淺談零序CT安裝正確的重要性

王濤

(大唐山西新能源有限公司,山西太原 030032)

淺談零序CT安裝正確的重要性

王濤

(大唐山西新能源有限公司,山西太原 030032)

零序CT的安裝正確與否直接關系到零序保護的正確動作。開口式零序CT接口不嚴易造成誤動,而零序CT接地點的位置錯誤又可能夠引起拒動,因此零序CT的安裝正確與否至關重要。

零序CT 安裝 重要性

1 零序CT的工作原理

零序電流保護具體的應用可以在三相線路上各裝一個電流互感器(CT),或讓三相導線一起穿過一個外附的零序CT,也可以在系統的中性線N上安裝一個零序CT,利用這些安裝的CT來檢測三相電流的矢量和,即零序電流IO=IA+IB+IC。當線路上所接的三相負荷完全平衡時(沒有接地故障,而且不考慮線路、電器設備等的泄漏電流),根據三相電流矢量相加IO=0,即沒有零序電流產生;當線路上所接的三相負載不平衡時在N線上就會有零序電流流過IO=IN,此時的零序電流就是三相不平衡電流IN;當某一相發生接地時,必然產生一個單相接地的故障電流Id,此時檢測到的零序電流就是三相不平衡電流與單相故障電流的矢量和即IO=IN+Id。零序電流保護一般適合使用于TN接地系統。35KV系統中性點經電阻柜接地在全國風電場普遍采用。變電站、開閉站10kV線路零序保護裝置采用外附零序電流互感器方式也使用越來越多,由于過去零序電流互感器使用不多,所以在安裝使用上發現有許多問題,有的甚至會造成零序保護裝置在接地故障時拒動,保護越級跳掉上級開關,造成故障的擴大化。

2 安裝存在問題

(1)外附式零序電流互感器應該安裝在開關柜底板上面,底板上應該有牢固可靠的支架固定。但有些廠家或施工單位為了安裝方便將零序電流互感器安裝在開關柜底板下面的支架上,更有甚者將零序電流互感器簡單地捆綁在電纜上,這違背了開關柜全封閉原則,既不安全也不防塵,還容易造成小動物進入間隔造成不必要的事故。

(2)電纜的終端頭在穿過外附零序電流互感器時,電纜的金屬屏蔽接地線與外附零序電流互感器的相對位置不正確。根據有關規定：三芯電力電纜終端處的金屬層必須接地良好;塑料鉸鏈電纜每相銅屏蔽和鋼鎧應錫焊接地線,電纜穿過零序電流互感器時,電纜金屬護層和接地線應該對地絕緣,電纜接地點(電纜接地線與電纜金屬屏蔽的焊點)在零序電流互感器以下時,接地線應該直接接地;當電纜的接地點在零序電流互感器以上時,電纜的接地線必須穿過互感器接地,電纜的接地線必須接在開關柜內專用的接地銅排上,接地線須采用銅絞線或鍍錫銅編織線,接地線的截面必須符合規程要求。在我們日常的維護檢查中發現有些電纜的接地線該穿零序電流互感器時沒有穿,一些不該穿互感器的反倒穿了,造成事故接地零序保護出現了拒動現象。

圖1

圖2

事故案例：大唐山西新能源XXX風電場發生過一起由于零序互感器接地線位置不正確引起的越級跳閘事故。

2014年04月08日01時11分,XXX風電場集電II線發生B相接地故障(線路終端塔B相電纜頭擊穿),集電II線312開關保護(零序I段定值0.6A,1S)未動作,主變保護啟動,中零流2段T1時限1313ms、中零流1段T1時限1613ms、中零流2段T2時限1613ms出口動作,跳主變低壓側301開關。匯報調度,手動斷開集電II線312開關,切除故障。

原因分析：(1)35kV集電II線312線路終端塔B相電纜頭擊穿原因：電纜頭制作工藝不良,導致電纜擊穿。(2)35kV集電II線發生接地故障,但312開關保護(零序I段定值0.6A,1S)未動作,檢查312開關綜保裝置及開關機構,均試驗正常。檢查間隔零序CT電纜蔽層接地不規范,是導致零序保護拒動的主要原因。如圖1所示。處理后如圖2所示。

(3)由于電力電纜的終端頭做得很大,造成零序電流互感器的磁路不閉合。目前常用的35kV電力電纜為三芯交聯聚乙稀電纜,截面多為185mm2、240mm2、300mm2電纜外徑很粗,零序電流互感器有時套不上去,施工中就拆開互感器的接口,電纜套過去了,接口卻忘記了恢復;有的恢復了但接口恢復不夠嚴實;更有的終端頭三芯分開處比零序電流互感器內徑還粗,又卡在零序電流互感器中間,使零序電流互感器的接口無法恢復閉合,造成零序電流互感器得磁路不閉合,無法正常工作。

事故案例：2009年11月18日18：05大唐XXX熱電廠脫硫增壓風機運行中跳閘,就地保護裝置顯示為零序一段動作,經檢查電機、電纜均未發現故障,重新啟動電機后后保護裝置零序一段又動作跳閘,于是對保護裝置進行校驗發現保護裝置沒有問題。對零序CT檢查時發現由于電纜較粗為3*240電纜,零序CT采用的是兩瓣式,檢查發現零序電流互感器接口未完全閉合,造成零序電互感器在設備正常啟動運行時有很大的零序電流產生,造成保護動作,切除開關。

原因分析：由于電纜較粗,無法正常穿過零序電流互感器,故在施工過程中將零序互感器打開把電纜穿過后再閉合,但在閉合的過程中未能將CT完全閉合到位,造成磁路不閉合,引起零序保護的誤動。

3 正確的施工方法

零序保護裝置采用外附零序電流互感器時在設計施工中應注意一下幾點：(1)應保證選用的零序電流互感器內徑必須大于電纜終端頭外徑,保證電纜穿越零序CT時不會有困難;(2)施工中盡量不要拆動零序電流互感器,如必須拆動,工作完結必須恢復原狀,接口處必須牢固可靠;(3)電纜的接地線必須采用銅絞線或鍍錫銅編織線,接地線的截面不能小于25mm2,接地線的接地端端部必須焊接接線端子,接地線與零序電流互感器的相對位置必須符合國家規定,接地線必須安裝在專用的接地銅排上;(4)通電前必須對零序保護定值進行整定計算,以確保保護裝置的正常工作。