伊 波

（ 吳忠供電局 調(diào)度通信中心，寧夏 吳忠 751100 ）

一起主變間隙零壓保護(hù)誤動(dòng)原因分析及防范措施

伊 波

（ 吳忠供電局 調(diào)度通信中心，寧夏 吳忠 751100 ）

對(duì)一起110kV線路接地故障造成主變間隙零壓保護(hù)動(dòng)作的案例進(jìn)行了深入分析和思考，就發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題提出了具體整改措施。

主變； 間隙零壓保護(hù)； 誤動(dòng)； 原因分析； 防范措施

隨著地區(qū)電網(wǎng)的迅速發(fā)展，設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行就顯得尤為重要。本文分析了一起110kV線路接地故障造成主變間隙零壓保護(hù)動(dòng)作的案例，從專業(yè)的角度進(jìn)行了思考，提出了工作改進(jìn)措施，對(duì)同行業(yè)工作者有一定參考價(jià)值。

1．故障情況

某年9月15日6：17，某供電公司110kV變電站C兩臺(tái)主變?nèi)齻?cè)跳閘，110kV線路2跳閘，重合成功。原因?yàn)樽冸娬綛的110kV線路2發(fā)生單相接地故障，引起變電站C兩臺(tái)主變高后備間隙零壓保護(hù)動(dòng)作，主變?nèi)齻?cè)開(kāi)關(guān)跳閘，變電站C全所停電。供電示意圖如下所示：

圖1 變電站C供電示意圖

2．故障跳閘分析

2．1．線路參數(shù)及保護(hù)定值說(shuō)明

線路1：架空導(dǎo)線LGJ-300，長(zhǎng)度30.7km。

線路2：架空導(dǎo)線LGJ-185，長(zhǎng)度25.864km。

CT變比：300/5。

接地距離Ⅱ段定值：0.67?，0.3S；接地距離Ⅲ段定值：0.98?，0.6S。

零序Ⅱ段定值：16.5A，0.3S；零序Ⅲ段定值：10A，0.6S。

變電站C主變零序過(guò)壓定值（兩臺(tái)主變相同）：150V，0.3S。

2．2．故障量計(jì)算

由整定計(jì)算軟件計(jì)算分析，線路2末端發(fā)生單相接地故障時(shí)，變電站C及變電站B的110kV母線電壓見(jiàn)表一、表二。

2．3．故障跳閘分析

中性點(diǎn)（電源點(diǎn)）直接接地系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，中性點(diǎn)零序電壓為零，接地點(diǎn)零序電壓最高；接地故障點(diǎn)距離系統(tǒng)中性點(diǎn)愈遠(yuǎn)，接地點(diǎn)的零序電壓愈高。根據(jù)線路2末端發(fā)生單相接地故障時(shí)，變電站C的110kV母線零序電壓的計(jì)算結(jié)果可以看出，零序電壓（3U0）大方式下為111.303kV、二次值為175V，小方式下為97.562kV、二次值為154V，均達(dá)到變電站C主變零序過(guò)壓定值150V，且因線路2接地距離Ⅱ段動(dòng)作時(shí)間同變電站C主變間隙零壓跳閘時(shí)間同為0.3S，故而造成線路2末端接地故障，從而引起變電站C主變跳閘。

表1 大方式計(jì)算結(jié)果

表2 小方式計(jì)算結(jié)果

3．暴露問(wèn)題及防范措施

3．1．暴露問(wèn)題

通過(guò)以上案例分析可以看出，對(duì)裝設(shè)普通保護(hù)的線路，若接地距離Ⅱ段、零序Ⅱ段動(dòng)作時(shí)限較長(zhǎng)或者接地距離Ⅱ段、零序Ⅱ段靈敏度不足由Ⅲ段動(dòng)作切除故障時(shí)，主變間隙零壓保護(hù)與線路保護(hù)可能會(huì)同時(shí)動(dòng)作，甚至優(yōu)先于線路保護(hù)動(dòng)作，造成主變跳閘。

