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110kV主变CST230B保护装置事故动模检验测试研究

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2024年10月22日发(作者:诺高)

维普资讯

10 甘肃电力技术 

l lOkV主变CST230B保护装置 

事故动模检验测试研究 

王黎明 

(兰州供电公司 甘肃省兰州市730050) 

【摘要】通过对CST230B装置参数进行调查和测试,为事故分析提供准确的计算数据,并准确确认事 

故原因,为防止出现类似的事故,以保证电网安全运行具有重要的指导意义. 

【关键词】 CST230B装置参数试验 

1 情况简介 

由于现场条件所限,为了查明l、2号主变 

事故经过:1 lOkV某变电所3514一线路开关跳 

CST230B中压侧后备保护延迟出口(延迟约600ms)是 

闸,重合成功。1271号电容器组开关跳闸,101(1 

否是由装置自身所导致,建议将2套装置更换,送 

号主变低压侧)开关跳闸,3500(35kV母线分段) 

回厂家进行全面试验。 

开关跳闸。1lOkV另外一变电所1112线路、330kV 

3装置检测 

的变电所1116线路跳闸,重合成功。根据录波图, 

发生35kV BC相短路故障到3500开关跳闸,故障持 

针对2套装置进行了全面的常规试验,并针对 

续时间为2609ms,比保护定值延时607ms,以此推 

中压侧后备保护延迟出口(延迟约600 ms)的情况进 

算,3501开关跳闸时间应为2909ms(在1号主变中 

行了专项试验。 

后备出口2跳3501开关传动试验跳闸时间基础上加 

3.1检测设备 

607ms),而l116保护和l112保护动作时间为 

1lOkV变CST230B装置2台。 

2950ms,35kV母线故障时出现对侧线路开关抢先跳 

3.2试验仪器、仪表 

开切除故障,而导致1、2号主变CST230B中压侧后 

ONLLY_463OG微机继电保护测试仪1台。 

备保护返回、II时限不能出口,3501开关未跳闸。 

PSURGE 80001台。 

2事故分析 

笔记本电脑2台。 

事故初步分析:经事故调查组分析认为,本次事 

数字万用表1块。 

故是由于该地区强降雨后,空气湿度较大,当3514 

4试验内容 

线单相接地(A相)并发展为AB相间短路瞬间,35kv 

母线电压(B、C相)升高,3512线开关柜B、C相 

4.1 1号主变保护检验 

静触头沿绝缘套管内壁放电与其金属栏栅绝缘击 

4.1.1保护正常动作试验 

穿,形成Bc两相接地短路,是3512开关柜箱体烧 

试验名称:正常动作试验。 

损及35kV母线故障的直接原因。l、2号主变 

试验目的:保护正常动作时间检测。 

CST230B中压侧后备保护延迟出口(延迟约600 ms) 

