1 事故简述
2005年6月18日, 某110 kV变电所35 kV线路遭到雷击,该线路定时速断跳闸,重合成功;同时该110 kV变电所分段370断路器定时速断跳闸(重合闸停用),造成35 kVⅡ段母线失电。
2 原因分析及采取措施
2.1 原因分析
该35kV线路与分段370断路器的保护定值配置如图1控制工程网版权所有,从定值的配置分析,保护的定值是满足选择性的,即当35kV线路近端故障时,由该线路速断保护切除故障;当35kV线路远处故障时,由该线定时速断保护及过流切除故障。分段370断路器保护作为35 kV线路的后备保护,只有在35 kV线路保护拒动时才动作跳闸。显然,分段370断路器保护越级跳闸属于不正确动作。故障发生后,分别从该线路及分段370断路器保
从表1看出伏安特性试验结果,装在35 kV分段上的电流互感器变比为400/5,它的伏安特性比较高,校核其10%误差要求能够满足,而装在该35 kV线路上的电流互感器变比为150/5,它的伏安特性比较低,校核其10%误差要求就不能够满足。查阅有关资料, 35 kV线路出口故障最大短路电流要达到3600 Awww.cechina.cn,该线上的电流互感器不能正确反映出如此大的故障电流,造成该35 kV线路速断拒动控制工程网版权所有,分段370断路器定时速断动作。
2.2 采取措施
当电流10%误差不满足要求时,可采用的解决方法有:
增大二次回路连接导线的截面,以减小二次回路总的负载电阻;
选择变比大的电流互感器,以降低二次电流,从而降低二次电压;
采用两个同容量、同变比的电流互感器串联使用,以增大输出容量,此时电流互感器的等值容量增大一倍,但变比不变;
采用饱和电流倍数高的电流互感器,其伏安特性较高,可以减小励磁电流。由于该35 kV线路上的电流互感器为LR-35控制工程网版权所有,即套管式电流互感器,二次有多个抽头(100/5、150/5、200/5、300/5),可供选择不同的变比,因此将该电流互感器的变比更换成300/5,35 kV线路出口最大短路电流下二次允许最大负载可达到2.0 Ω。更换后,该线上又多次遭受雷击,均能正确动作。
3 校核电流互感器10%误差的必要性分析
引起电流互感器的误差,主要因素有电流互感器铁芯材料及结构、二次负载、一次电流及一次电流的频率。电流互感器铁芯材料和结构,直接影响铁芯中的各种损耗,因此它对励磁电流的大小和相位均有影响,将直接影响变比误差和相角误差。如果选型不当,二次回路接入的负载过大,超出了所容许的二次负载阻抗时,在系统故障时,电流幅值很大,且含有非周期分量,励磁电流的数值就会大大增加,而使铁芯进入饱和状态,见图2。当电流互感器饱和之后,其内阻大大减小,极限情况下近似等于零,一次电流仍为正弦波,而铁芯中的磁通为平顶波,二次电流波形呈间断波,二次电流大大减小,使互感器的误差大为增加。这样在系统故障时,保护装置就不能准确的反映故障电流,就极有可能发生如上的