[align=left][b]1 引言 [/b]　　隨著社會進步和地方電網中用戶不斷增多，地方電網的供電量已不能滿足用戶的要求，使其與大電網互聯成為發展的必然規律。互聯可以優化能源配置、提高能源利用效率并提高整個系統安全水平。但在此過程中也出現了一些新的問題，比如：互聯后電網結構是否合理；供電能力是否適應負荷的需要，電源布局是否合理；是否具有可靠的保護和安全自動裝置；是否具有可靠的數據采集和通信系統，以及是否具有調度員培訓模擬DTS等。 　　本文通過內江電網與川南系統相聯的110kV雞石灣變電站35kV側母聯保護誤動事故，分析了互聯電網發生[/align][align=left]故障后，由系統的機電暫態引起保護誤動作的原因并提出了改善其行為的措施。[b]2 保護誤動作情況介紹 [/b]　　2.1 110 kV雞石灣變電站及其出線保護配置情況 　　110kV雞石灣變電站35kV母線母聯300開關保護以及與其配合的雞氮線311開關保護的配置情況如下（現場實測值）： 　　（1）110kV雞石灣變電站2號主變35kV側復合電壓閉鎖方向過流保護： 　　CT變比為700 A /3.5 A；V1=70 V，V2=6 V；2s 跳35kV側302開關；1.5s 跳35kV母聯300分段開關，方向指向母線。 　　（2）雞氮線311開關保護： 　　I 段：3120 A，1740 V； III 段：200A，1s；重合閘時間為0.8 s。 　　2.2 母聯300開關誤動作情況 　　1998年12月9日資陽氮肥廠35kV避雷器支柱瓷瓶發生三相短路，引起110 kV雞石灣變電站35kV側雞氮線311開關過流保護在 t=1.0s 動作跳閘，重合不成功，而2號主變35kV側300開關復合電壓閉鎖過流保護1.5s 跳35kV母聯300開關。 雞石灣變電站一次接線如圖1所示。 [/align][b]3 事故分析 [/b]　　3.1 保護的整定值校驗 　　對故障線路雞氮線311開關電流保護進行整定值校驗： 　　電流速斷保護，在系統最大運行方式下雞氮線末端三相短路時的最大短路電流為1.9442kA，滿足選擇性的要求。 　　定時限過電流保護，在系統最小運行方式下雞氮線末端兩相短路時的短路電流為1.2204kA， III 段完全能夠動作切除故障，其靈敏度為6.102，滿足要求。而雞氮線311開關保護處于電網的終端，動作時限無需與下一線路配合，這里選擇動作時限為1s。 　　對2號主變35kV側復合電壓閉鎖方向過流保護進行校驗如下： 　　雞石灣變電站2號主變35kV側復合電壓閉鎖方向過流保護反應2號主變的外部故障以及作為2號主變內部故障時差動保護和瓦斯保護的后備保護，其整定值為700 A，當雞氮線末端發生三相短路故障且雞氮線311開關電流保護“拒動”時，應能動作跳35kV母聯300開關，從而切除故障。最大運行方式下雞氮線末端三相短路時，流經母聯300開關的電流為1.0597 kA，超過2號主變35kV側復合電壓閉鎖方向過流保護的整定值（700 A）而動作跳閘。動作時限取1.5s，保證了選擇性。因此，2號主變35kV側復合電壓閉鎖方向過流保護的整定值和動作時限滿足要求。 　　3.2 故障后系統電磁暫態過程對保護的影響 　　用EMTP對故障后系統電磁暫態過程進行仿真，流經雞石灣變電站35kV側出線311開關與母聯300開關的故障電流如圖2和3所示。 　　由以上兩圖可見，流經雞氮線311開關短路電流小于速斷保護的整定電流Izd=3120A，線路速斷保護不動作，但此電流值遠遠大于雞氮線311開關限時過流保護的整定電流Izd=200A，該保護應在其整定時間t=1.00s 時動作，系統中短路故障被切除。在t=1.5s 時，流經雞石灣變電站302開關的電流為零（不計負荷的影響），不會引起300開關動作。 　　可見，僅僅分析系統故障后的電磁暫態過程，是找不到引起母聯300開關動作的原因的。 　　