试验方法:投入中压侧后备保护过流I段1、2 

及高压侧后备保护拒动,是保护越级跳闸的直接原 时限II=4.14A、T =2s、T !.3s,加入BC相短路故障 

因。l lOkV变直流系统、本次事故涉及二次回路、1 电流,检测保护动作出口时间及装置面板报文时间。 

号主变三侧开关控制回路、开关特性均无异常。 

试验现象及结果(见表1)。 

维普资讯

1 10kV主变GST230B保护装置事故动模检验测试研究 

表1 

试验结论:合格。 

4.1.2保护启动后动作条件中间返回试验 时限II=4.14A、T ̄=2s、T2=2.3s,加入BC相短路故 

试验名称:保护启动后动作条件中间返回。 障电流。保护启动500ms后,复压或过流条件返回 

试验目的:检查在此情况下装置动作出口时间 

lOOms后又恢复Bc相故障,检测保护动作出口时间 

与面板报文时间的对应关系。 

及装置面板报文时间。 

试验方法:投入中压侧后备保护过流I段1、2 试验现象及结果(见表2)。 

表2 

试验结论:合格。 

4.i.3一次转换性故障模拟试验 时限Ⅱ=4.14A、T1=2s、Tr=2。3s,加入A相接地故障电 

试验名称:转换性故障试验。 流0.1A/5OOms,后转为AB相接地故障2A/lOOms,再 

试验目的:模拟装置在电源正常时,一次发生 转成BC相接地故障8A/3s,检测从A相接地故障发生 

转换性故障下保护的动作情况。 时刻到保护动作出口时刻的时间。 

试验方法:投入中压侧后备保护过流I段1、2 试验现象及结果(见表3)。 

襄3 

试验结论:合格。 

4.1.4直流电源瞬间跌落故障试验 时限II_4.14A、Tt=2s、Tz=2.3s,加入BC相短路故 

试验名称:直流电源瞬间跌落故障试验。 

障电流。在加入故障量的同时,220V直流电源瞬时 

试验目的:检测此种情况对装置动作出口时间 

跌落(瞬间失电),检测保护动作出口时间及装置面 

的影响。 板报文时间。 

试验方法:投入中压侧后备保护过流I段1、2 

试验现象及结果(见表4)。 

维普资讯

l2 l lOkV主变GST230B保护装置事故动模检验测试研究 

表4 

4.1. 

试验现象及结果 

试验端口 试验现象 

鱼逐一 正常 

试验结果 

4.1.6装置电快速瞬变抗扰度试验 

试验设备:PEFT4010,IP4A。 

试验名称:电快速瞬变抗扰度试验。 

试验步骤(见表6)。 

试验目的:装置电源抗瞬变能力检验。 

表6 

4.1. 

PIMI50 

试验步骤 

试验端口 采用频率 共 验等鎏模 

振荡波极性,施加时间 辅助激励量施加情况 

电源0.IHZ及IMHZ 2.5kV IkV 

+一,2s,lO次 

无 

试验现象及结果 

试验端口 试验现象 

试验结果 

塑一 正常 

4.2 2号主变保护检验 

. 

