110千伏變電站接地干式變壓器保護(hù)誤動(dòng)原因分析

:近年來，福建某地方電網(wǎng)多次發(fā)生110千伏變電站接地干式變壓器保護(hù)誤動(dòng)事故，嚴(yán)重影響了地方電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。為了找出問題，分析了接地干式變壓器保護(hù)誤動(dòng)的原因，并采取了相應(yīng)的措施，防止類似事故再次發(fā)生，為其他電網(wǎng)提供參考。

目前，110千伏變電站越來越多的10kV饋線采用電纜作為出線，導(dǎo)致10kV系統(tǒng)單相電容電流大幅增加。為了抑制單相接地引起的過電壓幅值，110千伏變電站10kV電網(wǎng)系統(tǒng)開始安裝接地干式變壓器，形成低電阻接地連接方式，形成零序電流通道，使10kV系統(tǒng)接地時(shí)，相應(yīng)的零序保護(hù)能根據(jù)接地點(diǎn)的位置有選擇地動(dòng)作，隔離接地故障，防止電弧重燃引起的過電壓，保證電網(wǎng)設(shè)備的安全供電。

2008年，某地方電網(wǎng)開始將110千伏變電站10kV電網(wǎng)系統(tǒng)改造為低電阻接地連接方式，并安裝了接地干式變壓器和接地干式變壓器保護(hù)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)10kV系統(tǒng)任一饋線發(fā)生接地故障時(shí)，能夠快速排除故障，減少對(duì)電網(wǎng)的影響。然而，近幾天來，地區(qū)電網(wǎng)5座110千伏變電站發(fā)生多起接地干式變壓器保護(hù)誤動(dòng)事故，造成變電站停電，嚴(yán)重影響了地區(qū)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。因此，有必要采取措施防止類似事故再次發(fā)生，維護(hù)區(qū)域電網(wǎng)的安全穩(wěn)定，并找出原因。

1接地干式變壓器保護(hù)誤動(dòng)原因分析

當(dāng)10kV饋線發(fā)生接地短路故障時(shí)，先先啟動(dòng)安裝在110kV變電站的故障線路零序保護(hù)，切斷故障線路。當(dāng)故障線路不能正確切斷時(shí)，接地干式變壓器的零序保護(hù)切斷母聯(lián)開關(guān)和主變壓器兩側(cè)的開關(guān)，從而隔離故障對(duì)系統(tǒng)的影響。因此，防止接地干式變壓器保護(hù)誤動(dòng)，10kV饋線保護(hù)和開關(guān)動(dòng)作的正確性對(duì)保證電網(wǎng)安全至關(guān)重要。通過對(duì)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)5個(gè)110千伏變電站接地干式變壓器保護(hù)誤動(dòng)事故的統(tǒng)計(jì)分析，接地干式變壓器保護(hù)誤動(dòng)的主要原因是10kV饋線不能正確切斷接地故障。

10kV饋線零序保護(hù)的構(gòu)成原理是：饋線零序CT采樣饋線保護(hù)啟動(dòng)開關(guān)動(dòng)作跳閘。從10kV饋線零序保護(hù)的構(gòu)成原理可以看出，零序電流互感器、饋線保護(hù)和開關(guān)是保護(hù)正確動(dòng)作的關(guān)鍵部件。這里從這幾個(gè)方面分析接地干式變壓器保護(hù)誤動(dòng)的原因。

零序CT誤差導(dǎo)致接地干式變壓器保護(hù)誤動(dòng)。10KV饋線發(fā)生接地短路故障時(shí)，通過故障線路的零序CT檢測(cè)故障電流，相應(yīng)的饋線零序保護(hù)開始先切斷故障線路。同時(shí)，接地干式變壓器的零序CT也檢測(cè)到故障電流，啟動(dòng)保護(hù)。為了遵循選擇性原則，實(shí)現(xiàn)10kV饋線保護(hù)的優(yōu)先動(dòng)作，10kV饋線零序保護(hù)電流和時(shí)間整定值小于接地干式變壓器保護(hù)。根據(jù)當(dāng)前變電站運(yùn)行數(shù)據(jù)，接地變壓器：一次電流75A，1.5s切10kV分段，1.8s閉鎖10kV自投，2.0s切低，2.5s切兩側(cè)；10kV饋線：一次電流60A，1.0s開關(guān)。 #p#分頁標(biāo)題#e#

但是由于各種原因，CT難免會(huì)有誤差。如果接地干式變壓器的零序CT誤差為-10%，饋線的零序CT誤差為10%，則兩者的實(shí)際電流動(dòng)作值為67.5A和66A，幾乎相等。僅根據(jù)時(shí)間選擇，當(dāng)10KV饋線為g時(shí)

電纜屏蔽層接地線不正確導(dǎo)致干式變壓器接地保護(hù)誤動(dòng)。110kV變電站10kV饋線采用帶屏蔽層的電纜，電纜屏蔽層兩端同時(shí)接地，是一種有效的電磁抗干擾措施。10KV饋線的零序電流互感器通過電纜安裝在開關(guān)柜的電纜出口處。基于電磁感應(yīng)原理，接地短路故障時(shí)產(chǎn)生的不平衡電流感應(yīng)零序電流互感器上的電流，使保護(hù)裝置動(dòng)作。但電纜屏蔽兩端接地后，流經(jīng)電纜屏蔽的感應(yīng)電流也會(huì)感應(yīng)零序CT上的電流。如果不采取措施，饋線零序保護(hù)將不能正確動(dòng)作，從而導(dǎo)致接地干式變壓器保護(hù)越級(jí)保護(hù)。

10kV饋線保護(hù)拒動(dòng)，造成接地干式變壓器保護(hù)誤動(dòng)。目前，微機(jī)保護(hù)裝置在電網(wǎng)系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，保護(hù)性能大大提高。但是保護(hù)裝置的廠家和型號(hào)很多，產(chǎn)品質(zhì)量和工藝不同，散熱能力差。設(shè)備故障經(jīng)常發(fā)生。110kV變電站保護(hù)設(shè)備故障統(tǒng)計(jì)表明，10kV饋線保護(hù)裝置的電源插件、采樣插件、CPU插件、跳閘出口插件較容易發(fā)生故障。因此，一旦出現(xiàn)故障，不立即處理，保護(hù)可能會(huì)拒絕運(yùn)行，導(dǎo)致接地干式變壓器保護(hù)誤動(dòng)。