摘 要：為了確保110kV系統(tǒng)接地故障時，各級保護有足夠的靈敏度，要求在各種運行方式時110kV系統(tǒng)均保持中性點直接接地系統(tǒng)，所以貴港網區(qū)所有220kV主變的110kV側中性點均直接接地運行。但由于設備缺陷、安裝質量不良等原因，可能導致110kV側中性點非預期性的轉為不接地系統(tǒng)，給電網及繼電保護的正常運行帶來極大的安全隱患。本文通過一起實際案例，詳細介紹了該類缺陷產生的原因分析，并提出符合貴港電網實際情況的預控措施。

關鍵詞：中性點；引下線；貴港電網

中圖分類號：TM407 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）33-0059-02

1 引 言

正常運行時，貴港網區(qū)所有220kV主變的110kV側中性點均直接接地運行，確保110kV電網始終是中性點直接接地系統(tǒng)，讓110kV系統(tǒng)的零序電流保護和接地距離保護能持續(xù)發(fā)揮作用，提高電網安全運行水平。但由于設備缺陷、安裝質量不良等原因，發(fā)生了一起220kV主變110kV側中性點引下線接頭處熔斷的缺陷，導致110kV系統(tǒng)變?yōu)椴唤拥叵到y(tǒng)，該類缺陷若處理不及時，將會造成110kV系統(tǒng)的零序過流保護、接地距離保護存在拒動的風險，給電網帶來嚴重安全隱患。

本文結合對案例的分析，提出避免發(fā)生類似缺陷的處理意見，并提出預案，及時處理主變中性點引下線缺陷，對保證電網安全運行具有重要意義。

2 原因分析

2017年7月15日，巡維班在巡視時發(fā)現220kV A站1號主變的110kV側中性點引下線在與主變本體相連接的接頭處熔斷并脫落，導致220kV主變110kV側中性點轉為不接地運行方式，給電網及保護的正常運行帶來極大的安全隱患。

電網正常運行方式如下：220kV A站與其它220kV變電站解環(huán)運行，220kVA站供110kVB光伏電站運行，A站和B站主變的110kV側中性點均直接接地運行。

經調查，220kV A站#1主變于2016年6月30日做過預防性試驗，驗收正常，所以調查分析主要考慮從2016年6月30日至2017年7月15日期間的運行情況。

經分析排查，可能會引起220kVA站#1主變110kV中性點產生電流的原因如下：

（1）該期間內，該主變供電的110kV系統(tǒng)僅發(fā)生過一次近區(qū)短路接地故障，即：2017年06月08日13時05分56秒603毫秒，220kV A變電站110kV某條出線線發(fā)生B相瞬時性接地故障，流過故障點的零序電流為4633.6A，線路保護的零序過流2段保護動作，切除故障線路，故障持續(xù)500ms，主變零序分支系數理論計算值為0.85601，流過A站主變中性點的電流為3966.4A。若接頭處有設備缺陷，或者安裝質量不良，導致接觸不好，接觸電阻較大，流過如此巨大的電流，持續(xù)時間長達500ms，則極有可能短時間內嚴重發(fā)熱并將接頭熔斷。

（2）與該主變相連的220kV系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，由于不會在110kV中性點產生故障電流，可以忽略。

（3）正常運行時，由220kV A站供電的110kV B光伏電站主變110kV側中性點及A站主變110kV側中性點均為直接接地運行方式，由于線路三相分布參數不平衡、負荷不平衡、諧波等原因，會有零序環(huán)流產生，并通過主變中性點形成回路。該電流正常運行時一直存在，由于未引起主變中后備零序保護跳閘（按整定原則[1]，設為300A），所以零序電流從未超過300A。經現場實際測量，正常運行時，零序電流一次值小于30A，而中性點引下線導線型號為2*LGJ-70，額定載流量不小于500A，接頭的載流量比導線的更大，所以正常情況下，不平衡電流導致引下線接頭熔斷的可能性不大，所以，此因素不會導致引下線熔斷缺陷的發(fā)生。

