH投），乙丙線111開關(guān)處熱備用（ZCH退）作為該站備用電源，110kV進(jìn)線備自投在投，乙風(fēng)線112開關(guān)運(yùn)行帶某風(fēng)電廠負(fù)荷（風(fēng)電出力80.2兆瓦時(shí)），110千伏母差保護(hù)投入。

2014年9月22日 04：46乙站110kV A相電壓異常,A相電壓降為30kV,122甲乙線A相電流降為零，乙站Ⅰ母故障解列裝置告警；乙站快速PT斷線告警、乙站122甲乙線保護(hù)裝置運(yùn)行異常、111乙丙線保護(hù)裝置運(yùn)行異常、乙站乙風(fēng)線112控制回路斷線、乙站Ⅰ母故障解列裝置保護(hù)動(dòng)作、乙站母線過壓解列Ⅱ段動(dòng)作（130V，0.3s），乙站乙風(fēng)線112斷路器分閘。同時(shí)乙站35千伏、10千伏母線A相電壓均異常，所變電壓顯示A相異常。

當(dāng)值調(diào)度員觀察甲站110千伏母線電壓正常，甲乙線114間隔無任何異常信號，電流值降為零。乙站三臺(tái)變壓器中線點(diǎn)接地刀閘均在分，甲乙線斷線未接地，未形成零序回路。由此判斷為110千伏甲乙線A相斷線。后經(jīng)查找，甲乙線斷線故障為線路70#桿A相引流線大號側(cè)并溝線夾出線處導(dǎo)線燒斷（但未接地）。

三、事故處理討論

當(dāng)值調(diào)度令乙站將三臺(tái)主變轉(zhuǎn)熱備、甲乙線122開關(guān)轉(zhuǎn)熱備，將乙丙線111開關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)行恢復(fù)乙站110千伏母線供電后，通過主變逐級恢復(fù)負(fù)荷。此方法考慮主變勵(lì)磁涌流或操作過電壓對設(shè)備的傷害。遵循停送主變時(shí)必須合上中性點(diǎn)接地刀閘這一原則來進(jìn)行事故處理。事故發(fā)生時(shí)乙站三臺(tái)主變中性點(diǎn)均未接地，而上級電源側(cè)甲站、丙站主變中性點(diǎn)均接地，斷線情況下，中性點(diǎn)的對地電位不為零，已經(jīng)產(chǎn)生位移電壓（電壓偏移；零漂），如果此時(shí)進(jìn)行乙站中性點(diǎn)接地刀閘的操作，可能產(chǎn)生拉弧現(xiàn)象，危及操作人員和設(shè)備的安全，類同于帶電合接地刀閘。

實(shí)際處理中，運(yùn)行人員在操作乙站主變中性點(diǎn)刀閘時(shí)確實(shí)發(fā)生刀閘放電現(xiàn)象。合上乙站主變中性點(diǎn)刀閘后，甲乙線保護(hù)仍未動(dòng)作，在本文第四節(jié)時(shí)將詳細(xì)分析此種情況保護(hù)的動(dòng)作情況。

四、斷線故障特點(diǎn)的理論分析

我們以本文第3節(jié)中所述處理過程為例，分析保護(hù)動(dòng)作情況。設(shè) mn 處 A 相因故斷線,則斷線后 A相電流為零，當(dāng)斷相前有負(fù)荷電流時(shí)，在斷相點(diǎn) mn之間就產(chǎn)生了一組縱向電壓； 對 BC 相而言， 電壓的故障附加縱向電壓應(yīng)為零（無斷口）。 應(yīng)用疊加原理，斷相后的電氣量等于故障分量與正常負(fù)荷量的疊加。根據(jù)斷相處邊界條件得到各序電流、電壓為：

另由式（1）、（2）可作出如圖 1所示的 A 相斷線序網(wǎng)圖。

圖1 A 相斷線序網(wǎng)圖

由疊加原理，斷線后 A 相電流為零，即

將式（5）代入式（6）得：

由式（3）和式（7）得：

由式（9）可知：系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)確定時(shí)，線路發(fā)生斷線故障時(shí)的零序電流大小只與當(dāng)時(shí)的負(fù)荷電流有關(guān)，而與線路斷線位置無關(guān)。斷線后接地的故障與此不同。

在甲乙線故障中，乙站母線過壓解列Ⅱ段動(dòng)作（130V，0.3s）先切除乙風(fēng)線112開關(guān)，除乙風(fēng)線負(fù)荷外，乙站其他負(fù)荷幾乎為零，甲乙線電流值降低。當(dāng)合上乙站中性點(diǎn)接地刀閘時(shí)，甲乙線零序電流值未達(dá)到甲乙線相關(guān)保護(hù)動(dòng)作門檻值，故甲乙線保護(hù)未動(dòng)作。

五、結(jié)束語

本文針對某地區(qū)電網(wǎng)110kV某線路單相斷線未接地故障，對第3節(jié)文中所述處理方法進(jìn)行理論分析，得出“系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)確定時(shí)，線路發(fā)生斷線故障時(shí)的零序電流大小只與當(dāng)時(shí)的負(fù)荷電流有關(guān)，而與線路斷線位置無關(guān)?！边@一結(jié)論。為調(diào)度員及運(yùn)維人員判斷故障及處理該類故障提供了一定的根據(jù)。