間隙零序電壓保護(hù)一般接于本側(cè)母線電壓互感器開(kāi)口三角繞組，正常情況下零序額定電壓最大值3U0=3×100V=300V，但PT在系統(tǒng)電壓升高時(shí)鐵芯將會(huì)飽和，電壓不能完全按變比傳遍至二次側(cè)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般能夠測(cè)量出的電壓約為220V～230V。當(dāng)母線發(fā)生接地故障時(shí)（變壓器中性點(diǎn)不接地），為了防止過(guò)電壓對(duì)主變中性點(diǎn)絕緣構(gòu)成嚴(yán)重威脅，應(yīng)該盡快跳開(kāi)主變。根據(jù)DL/T 584-2007《3kV～110kV》電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程規(guī)定：中性點(diǎn)經(jīng)放電間隙接地的110kV變壓器的零序電壓保護(hù)，其3U0定值一般整定為150V～180V，保護(hù)動(dòng)作后帶0.3S～0.5S延時(shí)跳變壓器各側(cè)斷路器。本案例中的變電站C主變間隙零壓保護(hù)整定就是在考慮靈敏度的情況下取經(jīng)驗(yàn)值為150V（靈敏度為220/150=1.46），動(dòng)作時(shí)間為0.3S。

主變間隙零壓整定為150V、0.3S，在滿足靈敏性及可靠性的原則下只可靠地保證主變絕緣不受到威脅，但失去了選擇性，若接地故障點(diǎn)距離系統(tǒng)中性點(diǎn)愈遠(yuǎn)，接地點(diǎn)的零序電壓愈高，就會(huì)造成像變電站C主變誤動(dòng)的情況發(fā)生。

3．2．防范措施

為防止此類故障的發(fā)生，采取下列方法：充分利用整定計(jì)算軟件，通過(guò)軟件計(jì)算出線路末端發(fā)生單相接地故障時(shí)的3U0值，并參考變壓器出廠時(shí)絕緣耐壓值，在保證變壓器絕緣不受威脅的情況下，適當(dāng)?shù)貙⒅髯冮g隙零壓定值抬高，時(shí)間延長(zhǎng)，以確保線路末端發(fā)生接地故障時(shí)主變不會(huì)誤動(dòng)。這樣可靠性、選擇性、靈敏性一并兼顧，就極大地降低了線路末端發(fā)生單相接地故障時(shí)主變誤動(dòng)的可能性。

4．結(jié)束語(yǔ)

繼電保護(hù)整定計(jì)算對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行起著非常重要的作用，繼電保護(hù)能否發(fā)揮應(yīng)有的作用，合理的保護(hù)定值是關(guān)鍵因素之一。當(dāng)由于條件不具備而采用經(jīng)驗(yàn)取值時(shí)，必須認(rèn)真論證；在條件具備時(shí)，應(yīng)立即抓緊對(duì)運(yùn)行中的相關(guān)設(shè)備定值進(jìn)行認(rèn)真校核計(jì)算。只有以規(guī)程為依據(jù)，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行處理，才能使保護(hù)整定更準(zhǔn)確合理，對(duì)一次設(shè)備的保護(hù)更可靠。繼電保護(hù)一旦誤動(dòng)則必須查清其原因，并找出問(wèn)題的根源所在，以便徹底地解決問(wèn)題。

[1] 國(guó)家電力調(diào)度通信中心．電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)用技術(shù)問(wèn)答（第三版）[M]．北京：中國(guó)電力出版社，1999．

[2] 催家佩，孟慶炎，陳永芳，熊炳耀．電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置整定計(jì)算[M]．北京：中國(guó)電力出版社，1993．

[3] 中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)．3kV～110kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程（DL/T 584-2007）[M]．北京：中國(guó)電力出版社，2008．

[4] 賀家李，宋從矩．電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理（第三版）[M]．北京：中國(guó)電力出版社，1994．

[5] 稅正中，施懷瑾．電力系統(tǒng)繼電保護(hù)[M]．重慶：重慶大學(xué)出版社，1997．

Abstract:The author carefully analysed and considered the case of an earth fault of 110kV DC line causing the protection of a main transformer gap with zero-voltage. The specific corrective measures are put forward in this article.

Key words:transformer; gap zero-voltage protection; malfunction; reason analysis; precautionary measures

（責(zé)任編輯 毛志）

The Malfunction Reason Analysis and Preventive Measures of a Fault Protection on Main Transformer Gap with Zero-voltage

YI Bo
( Dispatch and Communication Center, Wuzhong Power Supply Bureau, Wuzhong, Ningxia 751100, China )

TM77

A

1673-9639 (2010) 05-0130-03

2010-08-25

伊 波（1982-），女，寧夏，助理工程師，研究方向：繼電保護(hù)整電和繼電保護(hù)運(yùn)行管理。