图6 天—平线平果侧B0永久故障录波图
Fig.6 Fault record of Tianshengqiao—Pingguo line
when permanent ground fault occurs on phase B
at Pingguo side
3 单侧电源线路故障时切除故障的性能
单侧电源线路发生单相故障,如果要求快速选相跳闸,传统保护很难实现,但LFP—902A则能顺利实现。
例7 广西沙坡变为无电源侧变电站,马—沙220 kV线路装设了LFP—901A和LFP—902A保护,1997年10月24日6时45分32秒,发生C相接地故障,沙坡侧保护动作情况见图7,无电源侧变压器中性点接地能提供零序电流(三相电流大小相等,方向相同)。此时启动元件(I0,ΔIφmax)动作,因原理合理,工频变化量元件、复合距离元件、零序方向元件、选相元件皆动作,原始记录纵联保护(工频变化量阻抗保护及零序方向高频保护)以8 ms快速动作出口,将故障相(C相)切除。实践证实了原设计具有的良好性能。
图7 马—沙线C相接地故障录波图
Fig.7 Fault record of Ma—Sha line
when ground fault occurs on phase C
例8 图8是沙坡变电站LFP—901A动作情况。启动元件动作发信,零序方向元件动作停信,但选相元件不能动作(ΔIφφ=0),选相失败,必须等150 ms后三相跳闸,但LFP—902A在8 ms已动作跳闸。后期程序,对于LFP—901A的无电源侧加了低电压选相,就能按相快速跳闸了,但本套装置属早期产品。在图7上还能说明另一个问题,两套保护同时投重合闸时,没有跳闸的保护,由不对应启动重合闸,不需要其他保护来启动。LFP—902A于670 ms发合闸命令,LFP—901A于685 ms发合闸命令,相差15 ms,前者由本身保护启动,动作快,后者由断路器跳位继电器不对应启动,动作稍慢,但不会造成二次重合闸。
图8 沙坡变电站录波图
Fig.8 Fault record of Shapo substation
4 单侧空充线路运行发生故障时纵联保护的性能
在传统保护中,合于故障时有加速保护,但空充线路运行时,对侧断路器尚未合上,纵联保护尚未投入,若在线路末端发生故障,只好由第Ⅱ段延时动作跳闸,因而无法实现快速切除故障。LFP—900的纵联保护对这种情况在方案中作了周密安排,也能以较快速度切除故障。
例9 天生桥—平果Ⅱ回500 kV线路,1997年3月16日0时3分,0.5 h前发生单相瞬时性故障,天生桥侧因TLS—1B元器件故障三跳未合闸,平果侧重合上空充线路运行,靠近天生桥侧发生B0永久故障(见图9),LFP—901A在方案中考虑了此种故障,原始记录允许式纵联保护(工频变化量方向高频保护)以较快速度(54 ms)切除了B相故障,重合于故障,由CF1,CF2加速保护三跳,切除故障。
图9 天—平线天生桥侧B0永久故障录波图
Fig.9 Fault record of Tianshengqiao—Pingguo line
when permanent ground fault occurs on phase B
at Tianshengqiao side
致谢:感谢南方电力联营公司,湖南、广西、浙江、江西等电力调度局继电保护科和现场的同志提供了LFP—900系列保护录波图。
作者简介:沈国荣,男,1949年生,教授级高级工程师,博士生导师,继电保护研究所所长,主要从事电力系统继电保护研究工作。
郑玉平,男,1964年生,硕士,高级工程师,从事微机保护研究工作。
作者单位:沈国荣 郑玉平 戴学安(电力自动化研究院继电保护研究所 210003 南京)
彭华农(安徽阜阳电业局 236033 安徽阜阳)
参考文献
1 沈国荣.工频变化量方向继电器原理的研究.电力系统自动化,1983,7(1)
2 戴学安.继电保护原理的重大突破——综论工频变化量继电器.电力系统自动化,1995,19(1)
3 沈国荣,邓绍龙,朱声石.区分振荡与短路的新原理.电力系统自动化,1990,14(1)
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