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110kV变电站接地变压器保护误动原因分析与解决措施(1)

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2010/12/29 10:06:47   

  摘要:近年来,福建某地区电网中多次发生110kV变电站接地变压器保护误动事故,严重影响了该地区电网的稳定运行,为了找出问题的所在,分析了引起接地变压器保护误动的原因,并采取相应的措施,阻止类似事故的再次发生,并为其他地区电网提供借鉴。

  目前110kV变电站10kV馈线越来越多地采用电缆出线,以致10kV系统单相对地电容电流大幅度增加。为抑制单相接地时产生的过电压幅值,110kV变电站10kV电网系统开始加装接地变压器,构成低阻接地接线方式,形成一条零序电流的通道,以便当10kV系统发生接地时,根据接地点所在位置,由相应零序保护有选择性动作将接地故障隔离,以防电弧重燃引发过电压,保证电网设备安全供电。

  某地区电网,于2008年开始将110kV变电站10kV电网系统改造为低阻接地接线方式,加装了接地变压器和接地变压器保护设备,实现了10kV系统任意馈线发生接地故障时,能快速切除故障,减少了对电网的影响。然而,近段时间,该地区电网有五个110kV变电站先后发生了多次接地变压器保护误动事故,造成变电站停电,严重影响了该地区电网的稳定运行,因此,为了阻止类似事故的再次发生,维护地区电网的安全稳定,找出原因,采取措施是非常必要的。

  1接地变压器保护误动原因分析

  10kV馈线发生接地短路故障时,安装在110kV变电站的故障线路零序保护首先启动,切除故障线路,当不能正确切除时,由接地变压器的零序保护越级切除母联开关和主变压器两侧开关,从而隔离故障对系统的影响。所以防止接地变压器保护误动,10kV馈线保护及开关的动作正确性是保证电网安全至关重要的,从该地区电网五个110kV变电站发生的接地变压器保护误动事故统计分析,引起接地变压器保护误动的主要原因也是10kV馈线不能正确切除接地故障所引起的。

  10kV馈线零序保护的构成原理:馈线零序CT采样→馈线保护启动→开关动作跳闸,从10kV馈线零序保护的构成原理可以看出,零序CT、馈线保护、开关是保护正确动作的关键元件,下面就从这几个方面分析引起接地变压器保护误动的原因。

  ①零序CT误差引起接地变压器保护误动。当10KV馈线发生接地短路故障时,故障线路零序CT检测到故障电流,对应的馈线零序保护首先启动切除故障线路,同时接地变压器的零序CT也检测到故障电流,保护启动,为了遵循选择性的原则,实现10kV馈线保护优先动作,10kV馈线零序保护电流和时间整定值要比接地变压器保护小。根据现行变电站运行数据可知,接地变:一次电流75A、1.5s切10kV分段、1.8s闭锁10kV自投、2.0s切变低、2.5s切两侧;10kV馈线:一次电流60A、1.0s切开关。

  但由于各种原因,CT难免有误差,如果接地变压器的零序CT-10%的误差,馈线的零序CT+10%的误差,两者的实际电流动作值为67.5A和66A,几乎相等,只依靠时间选择,当发生10KV馈线接地时,就很容易造成接地变零序过流越级动作。

  ②电缆屏蔽层接地线不正确,引起接地变压器保护误动。110kV变电站10kV馈线都采用带屏蔽层的电缆,且电缆屏蔽层在两端同时接地,这是一种有效的电磁抗干扰措施,10KV馈线零序CT都是用穿心式,零序CT穿过电缆安装于开关柜电缆出线处,利用电磁感应原理,接地短路故障时产生的不平衡电流,在零序CT上感应到电流从而使保护装置动作,然而,电缆屏蔽层两端接地后,流过电缆屏蔽层的感应电流也将会在零序CT上感应到电流,如果不采取措施,将影响到馈线零序保护不能正确动作,从而引起接地变压器保护越级动作。

  ③10kV馈线保护拒动,引起接地变压器保护误动。目前电网系统广泛应用微机型保护装置,保护性能大大提高,但保护装置生产厂商和型号也比较多,产品质量和技术参差不一,散热能力差也是其一大弊端,装置故障时有发生,从110kV变电站保护设备故障统计表明,10KV馈线保护装置的电源插件、采样插件、CPU插件和跳闸出口插件最容易出现故障。所以一旦它们出现故障又未即时处理,保护有可能拒动,造成接地变压器保护误动。

来源:互联网
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