李山站经小电阻接地的系统改造与保护配置.pdf

中国电机工程学会第十届青年学术会议 ·吉林 李山站经小电阻接地的系统改造与保护配置 于立涛 (青岛供电公司 山东 青岛 266002) 摘要: 文章以李山变电站 35kV 系统为例，针对目前存在的问题，提出经小电阻接地的改造方案。采取在低压侧不接地 系统中增加接地点的方法，制定了适合该系统的一套继电保护配置方案。最后，对保护配置、整定计算进行了分析，以实现 保护装置在系统单相接地时能够正确跳闸切除故障。 关键词: 小电阻接地；改造；保护配置 1 引言 青岛 220 李山变电站现有两台 220kV/35kV 的两卷变，接线组别为 Y0/Δ-11，每台容量为 240MVA。35kV 为单母线带分段接线，正常情况下分列运行，在分段开关上设有备用电源自投装置。李山站两段 35kV 母 线上各带一台接地变(兼做站用变), 接地变一次侧经消弧线圈接地。系统所带 35kV 变电站接线组别均为 Y/Δ接线、35/10.5kV，部分 35 kV 变电站 Y 侧经消弧线圈接地，采取集中补偿和分散补偿结合的方式。 经消弧线圈接地这种方式仅能降低弧光接地过电压的几率，不能消除弧光接地过电压，也不能降低弧光接 地过电压的幅值，对设备绝缘危害较大，特别是紧凑型配电装置及电缆线路，易造成绝缘击穿，容易引起 触电事故。另外，考虑到城市电网的发展,将来李山站的 35kV 架空线路逐步下地，改为电缆出线，消弧线 圈的容量将不能满足要求。鉴于以上两点,公司决定把李山站 35kV 改造为经小电阻接地系统。文章从改造 角度出发，对改造涉及的一次设备变动、二次保护配置以及整定计算原则分别进行了分析。 2 改造的前提 因李山站设备已经基本完善，早期是按照不接地系统进行设备选型，为保证设备的安全稳定运行，35kV 改造为经小电阻接地系统后，仍按以前的设备选型原则来进行，即设备仍满足系统不接地运行的要求。在 变电站经小电阻接地运行后，该系统的消弧线圈可以停用、拆除。反映零序电压的单相接地信号可以保留， 以引起运行监控人员的注意。 3 一次设备的选择及运行方式的安排 3.1 接地变与接地电阻的安装位置选择 文献一[1]提出了两种方案:方案一是接地变与所用变“二合一”,方案二是单独增设接地变,接于变压器 的出口处。对于方案二：自变压器出口敷设一次电缆困难，且周围没有安装接地变的空间所以不采用。另 外，李山35kV间隔已经全部被占用，4个电容器、2个站用变、2个主变、20条线路、1个母联、1个旁路）， 没有空间隔给接地变专用。所以只有方案一可选：新增加的接地变及小电阻放于原接地变及消弧线圈室。 3.2 接地电流 IR、接地变的参数、中性点接地电阻的主要参数选择 根据文献一的计算方法，选取接地电流为 1300A，Z 型接地变容量选为 3150kVA，接地变二次带 315 kVA 的站用变。接地电阻 Rn=35000/1.732/1300=15.5Ω。 4 继电保护配置与计算原则 4.1 220kV变压器 原主变保护为南京南瑞继保工程技术有限公司 RCS-978E 型微机保护：配置了差动、非电量、高压侧 零序电流保护、间隙保护，220kV 侧复合电压闭锁过流、35kV 侧复合电压闭锁过流保护。 - 1 - 中国电机工程学会第十届青年学术会议 ·吉林 本次主变 35kV 侧由不接地系统改为经小电阻接地系统，经验算主变范围内单相接地故障时，差动保 护在临界值，不一定可靠动作，需要在 35kV 受总开关 CT 中性线上装设零序保护。作为主变范围内单相接 地故障的主保护，延时跳主变各侧开关。 零序电流按照保证单相接地灵敏度整定，由于 220kV 主变为 Y0/△-11 接线，35kV 侧零序电流不必参 与 220kV 侧配合，考虑经过渡电阻接地的影响，一般整定 300A，时间比35kV 侧相间过流时间高