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1、第36卷第14期Vol.36No.142012年7月25日July25,2012DOI:10.3969/j.issn.1000-1026.2012.14.018主變壓器中性點(diǎn)間隙擊穿零序保護(hù)誤動(dòng)分析與建議武萬(wàn)才,宋仕軍,張曉磊(寧夏電力公司吳忠供電局,寧夏回族自治區(qū)吳忠市751100)摘要:某地區(qū)電網(wǎng)110kV系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí),引起升壓站110kV出線零序Ⅰ段保護(hù)越級(jí)誤動(dòng)作。通過(guò)故障錄波圖和現(xiàn)場(chǎng)勘查,發(fā)現(xiàn)升壓站不接地變壓器中性點(diǎn)保護(hù)間隙擊穿放電是事故起因,變電站保護(hù)裝置定值配合及主變壓器中性點(diǎn)保護(hù)間隙布置方面也存在問(wèn)題。對(duì)此,提出了有針對(duì)性的防誤動(dòng)改進(jìn)措施,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果良好。關(guān)
2、鍵詞:繼電保護(hù);單相接地;跳閘;保護(hù)間隙;零序0引言單相接地故障時(shí),110kV風(fēng)電場(chǎng)升壓站連南Ⅱ線零序Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作(實(shí)測(cè)零序電流I0=110kV有效接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí),若4.062∠162°A,大于整定值I01=3.2A,零序電壓變壓器接線方式為Yd11且低壓側(cè)接有小電源、高3U0=38.93∠62°V,滿足正方向),斷路器跳閘。壓側(cè)中性點(diǎn)不接地,則故障時(shí)不接地變壓器中性點(diǎn)電位將會(huì)抬高,承受暫態(tài)過(guò)電壓或穩(wěn)態(tài)過(guò)電壓有可2連南Ⅱ線零序Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作分析能使中性點(diǎn)放電間隙擊穿,為零序電流提供了通路,2.1現(xiàn)場(chǎng)檢查使不接地側(cè)有零序電流產(chǎn)生。若再考慮平行線路零現(xiàn)場(chǎng)檢查保護(hù)裝置報(bào)文與遙信正
3、確,連南Ⅱ線[1-3]序互感影響,如果保護(hù)定值配合不好,會(huì)造成線零序Ⅰ段保護(hù)21.66ms時(shí)出口,三跳啟動(dòng)重合閘出路零序保護(hù)誤動(dòng)??冢ǎ保矗梗福恚髸r(shí)出口),錄波器錄波完整,定值核對(duì)本文提出從變壓器放電間隙距離整定和零序保正確,避雷器放電計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)為0,避雷器和變壓器護(hù)整定兩方面進(jìn)行改進(jìn),避免區(qū)外單相接地故障時(shí)各項(xiàng)性能參數(shù)經(jīng)試驗(yàn)正常,2號(hào)主變壓器110kV中線路誤動(dòng)。性點(diǎn)間隙存在放電痕跡,如附錄A圖A1所示。1故障經(jīng)過(guò)2.2零序分量分析區(qū)外單相接地故障時(shí)升壓站2號(hào)主變壓器中性1.1一次系統(tǒng)運(yùn)行方式點(diǎn)間隙擊穿放電,110kV側(cè)單相接地故障時(shí)的零序升壓站110kVⅠ段和Ⅱ段母線并列運(yùn)行,1
4、號(hào)電壓、電流錄波圖見(jiàn)圖2。主變壓器、2號(hào)主變壓器、3號(hào)主變壓器并列運(yùn)行,連連南Ⅱ線電壓、電流幅值與相角如表1所示(其南Ⅰ和Ⅱ線并列運(yùn)行,吉連Ⅰ和Ⅱ線并列運(yùn)行。故錄波圖見(jiàn)附錄A圖A2)。由圖2得各間隔零序電障時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行方式如圖1所示。流如表2所示,表中,TA為電流互感器。由表1可知,故障發(fā)生時(shí)刻保護(hù)裝置采樣到的IA,IB,IC及UA,UB,UC的幅值和相角均發(fā)生了較大變化,三相電壓角度略不對(duì)稱,系統(tǒng)故障時(shí)升壓站母線AC相電壓略有降低,B相電壓降低較多,連南Ⅱ線零序電流超前零序電壓100°且零序電流值大于零序電流整定值(I01=3.2A),滿足零序電流Ⅰ圖1一次系統(tǒng)運(yùn)行方式Fig.1Pr
5、imarysystemoperatingmode段保護(hù)動(dòng)作方向與動(dòng)作值要求。由表2可知,連南Ⅱ線、連南Ⅰ線、2號(hào)主變壓1.2事故過(guò)程器高壓側(cè)均有零序電流流過(guò)且方向相同,但100母2010年3月11日8時(shí)16分,在吉連Ⅰ線發(fā)生聯(lián)、1號(hào)與3號(hào)主變壓器高壓側(cè)均無(wú)零序電流流過(guò)。2號(hào)主變壓器高壓側(cè)的一次零序電流幅值大小約等收稿日期:2011-06-06;修回日期:2012-02-27。于連南Ⅰ線與連南Ⅱ線一次零序電流幅值之和?!梗啊すこ虘?yīng)用·武萬(wàn)才,等主變壓器中性點(diǎn)間隙擊穿零序保護(hù)誤動(dòng)分析與建議2.3保護(hù)定值配合分析線路區(qū)外發(fā)生接地故障時(shí),零序電流滿足連南Ⅱ線零序電流Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作整定值,保
6、護(hù)啟動(dòng),出口跳閘;連南Ⅰ線由于TA變比較大,零序電流不滿足零序Ⅰ段保護(hù)整定值,因此保護(hù)只啟動(dòng),未出口跳閘;2號(hào)主變壓器間隙零序電流保護(hù)和零序過(guò)電壓保護(hù)的實(shí)測(cè)值均超過(guò)整定值,且?guī)в校埃常笱訒r(shí),因大于故障持續(xù)時(shí)間,所以兩者均未動(dòng)作。3變壓器中性點(diǎn)過(guò)電壓與間隙擊穿分析假定電網(wǎng)某一相在最大運(yùn)行相電壓U(110kVφ系統(tǒng)取73kV)時(shí)發(fā)生接地故障,故障點(diǎn)零序電壓穩(wěn)[4-6]態(tài)值U0S和中性點(diǎn)暫態(tài)電壓最大值U0′分別為:KU0S=Uφ2+KKU0′=(1+γ)Uφ2+K式中:K為系統(tǒng)綜合零序電抗與正序電抗之比;γ為變壓器衰減振蕩系數(shù),連續(xù)式和糾結(jié)式繞組分別取0.8和0.6。不同K值下,中性點(diǎn)過(guò)
7、電壓計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。表3110kV系統(tǒng)單相接地變壓器中性點(diǎn)過(guò)電壓(γ=0.8)Table3Transformerneutralpointover-voltageofsingle-phasegroundingin110kVsystem(γ=0.8)過(guò)電壓/kV不平衡系數(shù)U0SU0′K=34479K=55294K=∞73131圖2110kV側(cè)零序電壓和電流錄波圖Fig.2Zero-sequencevoltageandcurrentwaveforms由圖2可知,