主變壓器中性點間隙擊穿零序保護誤動分析與建議

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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主變壓器中性點間隙擊穿零序保護誤動分析與建議武萬才，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，引起升壓站１１０ｋＶ出線零序Ⅰ段保護越級誤動作。通過故障錄波圖和現(xiàn)場勘查，發(fā)現(xiàn)升壓站不接地變壓器中性點保護間隙擊穿放電是事故起因，變電站保護裝置定值配合及主變壓器中性點保護間隙布置方面也存在問題。對此，提出了有針對性的防誤動改進措施，現(xiàn)場應(yīng)用效果良好。關(guān)

2、鍵詞：繼電保護；單相接地；跳閘；保護間隙；零序０引言單相接地故障時，１１０ｋＶ風電場升壓站連南Ⅱ線零序Ⅰ段保護動作（實測零序電流Ｉ０＝１１０ｋＶ有效接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，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)中性點不接地，則故障時不接地變壓器中性點電位將會抬高，承受暫態(tài)過電壓或穩(wěn)態(tài)過電壓有可２連南Ⅱ線零序Ⅰ段保護動作分析能使中性點放電間隙擊穿，為零序電流提供了通路，２．１現(xiàn)場檢查使不接地側(cè)有零序電流產(chǎn)生。若再考慮平行線路零現(xiàn)場檢查保護裝置報文與遙信正

3、確，連南Ⅱ線［１－３］序互感影響，如果保護定值配合不好，會造成線零序Ⅰ段保護２１．６６ｍｓ時出口，三跳啟動重合閘出路零序保護誤動。口（１４９８ｍｓ時出口），錄波器錄波完整，定值核對本文提出從變壓器放電間隙距離整定和零序保正確，避雷器放電計數(shù)器計數(shù)為０，避雷器和變壓器護整定兩方面進行改進，避免區(qū)外單相接地故障時各項性能參數(shù)經(jīng)試驗正常，２號主變壓器１１０ｋＶ中線路誤動。性點間隙存在放電痕跡，如附錄Ａ圖Ａ１所示。１故障經(jīng)過２．２零序分量分析區(qū)外單相接地故障時升壓站２號主變壓器中性１．１一次系統(tǒng)運行方式點間隙擊穿放電，１１０ｋＶ側(cè)單相接地故障時的零序升壓站１１０ｋＶⅠ段和Ⅱ段母線并列運行，１

4、號電壓、電流錄波圖見圖２。主變壓器、２號主變壓器、３號主變壓器并列運行，連連南Ⅱ線電壓、電流幅值與相角如表１所示（其南Ⅰ和Ⅱ線并列運行，吉連Ⅰ和Ⅱ線并列運行。故錄波圖見附錄Ａ圖Ａ２）。由圖２得各間隔零序電障時系統(tǒng)運行方式如圖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)生時刻保護裝置采樣到的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稱，系統(tǒng)故障時升壓站母線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)運行方式Ｆｉｇ．１Ｐｒ

5、ｉｍａｒｙｓｙｓｔｅｍｏｐｅｒａｔｉｎｇｍｏｄｅ段保護動作方向與動作值要求。由表２可知，連南Ⅱ線、連南Ⅰ線、２號主變壓１．２事故過程器高壓側(cè)均有零序電流流過且方向相同，但１００母２０１０年３月１１日８時１６分，在吉連Ⅰ線發(fā)生聯(lián)、１號與３號主變壓器高壓側(cè)均無零序電流流過。２號主變壓器高壓側(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·武萬才，等主變壓器中性點間隙擊穿零序保護誤動分析與建議２．３保護定值配合分析線路區(qū)外發(fā)生接地故障時，零序電流滿足連南Ⅱ線零序電流Ⅰ段保護動作整定值，保

6、護啟動，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段保護整定值，因此保護只啟動，未出口跳閘；２號主變壓器間隙零序電流保護和零序過電壓保護的實測值均超過整定值，且?guī)в校埃常笱訒r，因大于故障持續(xù)時間，所以兩者均未動作。３變壓器中性點過電壓與間隙擊穿分析假定電網(wǎng)某一相在最大運行相電壓Ｕ（１１０ｋＶφ系統(tǒng)?。罚常耄郑r發(fā)生接地故障，故障點零序電壓穩(wěn)［４－６］態(tài)值Ｕ０Ｓ和中性點暫態(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?。埃负停埃?。不同Ｋ值下，中性點過

7、電壓計算結(jié)果見表３。表３１１０ｋＶ系統(tǒng)單相接地變壓器中性點過電壓（γ＝０．８）Ｔａｂｌｅ３Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｎｅｕｔｒａｌｐｏｉｎｔｏｖｅｒ－ｖｏｌｔａｇｅｏｆｓｉｎｇｌｅ－ｐｈａｓｅｇｒｏｕｎｄｉｎｇｉｎ１１０ｋＶｓｙｓｔｅｍ（γ＝０．８）過電壓／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，