4.2.1保护正常动作试验 时限II=4.14A、Tl=2s、T2=2

3s,加入BC相短路故 

试验名称:正常动作试验。 障电流,检测保护动作出口时间及装置面板报文时 

试验目的:保护正常动作时间检测。 间。 

试验方法:投入中压侧后备保护过流I段1、2 试验现象及结果(见表8)。 

表8 

记 

在中压侧持续加入8A BC相短路电流至保护出口 

面板报文时间T l=2OO3ms, 

T2=2302ms 

接点动作时间TI=2004.4ms, 

T2=2306.2ms 

在中压侧持续加入8A BC相短路电流至保护出口 

面板报文时间Tl=2OO3ms 

T2=2302ms 

接点动作时间TI=2004.5ms 

T2=2305.5ms 

在中压侧持续加入8A BC相短路电流至保护出口 

面板报文时间Tl=2OO3ms 

T2=2302ms 

接点动作时间TI=2004.3ms 

T2=2304.2ms 

在中压侧持续加入8A BC相短路电流至保护出口 

面板报文时间Tl=2OO3ms 

T2=2302ms 

T2=2 n7 m 

维普资讯

1 10kV主变GST230B保护装置事故动模检 塞 

试验结论:合格。 

4.2.2保护启动后动作条件中间返回试验  ̄tII---4.14A、T,=2s、T2=2.3s,加入BC相短路故 

试验名称:保护启动后动作条件中间返回。 障电流。保护启动500ms后,复压或过流条件返回 

试验目的:检查在此情况下装置动作出口时间lOOms后又恢复BC相故障,检测保护动作出口时间 

与面板报文时间的对应关系。 及装置面板报文时间。 

试验方法:投入中压侧后备保护过流I段1、2 试验现象及结果(见表9)。 

试验结论:合格。 

4.2.3一次转换性故障模拟试验 时限II=4.14A、T,=2s、T2=2.3s,加入A相接地故障 

试验名称:转换性故障试验。 电流0.IA/5OOms,后转为AB相接地故障2A/lOOms, 

试验目的:模拟装置在电源正常时,一次发生 再转成BC相接地故障8A/3s,检测从A相接地故障发 

转换性故障下保护的动作情况。 生时刻到保护动作出口时刻的时间。 

试验方法:投入中压侧后备保护过流I段1、2 试验现象及结果(见表10)。 

表10 

试验结论:合格。 

4.2.4直流电源瞬问跌落故障试验 

时限II=4.14A、Tt=2s、T2=2.3s,加入BC相短路故 

试验名称:直流电源瞬间跌落故障试验。 

障电流。在加入故障量的同时,220V直流电源瞬时 

试验目的:检测此种情况对装置动作出口时间 

跌落(瞬问失电),检测保护动作出口时间及装置面 

的影响。 板报文时间。 

试验方法:投入中压侧后备保护过流I段1、2 试验现象及结果(见表11)。 

表11 

试验结论:合格。 

维普资讯

14 l l0kV主变GST230B保护装置事故动模检验测试研究 

4.2.5装置浪涌抗扰度试验 

试验名称:浪涌抗扰度试验。 

试验设备:PCD100,PIM100。 

试验目的:装置电源抗浪涌干扰能力检验。 

试验步骤(见表12)。 

表12 

4.2.6装置电快速瞬变抗扰度试验 

试验名称:电快速瞬变抗扰度试验。 

试验设备:PEFT4010,IP4A。 

试验目的:装置电源抗瞬变能力检验。 

试验步骤(见表13)。 

表13 

4.2.7装置振荡波抗扰度试验 

试验名称:振荡波抗扰度试验。 

试验设备:PIMIS0。 

试验目的:装置电源抗振荡波干扰能力检验。 

试验步骤(见表14)。 

表14 

试验端口 采用频率 共 验等 

模 振荡波极性,施加时问 辅助激 “ 

5试验评价 

护装置的影响,在甘肃电力科学研究院系统室所属 

(1)ll0kV变CST230B装置中压侧后备保护(复 

继电保护试验室对多个厂家型号的保护装置进行了 

合电压闭锬过流)动作逻辑正确,出口时间与整定 

检验,结果见相应技术报告)。 

值相符。 

(5)装置内部逆变电源试验全部合格。 

(2)保护启动后故障量消失,装置可以正确返 

6结论 

回,故障量再次出现,装置可以正确动作出口,动 

作时间与模拟故障情况相符。 

通过以上分析得出以下结论;il0kV变CST230B 

(3)装置对转换性故障判别正确,动作逻辑正 

装置无异常,但是直流电源不稳定可以导致装置出 

确。 

口时间延迟。因此,建议加强现场直流系统的监控 

(4)在故障时,直流瞬时跌落,实际试验为装 

手段,确保保护和控制用直流电源的可靠性,防止 

置失电超过135ms时,再加上电装置需要自检,整 

再次出现类似事件。 

个自检时间约为600ms。如失电时间小于135ms,装 

置仍可以正常动作(针对直流瞬时跌落对微机型保 

收稿日期:2006-10.21 

2024年10月22日发(作者:诺高)

维普资讯

10 甘肃电力技术 

l lOkV主变CST230B保护装置 

事故动模检验测试研究 

王黎明 

(兰州供电公司 甘肃省兰州市730050) 

【摘要】通过对CST230B装置参数进行调查和测试,为事故分析提供准确的计算数据,并准确确认事 

故原因,为防止出现类似的事故,以保证电网安全运行具有重要的指导意义. 

【关键词】 CST230B装置参数试验 

1 情况简介 

由于现场条件所限,为了查明l、2号主变 

事故经过:1 lOkV某变电所3514一线路开关跳 

CST230B中压侧后备保护延迟出口(延迟约600ms)是 

闸,重合成功。1271号电容器组开关跳闸,101(1 

否是由装置自身所导致,建议将2套装置更换,送 

号主变低压侧)开关跳闸,3500(35kV母线分段) 

回厂家进行全面试验。 

开关跳闸。1lOkV另外一变电所1112线路、330kV 

3装置检测 

的变电所1116线路跳闸,重合成功。根据录波图, 

发生35kV BC相短路故障到3500开关跳闸,故障持 

针对2套装置进行了全面的常规试验,并针对 

续时间为2609ms,比保护定值延时607ms,以此推 

中压侧后备保护延迟出口(延迟约600 ms)的情况进 

算,3501开关跳闸时间应为2909ms(在1号主变中 

行了专项试验。 

后备出口2跳3501开关传动试验跳闸时间基础上加 

3.1检测设备 

607ms),而l116保护和l112保护动作时间为 

1lOkV变CST230B装置2台。 

2950ms,35kV母线故障时出现对侧线路开关抢先跳 

3.2试验仪器、仪表 

开切除故障,而导致1、2号主变CST230B中压侧后 

ONLLY_463OG微机继电保护测试仪1台。 

备保护返回、II时限不能出口,3501开关未跳闸。 

PSURGE 80001台。 

2事故分析 

笔记本电脑2台。 

事故初步分析:经事故调查组分析认为,本次事 

数字万用表1块。 

故是由于该地区强降雨后,空气湿度较大,当3514 

4试验内容 

线单相接地(A相)并发展为AB相间短路瞬间,35kv 

母线电压(B、C相)升高,3512线开关柜B、C相 

4.1 1号主变保护检验 

静触头沿绝缘套管内壁放电与其金属栏栅绝缘击 

4.1.1保护正常动作试验 

穿,形成Bc两相接地短路,是3512开关柜箱体烧 

试验名称:正常动作试验。 

损及35kV母线故障的直接原因。l、2号主变 

试验目的:保护正常动作时间检测。 

CST230B中压侧后备保护延迟出口(延迟约600 ms) 