（4）由于缺陷發(fā)生后，與A站110kV系統(tǒng)相連的110kV B光伏電站仍然有110kV主變中性點接地，避免了110kV系統(tǒng)變成主變中性點不接地系統(tǒng)及相關的安全隱患。但由于三相的相電壓仍然保持平衡，中性點引下線接頭熔斷后，相電壓突變不明顯，即使查看2017年06月08日之間的歷史電壓曲線，也無法分辨是否發(fā)生斷線，所以無法通過查看電壓歷史數據來確定該缺陷何時發(fā)生。

綜上分析可知，引下線接頭熔斷的直接原因是110kV某條出線發(fā)生B相瞬時性接地故障，流過較大的零序電流；間接原因是110kV中性點引下線的接頭由于安裝質量不良，導致接觸電阻較大，110kV系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，流過較大的故障電流而熔斷。

3 制定預案

（1）對于貴港網區(qū)內8座配有兩臺220kV主變的變電站，正常運行時，兩臺主變110kV側中性點均接地運行，若由于缺陷等原因，導致其中一臺主變中壓側變成中性點不接地運行方式，需將兩臺主變中壓側轉為并列運行，并將兩臺主變的電氣量保護定值區(qū)均切至適用于分列運行的定值區(qū)運行，以防止110kV系統(tǒng)變?yōu)橹行渣c不接地系統(tǒng)。此方式可長期運行，所以，雙主變的220kV變電站，其中一臺主變中壓側變成中性點不接地運行方式，仍可繼續(xù)運行，但應盡快處理缺陷。

（2）220kV A站目前為單臺主變運行，若110kV側中性點無法正常接地時，考慮到110kV AB線對側110kV B光伏電站仍有110kV主變中性點接地，當110kV AB線接地故障時，由本線路的縱聯差動保護切除故障；當220kV A站其余的110kV出線故障時，由B光伏電站110kV主變提供零序電流，110kV線路保護的零序保護、接地距離保護仍有足夠的靈敏度，可以切除故障。但此時A站主變中后備的零序保護及接地保護無法作為110kV出線的遠后備保護，當110kV線路開關或者保護拒動時，先由B光伏電站主變高后備零序過流保護切除主變及110kV中性點，110kV系統(tǒng)轉為中性點不接地系統(tǒng)，由于A站主變中后備保護零序過壓保護正常運行時退出，所以主變無法跳閘隔離故障點，與該110kV系統(tǒng)相連的所有110kV主變將由高后備的零序過壓保護切除本主變，同時A站主變發(fā)零序過壓告警信號。雖然此時無故障電流，但非故障相電壓升高至線電壓，對110kV系統(tǒng)的絕緣造成極大影響，一直持續(xù)到非故障相因絕緣擊穿放電而導致相間短路故障時，主變中后備相間距離保護及過流保護才會起到遠后備作用，切除主變中壓側，隔離故障點。所以，當A站110kV側發(fā)零序過壓告警時，或者由A站供電的110kV變電站主變高后備零序過壓保護動作跳閘時，應及時手動切除A站主變。綜上所述，當發(fā)現220kV A站主變110kV側中性點斷開時：

①值班調度員應盡快轉移220kVA站所有負荷，并按緊急缺陷停電處理。

②若該主變不能立即停運，應先安排變電值班員投入220kV A站主變保護的零序過壓保護硬壓板，并確保110kVAB線及110kV B光伏電站主變在運行狀態(tài)，由110kV B光伏電站主變中性點在合上狀態(tài)。

③若110kV B光伏電站主變因故停電，可安排將220kVA站110kV側負荷轉由其它110kV聯絡線供電，并斷開220kVA站主變中壓側開關，因為若安排220kV A站主變與其它220kV變電站聯網的運行方式，當110kV聯絡線發(fā)生接地故障時，220kVA站側線路保護將無法跳閘并切除故障點，存在重大安全隱患，所以，不宜安排將A站主變與其它220kV變電站主變聯網的運行方式。

