電纜接地線零序保護誤動原因及預防措施探討

摘 要：該文首先對華電滕州新源熱電有限公司的#3低壓脫硫變壓器跳閘的事件原因進行分析，指出電纜屏蔽層較為復雜的環境的時候，就容易受到周圍雜亂電流的影響，就會出現零序電流，導致保護誤動。并分析了零序保護誤動作的原因，結合零序保護誤動作原理以及本次事件原因綜合分析，提出了有效防范零序保護誤動的措施。指出零序保護誤動的原因是綜合多方因素產生的結果，在實際生產中，必須多方面分析原因，分析可能引起事故的原因，綜合判斷故障產生的原因，采取有效措施。

關鍵詞：電纜 零序CT 接地線 保護 誤動

中圖分類號：TM645 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）04（a）-0196-01

2013年某月，華電滕州新源熱電有限公司的#3低壓脫硫變壓器跳閘，變壓器的綜合保護裝置零序保護動作。檢查設備無異常情況。以前從未出現過類此情況。

1 事件調查

維護部電氣檢修人員接到通知后立刻趕到故障現場，對#3低壓脫硫變壓器一二次系統進行了全面檢查，但是除發現脫硫變壓器跳閘，變壓器的綜合保護裝置零序保護動作之外，無其他異常情況發生。經過對零序保護進行檢查、校驗，發現保護定值正確，，保護裝置采樣正確，可以排除零序保護裝置本身問題。經過對二次回路進行初步檢查，跳閘回路絕緣合格，零序CT二次回路也沒故障，可以排除二次回路的故障問題。隨后現場調查發現附近有進行電焊的工作。懷疑電焊對零序保護的干擾，使零序電流值漂移導致零序保護動作。

2 零序保護誤動作原理分析

電纜接地線穿過零序CT時，正常運行情況下，三相對地電容電流基本平衡，當電纜線路上單相絕緣問題，對地擊穿，那么三相對地電容電流會失去平衡，在故障點有Ik=3*I0流入地，由地流回系統（一部分電流由接地線流回系統Ik1，一部分由大地流回系統Ik2），再由電纜線路流向故障點.此時，流過零序CT的電容電流便是系統流向故障點的故障電流，若電纜接地線是穿過CT再接地，那么會將由地流回系統的故障電流分流掉，即流進零序CT的故障電流為：Ik-Ik1=Ik2，不全為故障電流，影響保護靈敏度。

由雜散電流引起誤動也是一部分主要原因。由于脫硫變壓器零序CT，不考慮故障情況下流過零序CT的多次諧波電流，因此，故障情況下流過零序CT的三相電容電流失去平衡，才會在零序CT中流過，實際上也是一個反相的單相電容電流如A相接地，接地電流應為-Ia。但通常電纜鎧裝接地是最靠近故障點的，因為故障點的周圍雜散電阻分部情況復雜，從鋼鎧流回的電流可能會很大，若鎧裝接地線再穿過CT，同樣，鎧裝電流就會抵消一部分故障電流。如果不采取措施，將影響到零序保護不能正確動作，從而引起變壓器保護誤動跳閘。

3 事件原因綜合分析

針對本次事件，判斷電纜屏蔽層接地線接地方式不正確，是引起變壓器零序保護誤動的主因。對設備的電源電纜屏蔽線是否經過零序CT的情況進行了排查，檢查發現#3低壓脫硫變電纜屏蔽線穿過零序CT后再接得地。電纜先穿過零序CT后，接地線從零序CT中在穿回來接地。發生接地故障的時候，故障相的電流可能沿著非故障相或者電纜的外皮流動，由于零序保護CT受到干擾（例如附近有電焊工作），兩端接地的屏蔽線工作于高頻干擾較為嚴重地工作現場，會因屏蔽層和內部信號線間形成的線電容耦合到信號回路，這些電流就會在故障點和接地線之間的回路里流動，引起保護誤動。

4 事件處理

針對此事件進行了整改，將#3低壓脫硫變壓器電源電纜接地線穿過零序保護CT后再接地，整改為不得穿過CT。防止因周圍有干擾（例如恰巧附近有電焊工作）時，出現零序電流，導致保護誤動。

5 防止零序保護誤動作采取的措施

綜合上述分析，采取的措施如以下幾點。

（1）當電纜屏蔽層較為復雜的環境的時候，就容易受到周圍雜亂電流的影響，電纜屏蔽層接地線不能穿過零序CT，防止因周圍恰巧有干擾，出現零序電流，導致保護誤動。

（2）在施工中，盡量遠離電纜屏蔽線，同時，在處理其他故障時候，盡力避免拆動零序電流互感器，如必須，則在工作結束后恢復原樣。

（3）進一步加強專業技能培訓，使各相關班組人員掌握零序CT安裝方法和電纜屏蔽層接地線安裝方法，并嚴格執行。

（4）加強驗收管理，生技部、維護部專業班組共同把好零序CT、電纜接地線安裝接線關。

6 結語

零序保護誤動的原因是綜合多方因素產生的結果，在實際生產中，必須多方面分析原因，認真查找，分析可能引起事故的原因，綜合判斷故障產生的原因，采取有效措施，按照國家標準《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規范》，正確選擇電纜接地線穿過零序CT的方式，同時定期檢查接點和零序CT。防止施工現場對接地線安裝方式破壞。減少因零序保護誤動給企業設備安全穩定運行帶來的危害。

參考文獻

[1]曾耿暉，黃明輝，劉之堯，等.同桿線路縱聯零序保護誤動分析及措施[J].電力系統自動化，2006（20）：103-107.

[2]王靜，李愛民，王海興.變壓器差動保護誤動的原因分析及預防措施[J].電氣技術，2012（12）：84-86.

[3]彭桂喜.濱海地區配網中性點接地改造方案的研究[D].天津大學，2012.