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110kV线路缺相运行分析及处置.doc
110kV线路缺相运行分析及处置
摘 要:本文用对称分量法分析了110kV线路单相缺相带主变运行时断口点电压差及中性点不接地110kVYNyn0d11变压器高压侧单相缺相时高、中、低三侧电压特征,为电力调度员快速判断、正确故障处置提供理论依据,从而确保地区电网、设备安全可靠运行。
关键词:缺相运行;对称分量法;线电压;相电压
中图分类号:TM726 文献标识码:A
110kV电网一般为开环运行,其电源侧(一般为220kV变电站)有且仅有一台220kV主变变高、变中中性点地刀合上,110kV地方电源变电站有且仅有一台110kV主变变高中性点地刀合上,其他110kV运行主变中性点地刀一般在分位,因此,当110kV线路发生缺相时,系统一般不会产生故障电流,也不会产生零序电流,110kV缺相线路将长期保持运行,若主变不能通过间隙保护跳闸,将对主变、用户造成很大的影响。
1.案例
图1为某供电局某区域局部110kV电网正常运行方式图。图中,A站为220kV变电站,与无穷大系统相连,有且仅有1台主变变高、变中侧中性点直接接地;B站、C站、D站、E站均为110kV变电站,主变中性点地刀均拉开;D站主变型号为YNyn0d11的三绕组变压器;E站10kV侧有小水电,主变间隙保护投入;图中实心表示开关在合位,空心标示开关在空位。
2014年5月21日19时44分,EMS系统告警:
19时44分41秒EMS事故告警,110kVE站#2主变事故跳闸。
19时45分05秒EMS越限告警,110kVC站10kV1M线电压越下限(8.94kV)
19时45分05秒EMS越限告警,110kVC站10kV1MB相电压越下限(2.74kV)
19时45分05秒EMS越限告警,110kVC站10kV1MC相电压越下限(3.33kV)
19时45分05秒EMS越限告警,110kVC站35kV1MB相电压越下限(19.79kV)
19时45分05秒EMS越限告警,110kVC站35kV1MB相电压越下限(18.46kV)
19时45分05秒EMS越限告警,110kVC站35kV1MC相电压越下限(4.28kV)
异常发生后,调度员通过了解,E站主变为“间隙过流保护”,再向E站了解110kV母线C相电压约为34kV,A、B两相正常;C站110kV母线C相电压约为34kV,A、B两相正常;由于110KVPT无高压熔断器,所以判断110kVBC线缺相运行。
2.提出疑问
但如果110kVBC线只供电C站,且C站为两绕组变压器,调度员将难以判断以下两方面:(1)对10kV及35kV母线电压异常难以判断,无法判断是接地、PT高压保险熔断还是谐振或其他异常?(2)在确定是110kVBC线缺相后,是同期合110kVC站AC线开关,再停110kVBC线;还是先停110kVBC线(110kVC站、E站停电),再通过110kVBC线恢复110kVC站、E站供电?
3.断口电压差计算
由于110kVC站主变110kV为“Y”型接线,且中性点地刀拉开,所有110kVC站主变变高侧中性点的电压等于110kVC站110kV母线C相相电压,其三相电压矢量图如图2所示。
如图2所示,正常运行时110kVB站、C站110kV母线三相相电压的大小及方向分别为0A、0B、0C,当110kVBC线C相缺相时,110kVC站110kV母线A、B相电压和方向不变,分别为0A’、0B’,C站主变变高侧中性点的电位为A’B’的中点,所以C站110kVC相电压为OC’。若令110kV系统相电压大小为E,0C的角度为0度。则:
=E∠240 =E∠120 =E∠0
==0.5E∠180
断口电压差=-=1.5E∠0
由上可知,在110kV线路缺相带主变运行时,断口点电压差为1.5倍相电压,因此,不能直接同期合线路开关;同时由于主变中性点处电压为0.5倍相电压,因此,不能直接合主变中性点地刀,必须直接停主变。
4.C站高压侧相电压序分量分析
3U0=++
=E∠240+E∠120+0.5E∠180
=1.5E∠180
U0=0.5E∠180
=U1+U2+0.5E∠180
=U1∠120+U2∠240+0.5E∠180
=U1∠120+U2∠120+0.5E∠180
U1=0.5E∠0
U2=0.5E∠180
UA==0.5E∠240+0.5E∠300+ 0.5E∠180
UB==0.5E∠120+0.5E∠60+ 0.5E∠180
UC==0.5E∠0+0.5E∠180+ 0.5E∠180
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