试验方法:投入中压侧后备保护过流I段1、2 

及高压侧后备保护拒动,是保护越级跳闸的直接原 时限II=4.14A、T =2s、T !.3s,加入BC相短路故障 

因。l lOkV变直流系统、本次事故涉及二次回路、1 电流,检测保护动作出口时间及装置面板报文时间。 

号主变三侧开关控制回路、开关特性均无异常。 

试验现象及结果(见表1)。 

维普资讯

1 10kV主变GST230B保护装置事故动模检验测试研究 

表1 

试验结论:合格。 

4.1.2保护启动后动作条件中间返回试验 时限II=4.14A、T ̄=2s、T2=2.3s,加入BC相短路故 

试验名称:保护启动后动作条件中间返回。 障电流。保护启动500ms后,复压或过流条件返回 

试验目的:检查在此情况下装置动作出口时间 

lOOms后又恢复Bc相故障,检测保护动作出口时间 

与面板报文时间的对应关系。 

及装置面板报文时间。 

试验方法:投入中压侧后备保护过流I段1、2 试验现象及结果(见表2)。 

表2 

试验结论:合格。 

4.i.3一次转换性故障模拟试验 时限Ⅱ=4.14A、T1=2s、Tr=2。3s,加入A相接地故障电 

试验名称:转换性故障试验。 流0.1A/5OOms,后转为AB相接地故障2A/lOOms,再 

试验目的:模拟装置在电源正常时,一次发生 转成BC相接地故障8A/3s,检测从A相接地故障发生 

转换性故障下保护的动作情况。 时刻到保护动作出口时刻的时间。 

试验方法:投入中压侧后备保护过流I段1、2 试验现象及结果(见表3)。 

襄3 

试验结论:合格。 

4.1.4直流电源瞬间跌落故障试验 时限II_4.14A、Tt=2s、Tz=2.3s,加入BC相短路故 

试验名称:直流电源瞬间跌落故障试验。 

障电流。在加入故障量的同时,220V直流电源瞬时 

试验目的:检测此种情况对装置动作出口时间 

跌落(瞬间失电),检测保护动作出口时间及装置面 

的影响。 板报文时间。 

试验方法:投入中压侧后备保护过流I段1、2 

试验现象及结果(见表4)。 

维普资讯

l2 l lOkV主变GST230B保护装置事故动模检验测试研究 

表4 

4.1. 

试验现象及结果 

试验端口 试验现象 

鱼逐一 正常 

试验结果 

4.1.6装置电快速瞬变抗扰度试验 

试验设备:PEFT4010,IP4A。 

试验名称:电快速瞬变抗扰度试验。 

试验步骤(见表6)。 

试验目的:装置电源抗瞬变能力检验。 

表6 

4.1. 

PIMI50 

试验步骤 

试验端口 采用频率 共 验等鎏模 

振荡波极性,施加时间 辅助激励量施加情况 

电源0.IHZ及IMHZ 2.5kV IkV 

+一,2s,lO次 

无 

试验现象及结果 

试验端口 试验现象 

试验结果 

塑一 正常 

4.2 2号主变保护检验 

. 