④考慮到正常運行時110kV B光伏電站主變110kV側中性點及A站110kV側中性點均為接地運行方式，正常運行時會有環(huán)流產生，為了避免主變中性點引線燒斷導致110kV系統(tǒng)失去中性點接地，要求正常運行時，投入A站主變保護的110kV側不接地零序保護硬壓板。

（3）目前，貴港網區(qū)還有220kVC站為單臺主變運行，該站暫時沒有110kV出線，但主變中后備保護沒有零序過壓告警功能，不能及時告警，所以沒有技術手段及時發(fā)現該缺陷，可以考慮正常運行時投入主變零序過壓保護，以防110kV側中性點刀閘無法正常接地時，發(fā)生接地故障可由中性點零序過壓切除故障。

4 預控措施

（1）變電管理所負責現場實測220kV A站主變110kV中性點零序電流，并向調度備案，以便進一步分析缺陷產生的原因，并研究應對措施。對于多點接地的110kV系統(tǒng)，也應進行實測并備份。

（2）對于單主變的220kV A站、C站，正常運行時，同時投入主變中后備保護的不接地零序保護和接地零序保護，以便及時適應主變中壓側中性點運行方式的變化。

（3）由于220kV A站110kV出線存在發(fā)生接地故障的風險，主變110kV側中性點正常運行時也流過不平衡電流，中性點引下線熔斷的風險一直存在，一旦發(fā)現220kV A站中性點不能正常接地運行，應優(yōu)先轉移負荷并停主變處理缺陷，若不能立即停主變，應確保110kV AB線及110kV B光伏電站主變正常運行，由110k VB光伏電站主變中性點接地來防止110kV系統(tǒng)變?yōu)橹行渣c不接地系統(tǒng)，不宜安排與其它220kV變電站環(huán)網的方式。

（4）對于雙主變的變電站，若其中一臺主變中壓側變成中性點不接地運行方式，需將主變中壓側轉為并列運行，并將兩臺主變的電氣量保護定值區(qū)均切至01區(qū)運行，以防止110kV系統(tǒng)變?yōu)橹行渣c不接地系統(tǒng)，并盡快安排缺陷處理工作。

（5）經初步分析，該缺陷產生的原因是2017年6月8日220kVA站某條110kV出線接地故障產生巨大的零序電流所引起，但直至2017年7月15日才發(fā)現問題，間隔了一個多月，可見變電站設備運行維護工作仍需進一步提高，建議今后220kV變電站發(fā)生110kV線路故障后，都要進行全站一次設備巡視，查看有無斷線問題發(fā)生，特別是中性點引下線、間隙棒球頭等與主變中性點相連接的一次設備，發(fā)生斷線、熔斷等缺陷后，沒有任何監(jiān)控措施來及時發(fā)現問題，需要變電值班員重點巡視到位。

5 結 論

通過對該案例的分析總結，修編了貴港電網主變中性點調整主要職責及流程，明確各專業(yè)在主變中性點調整過程中所處的環(huán)節(jié)和工作內容，梳理了220kV站內因設備停運或缺陷可能導致110kV系統(tǒng)成為不接地系統(tǒng)的關鍵設備清單，完善了該類缺陷的處理預案，有效防范了貴港網區(qū)中性點非預期斷開對電網產生的不利影響，為值班調度員及變電站運維人員快速處理該類缺陷提供了參考依據，提高了缺陷處理效率，有效保障了貴港電網110kV系統(tǒng)設備的安全運行。

參考文獻

[1]《南方電網10kV～110kV系統(tǒng)繼電保護整定計算規(guī)程》（Q/CSG110037-2012）.

[2]王 偉，韓金華，王震宇，夏中原，王立楠.分體式變壓器中性點的接地引下線[J].河南電力，2011（12）.

[3]趙雪燕，張澤輝，變壓器.主變中性點回路線夾發(fā)熱引起的故障分析[J].2009（10）.

收稿日期：2018-11-6

作者簡介：孫鐵鵬（1983-），男，工程師，本科，主要從事繼電保護工作。