3.3 故障后機電暫態過程對保護的影響 　　正常運行的電力系統初始功角d（0）大約在30°左右，圖4中列出了110kV 雞石灣變電站35kV 雞氮線311開關過流保護在 t=1.0s 動作跳閘時，各種不同的初始功角所對應的系統功角變化曲線。 　　由圖4中功角曲線的變化情況可知，對事故而言，如果系統的初始功角d（0）≥55°時，發電機與系統的功角的相對值將大于180°，發電機進入異步運行狀態，功角d將不斷增大，發電機與系統之間最終失去同步。 　　由上圖中的d（t）曲線，繪制出其對應的I（t）曲線，如圖5所示。 　　由圖5可見，當雞氮線末端發生三相短路后，110kV雞石灣變電站35kV雞氮線311開關過流保護在t=1.0s動作跳閘后，系統中振蕩電流的變化情況。由于等值發電機與系統的功角相對值d發生變化，而引起系統中產生振蕩電流 I，雖然由圖4可知系統發生振蕩后經過若干周期就會被拉入同步，但它仍可能導致電流保護誤動。 　　當雞氮線末端發生三相短路后，流過2號主變35kV側300開關的電流 I=1958A遠大于300開關過流保護的整定電流Izd＝700A，300開關過流保護將起動，110 kV雞石灣變電站35kV雞氮線311開關過流保護在t=1.0s動作跳閘后，由于系統中存在振蕩電流[3]，假設系統正常工作時初始功角d（0）≈30°，其振蕩電流如圖5曲線1所示，當t=1.0s時，振蕩電流I=1089A大于300開關過流保護的整定電流，300開關過流保護不會復歸，并且在t=1.0-1.5s期間振蕩電流I始終大于700A, 即大于300開關過流保護的整定電流，當 t=1.5s時由于300開關過流保護的整定時間tzd=1.5s，300開關過流保護就動作。由以上分析可知引起保護誤動的原因是等值發電機與系統的功角相對值發生變化，致使系統中出現振蕩電流，致使300開關誤動作。 [b]4 防止保護誤動的措施 [/b]　　4.1 對原有傳統保護進行改進 　　通過以上的分析可知，互聯系統發生故障后，由于等值發電機與系統的功角相對量發生變化，系統產生振蕩電流，致使開關誤動作。該地方電網的設備大多都是傳統的電磁式繼電器，故可從其整定值與整定時間上進行改進。 　　（1）縮短311開關保護的動作時間； 　　（2）增大300開關過流保護的整定電流； 　　（3）延長300開關過流保護的動作時間。 　　具體配合關系見下文表1～表4。表1和表2給出等值發電機不同轉動慣量下300開關保護的整定電流取值范圍，表3和表4則給出同樣條件下300開關保護的相應動作時間。 　　根據系統不同的初始狀態，可在表1和表2中查找確定雞石灣變電站35kV側300開關過流保護的整定電流值，從而避免系統故障后保護受振蕩電流的影響，保證其正確動作。 　　由表3和表4，可根據系統不同的初始狀態，查找確定雞石灣變電站35 kV側300開關過流保護的動作時間與110 kV雞石灣變電站35 kV出線過流保護整定時間，從而可避免系統故障后保護受振蕩電流的影響，保證保護正確動作。 　　4.2 采用檢測突變量起動的微機保護 　　由檢測到的突變量起動的保護能正確地區分系統故障與系統振蕩，避免保護因系統振蕩而誤動作。 5 結論 　　本文針對內江電網雞石灣變電站300母聯開關保護誤動作而不明原因的實際情況，從故障后系統電磁暫態和機電暫態兩個方面出發，分析了該互聯電網繼電保護裝置誤動的原因，得出了以下結論。 　　（1）文中所采用的用EMTP電磁暫態仿真計算和編制的機電暫態數字仿真方法，適用于互聯電網的保護行為分析，能夠有效地進行較準確的定量計算；所提方法和編制的軟件具有一定的推廣使用價值。 　　（2） 通過詳細的計算得出了雞石灣變電站出線保護動作時間與聯絡開關保護整定時間和整定值之間的定量關系，為解決該保護經常誤動問題提供了定量依據。 　　本文所提事故分析方法及計算結論對解決互聯電網類似問題具有一定的參考價值。