4.2.1保护正常动作试验 时限II=4.14A、Tl=2s、T2=2

3s,加入BC相短路故 

试验名称:正常动作试验。 障电流,检测保护动作出口时间及装置面板报文时 

试验目的:保护正常动作时间检测。 间。 

试验方法:投入中压侧后备保护过流I段1、2 试验现象及结果(见表8)。 

表8 

记 

在中压侧持续加入8A BC相短路电流至保护出口 

面板报文时间T l=2OO3ms, 

T2=2302ms 

接点动作时间TI=2004.4ms, 

T2=2306.2ms 

在中压侧持续加入8A BC相短路电流至保护出口 

面板报文时间Tl=2OO3ms 

T2=2302ms 

接点动作时间TI=2004.5ms 

T2=2305.5ms 

在中压侧持续加入8A BC相短路电流至保护出口 

面板报文时间Tl=2OO3ms 

T2=2302ms 

接点动作时间TI=2004.3ms 

T2=2304.2ms 

在中压侧持续加入8A BC相短路电流至保护出口 

面板报文时间Tl=2OO3ms 

T2=2302ms 

T2=2 n7 m 

维普资讯

1 10kV主变GST230B保护装置事故动模检 塞 

试验结论:合格。 

4.2.2保护启动后动作条件中间返回试验  ̄tII---4.14A、T,=2s、T2=2.3s,加入BC相短路故 

试验名称:保护启动后动作条件中间返回。 障电流。保护启动500ms后,复压或过流条件返回 

试验目的:检查在此情况下装置动作出口时间lOOms后又恢复BC相故障,检测保护动作出口时间 

与面板报文时间的对应关系。 及装置面板报文时间。 

试验方法:投入中压侧后备保护过流I段1、2 试验现象及结果(见表9)。 

试验结论:合格。 

4.2.3一次转换性故障模拟试验 时限II=4.14A、T,=2s、T2=2.3s,加入A相接地故障 

试验名称:转换性故障试验。 电流0.IA/5OOms,后转为AB相接地故障2A/lOOms, 

试验目的:模拟装置在电源正常时,一次发生 再转成BC相接地故障8A/3s,检测从A相接地故障发 

转换性故障下保护的动作情况。 生时刻到保护动作出口时刻的时间。 

试验方法:投入中压侧后备保护过流I段1、2 试验现象及结果(见表10)。 

表10 

试验结论:合格。 

4.2.4直流电源瞬问跌落故障试验 

时限II=4.14A、Tt=2s、T2=2.3s,加入BC相短路故 

试验名称:直流电源瞬间跌落故障试验。 

障电流。在加入故障量的同时,220V直流电源瞬时 

试验目的:检测此种情况对装置动作出口时间 

跌落(瞬问失电),检测保护动作出口时间及装置面 

的影响。 板报文时间。 

试验方法:投入中压侧后备保护过流I段1、2 试验现象及结果(见表11)。 

表11 

试验结论:合格。 

维普资讯

14 l l0kV主变GST230B保护装置事故动模检验测试研究 

4.2.5装置浪涌抗扰度试验 

试验名称:浪涌抗扰度试验。 

试验设备:PCD100,PIM100。 

试验目的:装置电源抗浪涌干扰能力检验。 

试验步骤(见表12)。 

表12 

4.2.6装置电快速瞬变抗扰度试验 

试验名称:电快速瞬变抗扰度试验。 

试验设备:PEFT4010,IP4A。 

试验目的:装置电源抗瞬变能力检验。 

试验步骤(见表13)。 

表13 

4.2.7装置振荡波抗扰度试验 

试验名称:振荡波抗扰度试验。 

试验设备:PIMIS0。 

试验目的:装置电源抗振荡波干扰能力检验。 

试验步骤(见表14)。 

表14 

试验端口 采用频率 共 验等 

模 振荡波极性,施加时问 辅助激 “ 

5试验评价 

护装置的影响,在甘肃电力科学研究院系统室所属 

(1)ll0kV变CST230B装置中压侧后备保护(复 

继电保护试验室对多个厂家型号的保护装置进行了 

合电压闭锬过流)动作逻辑正确,出口时间与整定 

检验,结果见相应技术报告)。 

值相符。 

(5)装置内部逆变电源试验全部合格。 

(2)保护启动后故障量消失,装置可以正确返 

6结论 

回,故障量再次出现,装置可以正确动作出口,动 

作时间与模拟故障情况相符。 

通过以上分析得出以下结论;il0kV变CST230B 

(3)装置对转换性故障判别正确,动作逻辑正 

装置无异常,但是直流电源不稳定可以导致装置出 

确。 

口时间延迟。因此,建议加强现场直流系统的监控 

(4)在故障时,直流瞬时跌落,实际试验为装 

手段,确保保护和控制用直流电源的可靠性,防止 

置失电超过135ms时,再加上电装置需要自检,整 

再次出现类似事件。 

个自检时间约为600ms。如失电时间小于135ms,装 

置仍可以正常动作(针对直流瞬时跌落对微机型保 

收稿日期:2006-10.21 

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