TV断线对变电站二次设备的影响

TV断线对变电站二次设备的影响 【摘要】 电压互感器为变电站内的保护及自动装置、表计等二次设备提供电压源 ,用于测量、监视高压母线的实际运行电压。一旦电压互感器二次侧回路断线,二次设备对高压母线的实际运行电压就会误测量,在这种情况,各种保护及自动装置会作出各自的反应,本文针对这个事件作一些简单的探讨。 【关键词】电压;断线;误动;闭锁 1.10KV母线TV断线 1.1断线与单相接地的区别 10KV系统现在常见的有两种对地运行方式,第一种是不接地方式,即变压器的10KV侧的三相绕组是三角形接线的,没有看得见的实体中性点,它有看不见的电气上的中 性点0,当然不能在这个看不见的电气中性点上接东西,故这种方式是不接地方式。第二种是接地方式,在10KV母线上接一个星形接线的三相变压器,人为建立一个中性点, 在它的中性点串接一个与大地相连通的消弧线圈或电阻,以实现接地。 我们先讨论不接地方式TV断线与单相接地的区别。当10KV电压互感器高压熔断器熔断,熔断相电压降低,但不为零。由于TV还会有一定的感应电压,所以其电压并不为零,而其余两相为正常电压,其向量角为120?,同时由于断相造成三相电压不平衡,故开口三角形处也会产生不平衡电压,即有零序电压,例如C相高压熔断器熔断,,零序电压大约为33V左右,故能 发出接地信号。但其正常相A、B相的电压是正常,不增大也不减小。变起动接地告警装置, 电站低压熔断器熔断时,与高压熔断器之不同在于:一次三相电压仍平衡,故开口三角形没有电压,因而不会发出接地信号,其它现象均同高压熔断器熔断的情况。 当线路或带电设备上某点发生金属性接地时(如C相),接地相与大地同电位,接地相电压为零,两正常相的对地电压数值上升为线电压,产生严重的中性点位移。中性点位移 电压的方向与接地相电压在同一直线上,与接地相电压方向相反,大小相等。矢量合成结果见图1。中性点接地方式与不接地方式在情况基本相同,最大区别主要在于:单相接地时,正常相对地电压不会上升为线电压而会比线电压小,接地相,即使是金属性接地,其电压也不 会降为零。 1.2对线路保护的影响 10KV线路保护使用电压的元件主要有:?方向元件,?低电压件,?低频低压元件。TV断线后,微机保护都能检测出TV断线而不认为是系统故障,装置可根据控制字的整定情况,或者自动退出带方向元件或低电压元件的各段保护,或者退出方向及电压元件。由于微机保护自动化程度很高,可以不用人为干预。大部分10KV线路保护装设有低频低压元件,该元件对TV断线有良好的防误性能,主要因为有一个滑差闭锁元件,df/dt和du/dt。由于TV断线后,引起的电压下降是非常快的,很容易满足du/dt的滑差闭锁要求,并且TV断线也不会带来频率下降的问题,所以低频低压元件可靠不误动。 1.3对元件保护的影响 1.3.1主变保护 差动保护和非电量保护由于不需要电压参与,所以TV断线后,对这两个主保护是没有影响的。当作为两圈变压器保护时,后备过电流保护一般都会取本侧电压及对侧电压都作为复合电压的判据,所以0KV侧的TV断线后不论是单相断线、两相断线所产生的正序低电压、负序过电压,还是三相断线后产生的正序低电压,均会同时影响高、低后备保护此时,大部份微机保护都会根据整定控制字选择是退出经方向或复合电压闭锁的某段过电流保护还是暂时取消方向和复合电压闭锁元件,或者可以人为地通过压板的控制,只取110侧的电压,取消 10KV侧的电压作为复合电压的判据。 1.3.2电容器保护 电容器的电压保护设有过电压保护:防止电压过高使电容器的功耗和发热增加,影响电容器使用寿命。低电压保护:当电容器组所接母线突然失压时,一旦电压恢复(如备自投动作),变压器与电容器同时投入,可能造成电容器的过电压损坏,母线失压后,电容器的积聚电荷未释放前,若电压立即恢复而电容器再次充电,也能造成过压损坏。TV断线对过电压保护是不会有影响,只会对低电压 护造成影响。低电压保护的电压 据为UAB、BC、CA都要同时低于整定值,可见若单相、两相TV断线是不能满足上述判据的,所以保护不误动,然而一旦三相同时断线,则上述判据可以成立,为防止误动,增设了有流闭锁元件, 1.4对自动装置的影响 备用电源自投 备自投装置是当工作电源因故障断开以后,引起母线失去电压,能自动而迅速地将备用电源投入工作。从而使母线不至于被长时间停电的一种装置。所以备自投装置必须能引入母线TV,用于监视母线的电压,用于有压,无压判别。当母线TV发生断线时,不论是单相,两相或是三相断线,备自投都不会动作于出口。因为备自投还会检测工作电源有无电流,当检测到的电流值大于整定值时,备自投认为发生母线TV断线,从而闭锁备自投。若是工作电源的电流太小,小于备自投装置的无流判断定值,则视TV断线后,备自投检测到的低电压水平,若能低于整定值,则备自投还是不能被闭锁引发误动作。 2. 110KV母线TV断线 2.1对线路保护的影响 2.1.1距离保护:测量阻抗与整定阻抗比较,确定短路点在保护范围内时,阻抗元件动作。为测量短路点到保护安装点之间的阻抗Zk,将变电站母线电压Uk和线路电流Ik经电压和电流互感器二次侧端子接入阻抗元件进行比值:Zk=Uk/Ik。因此, 要保证距离保护的正常工作,必须要有能反映母线真实情况的电压量。若TV发生断线则Uk下降,即使是在负荷电流的情况下,由于Uk的下降,必然导致Zk的下降。当Zk低于整定值,距离保护在没有其它闭锁措施的情况下是要误动作的。当保护装置检测到TV断线后,首先要闭锁距离保护,以防止距离保护误动,此时微机保护自动将距离保护退出。 2.1.2重合闸 微机保护的重合闸方式非常灵活,有检母线无压,检线路无压。检同期方式。由于检母线无压和检同期方式都需要母线电压的参与,当重合闸运行在检母线无压或者在检同期 的方式下,发生母线TV断线,重合闸会检测到TV断线,并且自动放电,此时没有”充电”的重合闸相当于闭锁,在这种情况下,重合闸不能启动,也不能完成重合功能。当重合闸运行在检线路无压方式下,由于重合闸不用检测母线电压,只检测线路电压,所以TV对此方式不会构成影响, 重合闸依然能正常工作。 2.2对自动装置的影响 结束语 TV断线在变电站的运行中是比较常遇见的事情,由于微机保护装置的自动、智能化的程度高,并且获得大量使用,所以TV断线后对保护及自动装 置的影响虽然很大,但是保护及自动装置依然能可靠运行。可是我们也不能对TV断线掉以轻心,对TV断线不作足够的重视,毕竟当TV断线后,保护及自动装置所作的自适应措施是以牺牲性能,甚至是退出运行为代价 的。 【参考文献】 [1]《继 电 保 护 自 动 装 置 及 二 次 回 路》第二 版 熊 为 群. 陶 然 中 国 电 力 出 版社. [2]《RCS- 941A(B、D)型高压输电线路成套 保 护 装 置 技 术 说 明 书》南京南瑞继保电气有限公司. [3]《RCS- 900 变电站综合自动化系统技术使用说明书》 南京南瑞继保电气有限公司.