一起主變間隙零壓保護誤動原因分析及防范措施

伊 波

（ 吳忠供電局 調度通信中心，寧夏 吳忠 751100 ）

一起主變間隙零壓保護誤動原因分析及防范措施

伊 波

（ 吳忠供電局 調度通信中心，寧夏 吳忠 751100 ）

對一起110kV線路接地故障造成主變間隙零壓保護動作的案例進行了深入分析和思考，就發現的問題提出了具體整改措施。

主變； 間隙零壓保護； 誤動； 原因分析； 防范措施

隨著地區電網的迅速發展，設備的安全穩定運行就顯得尤為重要。本文分析了一起110kV線路接地故障造成主變間隙零壓保護動作的案例，從專業的角度進行了思考，提出了工作改進措施，對同行業工作者有一定參考價值。

1．故障情況

某年9月15日6：17，某供電公司110kV變電站C兩臺主變三側跳閘，110kV線路2跳閘，重合成功。原因為變電站B的110kV線路2發生單相接地故障，引起變電站C兩臺主變高后備間隙零壓保護動作，主變三側開關跳閘，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．線路參數及保護定值說明

線路1：架空導線LGJ-300，長度30.7km。

線路2：架空導線LGJ-185，長度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主變零序過壓定值（兩臺主變相同）：150V，0.3S。

2．2．故障量計算

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

2．3．故障跳閘分析

中性點（電源點）直接接地系統發生接地故障時，中性點零序電壓為零，接地點零序電壓最高；接地故障點距離系統中性點愈遠，接地點的零序電壓愈高。根據線路2末端發生單相接地故障時，變電站C的110kV母線零序電壓的計算結果可以看出，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，均達到變電站C主變零序過壓定值150V，且因線路2接地距離Ⅱ段動作時間同變電站C主變間隙零壓跳閘時間同為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 大方式計算結果

表2 小方式計算結果

3．暴露問題及防范措施

3．1．暴露問題

通過以上案例分析可以看出，對裝設普通保護的線路，若接地距離Ⅱ段、零序Ⅱ段動作時限較長或者接地距離Ⅱ段、零序Ⅱ段靈敏度不足由Ⅲ段動作切除故障時，主變間隙零壓保護與線路保護可能會同時動作，甚至優先于線路保護動作，造成主變跳閘。

間隙零序電壓保護一般接于本側母線電壓互感器開口三角繞組，正常情況下零序額定電壓最大值3U0=3×100V=300V，但PT在系統電壓升高時鐵芯將會飽和，電壓不能完全按變比傳遍至二次側，根據經驗一般能夠測量出的電壓約為220V～230V。當母線發生接地故障時（變壓器中性點不接地），為了防止過電壓對主變中性點絕緣構成嚴重威脅，應該盡快跳開主變。根據DL/T 584-2007《3kV～110kV》電網繼電保護裝置運行整定規程規定：中性點經放電間隙接地的110kV變壓器的零序電壓保護，其3U0定值一般整定為150V～180V，保護動作后帶0.3S～0.5S延時跳變壓器各側斷路器。本案例中的變電站C主變間隙零壓保護整定就是在考慮靈敏度的情況下取經驗值為150V（靈敏度為220/150=1.46），動作時間為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，若接地故障點距離系統中性點愈遠，接地點的零序電壓愈高，就會造成像變電站C主變誤動的情況發生。

3．2．防范措施

為防止此類故障的發生，采取下列方法：充分利用整定計算軟件，通過軟件計算出線路末端發生單相接地故障時的3U0值，并參考變壓器出廠時絕緣耐壓值，在保證變壓器絕緣不受威脅的情況下，適當地將主變間隙零壓定值抬高，時間延長，以確保線路末端發生接地故障時主變不會誤動。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生單相接地故障時主變誤動的可能性。

4．結束語

繼電保護整定計算對電網的穩定運行起著非常重要的作用，繼電保護能否發揮應有的作用，合理的保護定值是關鍵因素之一。當由于條件不具備而采用經驗取值時，必須認真論證；在條件具備時，應立即抓緊對運行中的相關設備定值進行認真校核計算。只有以規程為依據，結合實際情況進行處理，才能使保護整定更準確合理，對一次設備的保護更可靠。繼電保護一旦誤動則必須查清其原因，并找出問題的根源所在，以便徹底地解決問題。

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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：繼電保護整電和繼電保護運行管理。