Page 71 - 电力与能源2021年第五期

郑天奇, 等: 10kV 配电网中间歇性接地保护误动分析 5 3
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故障。 表 1 某 10kV 配电站出线零流保护定值
根据《 上海电网 35kV 及以下线路保护标准 定值描述 定值 备注
化技术原则( 2019 年)》 中对零序过电流保护的配 零序 CT 额定一次值 / A 400 装置参数
零序 CT 额定二次值 / A 5 装置参数
置要求, 间歇性接地保护的整定原则如下:“ 间歇
零序过流I段定值 / A 7.5
零序过流保护应固化一次电流定值为 150A 。对 零序过流I段时间 / s 0
于故障电流( 有效值) 大于 150A ( 当保护装置有 零序反时限启动值 / A 1.5
V 零序反时限 2 倍动作时间 / s 4
电压量接入时, 同时要求 3 U 0 大于 10 V ), 持续
间歇性接地保护 3 I 0 定值( 一次)/ A 150 内置固定值
20ms 以上, 相邻两次故障间断时间小于 1000 间歇性接地保护 3I 0 定值( 二次)/ A 1.875 计算定值
ms 的非持续性故障能及时有效切除。” 间歇性接 间歇性接地跳闸时间 / h 5
零序过流 Ⅰ 段投入 1 控制字
地保护逻辑流程图如图 1 所示。 间歇性接地保护投入 1 控制字
间歇性接地 3 U 0 闭锁 0 控制字
选择性和灵敏性。通过梳理从 3 个角度来考虑影
响间歇性接地保护上下级正确配合动作的因素。
( 1 ) 从电网结构的角度。在双回线路或者有
环网存在时, 零序电流要根据电网的结构, 考虑另
一回线路或环网中其他线路的分流作用, 上下级
可能因此感受到不同大小的零序电流 [ 5-9 ] 。文献
[ 5 ] 分析了双回线路下零序电流计算对继电保护
的影响, 文献[ 6 ] 提出了 10kV 环网下零流保护
的整定方法。文献[ 7 ] 分析了双回线和环网同时
存在时零流保护误动作的原因。
( 2 ) 从保护装置的角度。上下级如果采用了
不同型号的保护装置, 有可能会带来采样和计算
方式的差异。对于间歇性接地保护, 通过图 1 的
流程图发现, 保护逻辑中涉及到对故障电流大小、
单个故障脉冲持续时间、 故障间隔时间、 故障持续
总时长 4 个环节的判断, 并且在故障持续过程中
需要反复判定, 判定环节种类多、 次数多, 任何一
个环节出现差异均会影响保护最终的动作结果。
( 3 ) 从电流互感器的角度。电流互感器作为
将一次侧电流反映到二次侧电流的元件, 电流互
感器铁心的励磁曲线具有非线性的特点, 当一次
电流过大且含有非周期分量时, 铁心的饱和会引
图 1 间歇性接地保护逻辑流程图
上海市某 10kV 配电站出线的零流保护定 起二次电流的畸变 [ 8 ] 。当上下级采用了不同饱和
值如表 1 所示。间歇性接地保护定值( 二次值) 为 特性的电流互感器时, 可能导致二次电流值存在
1.875A , 一般故障电流达不到零序过流I段的定 一定的差异。
值( 7.5A ), 零序过流I段不会启动。同时, 由于
2 事件概况与分析
间歇性接地故障的瞬时性, 通常单个脉冲为几十
毫秒, 脉冲时长也达不到零序反时限的动作时间。 以某供电公司发生的一起间歇性接地保护误
1.2 影响因素 动作的事件为例, 通过 3 个角度的影响因素进行
在实际应用中, 间歇性接地保护不能准确动 事件分析。
作的案例时有发生。由于非持续性故障的不确定 2.1 事件概况
性, 间歇性接地保护不能保证间断保护的可靠性、 2020 年 6 月 15 日, 某 110kV 变电站 10kV