220kV主變間隙保護誤動事故分析及防范

庫永恒，胡中燦，李宏智，胡建軍

（許昌供電公司,河南 許昌 461000）

220kV主變間隙保護誤動事故分析及防范

庫永恒，胡中燦，李宏智，胡建軍

（許昌供電公司,河南 許昌 461000）

在220kV微機主變保護中，由于變壓器中性點是否接地要根據電網運行方式確定，現在主變保護中都同時配有零序過流保護和間隙過流保護。零序過流保護在變壓器中性點接地運行時由外部接地短路引起過電流時動作；間隙過流保護是為了防止發生接地短路時，中性點接地的變壓器跳開，中性點不接地變壓器(低壓側有電源)仍帶接地故障繼續運行而裝設的過電流保護。變壓器在正常運行時，這2種保護只能有1種起作用。

由于變壓器中性點接地的不確定性，主變保護在定值整定、現場調試時，零序過流保護和間隙過流保護作為主變的“主要保護”，都要同時調試、投入運行。

零序過流保護的電流取自中性點套管電流互感器，間隙過流保護的電流取自中性點放電間隙互感器。取自這2個電流互感器的接線先接到主變端子箱，然后由主變端子箱引到主變保護裝置。當這2個回路接線錯誤，例如在端子箱內發生接線交叉時，當110kV線路保護II段范圍內發生接地故障時，因為間隙過流保護整定動作時間較短，有可能造成故障線路保護尚未動作，但主變間隙過流保護先誤動跳閘。

1 220kV主變誤動事例

2009年某日，某220kV變電站1號主變跳閘。該變電站只有1臺主變，變壓器中性點接地運行，主變跳閘后造成110kV母線失壓。該主變配置2套許繼WBH-800保護，跳閘時相關信息如下：

(1) 1號主變保護A屏：12:57:20:536，高壓側間隙零序啟動；高壓側間隙過流動作，動作電流2.651A，動作時間531ms。

(2) 1號主變保護B屏：12:57:20:21，啟動。

(3) 1號主變220kV側故障錄波屏顯示：12:57:20:936.1，A-N故障，N相二次電流為2.896A。

(4) 1號主變110kV側故障錄波屏顯示：12:56:20:936，110kV甲線A-N故障，故障距離19.38 km，N相二次電流18.41A。

根據當時的運行方式來看，運行的220kV 1號主變其220kV、110kV側中性點均接地， 1號主變的間隙過流保護不應動作(220kV中性點間隙過流保護定值為2.5A/0.5s，零序過流保護定值為3A/6s)，1號主變的間隙過流保護的動作為誤動。

2 誤動原因分析

從110kV側故障錄波數據可以看出，該故障點在110kV線路甲線，故障類型為A相接地，故障零序電流為18.4A。查看甲線定值單，甲線零序II段定值為13.5A/0.6s，甲線線路保護沒有動作。同時，主變保護A屏采集到了故障量，且該故障電流達到了間隙過流保護定值(2.5A/0.5s)，間隙過流保護動作跳閘。主變跳開后，110kV母線失壓，甲線線路保護返回，沒有動作。

從以上分析可以得出，110kV甲線線路保護沒有動作，并不是線路保護拒動，而是沒有達到動作時間，主變間隙過流保護“搶跳”，造成了無選擇性動作。

該主變220kV側中性點接地運行，間隙過流保護是不應該有電流的；但保護又確實“感受”到了，從這種矛盾基本可以判斷出二次回路接線有誤。

3 主變保護零序過流和間隙過流保護接線

該變電站主變保護配置如圖1所示。

從圖1可以看出，220kV側，零序過流保護的電流回路取自1LH，間隙過流保護的電流取自2LH。當22G刀閘合上時，零序過流保護通過接地點對接地故障起到保護作用；當22G刀閘分開時，間隙過流保護起作用。正常運行時，這2種保護只能有1個起作用。

在主變保護屏中，間隙過流和零序過流保護接入端子緊密相連，且回路編號頗為相似，該主變的主變保護屏接線如圖2所示。在施工中，設計錯誤、對線錯誤、接線大意等諸多因素都存在將LL411與LL421這2組端子接反的可能。

主變零序過流保護和間隙過流保護在典型設計中，都是從各自CT二次繞組接到主變本體端子箱中，再由端子箱轉接到保護屏。主變套管CT內置在變壓器內，接線完成后不能進行一次通流試驗；如果施工或試驗中也沒有進行間隙CT的一次通流試驗，這種接線錯誤是不能被發現的。

主變端子箱現場實際接線如圖3所示。從圖3中可以看出，LL411和LL412 在此處接反。本次事故就是由于這種接線錯誤造成的。

4 暴露問題及防范措施

在新建工程施工時，一旦發生上述接線錯誤，按照供電公司目前生產驗收的程序及1年后定檢的項目要求，很難發現和改正這種錯誤，為事故的發生埋下了隱患。為了避免類似的接線錯誤，可以采取以下措施：

(1) 制定生產驗收的標準化作業書。特別注意電流、電壓回路的通流、加壓試驗，做到不缺項、不漏項、不忽視任何細節。尤其要關注中性點間隙CT、套管CT使用繞組的一次通流試驗，可以將該項試驗作為反事故措施寫進相關標準、規程。

(2) 完善現場運行規程。將零序過流及間隙過流保護的投入、退出寫進運行規程，要求運行人員根據一次方式的轉變及時投退二次保護。

(3) 聯合廠家對保護升級。引入中性點接地刀閘位置，使微機保護裝置的零序過流和間隙過流保護能根據運行方式的變化自動投入與退出。

(4) 零序過流和間隙過流保護的壓板合用一個負電公共端,在投運零序過流保護壓板時,必須先斷開間隙過流保護的壓板；反之亦然，確保在邏輯上避免2個保護同時投入運行。

5 結束語

避免保護裝置誤動是廣大繼電保護工作者的責任和使命，同時保護不正確動作的原因又是千差萬別的，是多種因素的結合和巧合，只有不斷地總結、積累，依靠一絲不茍的工作態度，正確完備的試驗方法和手段，才能將誤動的概率降到最低。

2009-10-14)