110kV电网单相接地故障录波图对比分析.pdf

第 3 7卷 2 0 0 9年 8月 云南电力技术 yunn an e l e c t r i c p o we r vo 1 3 7 n o 4 a u g 2 0 0 9 1 1 0 k v电网单相接地故 障录波图对 比分析 徐飞 李国友孙建华 ( 云南 电网公司曲靖供电局 ，云南 曲靖6 5 5 0 0 0 ) 摘要：以 1 1 0 k v电网发生的两次实际故 障为例，分析说明 了两种不 同录波图产生的原因，并总结 出通 过看录波图波形分析判断故障点的实用方法。 关键词：单相接地故障录波中性点 中图分类号 ：t m7 文献标识码 ：b 文章编号：1 0 0 6 7 3 4 5 ( 2 0 0 9)0 4 0 0 3 7 0 2 1 前言 单相接地故障是 1 l o k v系统线路上最常见故 障，为限制接地短路 电流，目前 1 1 0 k v终端变电 站通常主变中性点不接地 ，但部分变 电站主变因 自身绝缘或低压侧小电大量上 网等原 因而设置中 性点接地。这样 ，当 1 l o k v线路发生单相接地故 障时，因终端站主变中性点接地情况不同出现了 两种完全不同的故障录波 图。下面以实际故障为 例分析说明两种不同录波图产生的原因。 2 故障实例 实例 l ：1 1 0 k v l y线终端 y电厂侧启备变中 性点原不接地 ，由于间隙设置不 当原因，线路发 生 b相接地故障时 ，y电厂侧启备变中性点间隙 击穿 ，造成事实上 的中性点接地情况。故障时 ， l 站与y电厂故障录波图见图 1 。 ( a )l站侧故障录渡图 ( b )y电j侧故障录技图 圈 1 1 1 0 k v l y线 b相接地故障录波图 实例 2 ： j 站属 1 1 0 k v s j 线路主变中性点不接 地运行终端变电站。1 1 0 k v s j 线发生 c相接地故 障，故障录波见图 2 。 3 录波图分析 对比图 l 、图 2的故 障录波 图可以看出，同 收稿 13 期 ：2 0 0 9 0 21 6 样作为两条 1 1 0 k v终端供电线路 ，发生单相接地 故障时 ，线路始端的 l 、s站录波图形基本一致 ， 但线路终端的 y、j站故障录波图中的电流波形 很不相同。下面通过简单序网络公式推导，分析 其 中原因。 ij丑哺 ilc 3 0 0 l a l b le 3 10岫 l ib u i， 3 t 0 i a t c 3 1 0 ( a )s 站侧故障录波图 ( b )j 站侧故障录波图 图2 1 1 0 k v s j线 c相接地故障录波图 图3 终端供电系统接线简图 假设图 3所示的终端供电线路 m n发生 a相 接地故障，对于线路电源 m侧 ，故障时各序电流 由电源提供，但对于 n侧，由于无电源 ，故障时 无法提供正、负序电流，但如果此时主变中性点 接地时， 零序电流可由故障点经大地和主变中性 点提供。因此 ，根据主变中性点接地情况可以做 出图4两种复合序网图。 一 ( a ) n 侧中性点不接地 ( b ) n 侧中性点接地 图4 简单序网络分析 显然 ，在两种情况下： 3 7 2 0 0 9年第 4期 云南电力技术 第 3 7卷 1 )对于 m侧来 说，均有正序、负序、零序 电流流过 ，此时 ： i = l + i + i 3i 1 8=0 , 2 i r a l +n ， +， = ( 口 +口+1 ) ， =0 ， c=口 ， 1+口 2 j +， = ( 口+口 +1 ) ， 啪 =0 此时零序电流3 1 o= + +， c= ， 即零序 电流与故障相电流大小相等 ， 相位相 同。 需要指出的是 ， 图 2 ( o )中 c相 电流与零序电 流波形相反 ， 这是 由于现场故障录波器零序电流接 线极性接反造成的。 2 )对于 侧来讲 ， 当 侧 中性点不接地时 ， j 7v 侧无故障电流流过， 仅有相对较小的负荷电流 ( 见 图2 ( 6 ) ) 。 但当 侧中性点接地时， 此时仅流过零 序电流， 则 i a ： l + i + l 0 +o + i l i 8= 0 , 2 l m+ 口 i + i 啪 0 +0 + i 啪 i ic 胁 l c = nl m七 l l = 0 + 0 + l = l 因此有 =i b：i c ， 三相 电流大小相等、 相位 相同( 如图 l ( b )所示) 。 此时， 零序 电流 3 1 o=， + +i c=3 i a ， 即零序电流约等于故障相电流大小 的 3倍 ， 且相位相同。 4结论 通过上 述分 析可 知，对 于 l l o k v 电网，当 1 l o k v线路发生单相接地故障时 ，因终端 站主变 中性点接地情况不 同可能出现两种完全不同的故 障录波图。这种录波图形的差异有时候恰恰可 以 为故障点判断提供参考依据。 参考文献 1 江苏省电力公司 电力系统继电保护原 理 与 实 用技 术 m 北 京： 中 国 电 力 出版 社 2 0 0 6 云广 -4 - 8 0 o k v直流输电工程对云南电网的影响研究 项 目由九个子课题构成：交直流混合输 电仿真平台建设与 系统建模、直流系统动态行 为与控制策略对云南电网的影响、云广 8 0 0 k v直流输 电对云南电网暂态稳定影响的研 究、云广 -i- 8 0 0 k v直流输 电对云南电网电压稳 定的影 响、云南交直流 系统 的低频振 荡与抑 制措施研究、云南交直流 系统的次同步振 荡及抑制措施研究、云南交流网架对 -i- 8 0 0 k v直 流输电的适应性研究、云南电网交直流并列运行安稳策略研 究、直流偏磁对云南电网的影 响及其应对措施 。 项 目全面研究了云广 -i- 8 0 0 k v直流输电工程对云南电网的影响，针对送端电网在大容 量高电压远距 离输电的系统条件 ，进行 了系统的分析和研 究，取得了多项创新性成果