110kV主變間隙保護(hù)跳閘分析

韋峰

摘 要：本文以2012年2月東山變110 kV主變間隙保護(hù)跳閘為例，通過對故障錄波分析提出問題，針對這些問題制定并實施了簡便有效的解決方案，經(jīng)過整改后，確保了這些裝置動作正確，為今后類似裝置的安全可靠運(yùn)行積累了經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：主變 間隙

中圖分類號：TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）10（c）-0084-01

2012年2月12日14時23分57秒000毫秒，某110 kV線路C相接地故障（圖1），此線路開關(guān)1保護(hù)的零序I段動作，線路開關(guān)1跳閘，重合不成功；35分57秒688毫秒，1號主變間隙保護(hù)動作，主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳閘。

1 事故前的運(yùn)行方式

110 kV某變電站只有1條110 kV線路供電，僅有1臺主變運(yùn)行，中性點不接地，

2 事故原因分析

2.1 現(xiàn)場檢查試驗情況

（1）對110 kV線路巡線發(fā)現(xiàn)，在線路的6～7號桿塔之間，C相有放電痕跡。

（2）對1號主變本體進(jìn)行外觀檢查，高壓試驗，無異常。

（3）對1號主變放電間隙進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)放電間隙的一端被風(fēng)吹動（當(dāng)天風(fēng)力4～5級），其一端有“鳥啄”現(xiàn)象，但放電間隙無放電痕跡。

（4）采用一次升電流法核對主變放電間隙變比無誤（200/5），間隙過流動作定值無誤（2.5 A/0.3 s），模擬保護(hù)動作后所報后臺的信號與當(dāng)時主變跳閘時的信號一致。

（5）核對主變零序過壓保護(hù)定值無誤（180 V/0.3 s），模擬保護(hù)動作后所報后臺的信號與當(dāng)時主變跳閘時的信號一致（且與間隙過流動作后所報后臺的信號無任何區(qū)別）。

2.2 保護(hù)動作報告、故障錄波及事故分析

2.2.1 1號主變保護(hù)動作報告（如表1）

2.2.2 從故障錄波可以看出

1號主變無零序電流（3I。=0，1號主變中性點未安裝零序CT）。

1號主變放電間隙無電流（I。=0）。

110 kV線路故障從0～50 ms，1號主變高壓側(cè)電流從有到無，C相電壓降低，非故障相電壓基本不變（此現(xiàn)象為典型大接地電流系統(tǒng)發(fā)生單相接地時的特征）。

110 kV線路故障后從50～428 ms（線路開關(guān)1跳開后），C相電壓幾乎降為0，故障相電壓則上升為線電壓，3U。上升為近300 V（此現(xiàn)象為典型小接地電流系統(tǒng)發(fā)生單相接地。

2.3 保護(hù)動作分析

（1）110 kV線路單相接地故障，故障點在開關(guān)1附近，處于110 kV線路開關(guān)1保護(hù)的零序I段范圍，零序I段保護(hù)0s動作，線路開關(guān)1跳閘。

（2）開關(guān)1跳閘后，110 kV變電站與系統(tǒng)斷開聯(lián)系。因1號主變中性點未接地，同時又由于線路開關(guān)2仍在合閘位置，C相接地故障依然存在，而10 kV母線上接入的小發(fā)電廠就從主變的低壓側(cè)向高壓側(cè)反供電，使得此變電站瞬時由大接地電流系統(tǒng)變成了小接地電流系統(tǒng)，導(dǎo)致了主變間隙保護(hù)373 ms動作，跳開主變?nèi)齻?cè)開關(guān)。

（3）由于接地故障點處于110 kV線路開關(guān)2保護(hù)的零序II段保護(hù)范圍，其動作時間是0.5 s；因110 kV線路開關(guān)1零序I段保護(hù)0 s動作而跳閘，切除了系統(tǒng)流向故障點的電流；又因主變間隙過壓保護(hù)0.3 s動作跳開主變?nèi)齻?cè)，切除小發(fā)電廠就從主變的低壓側(cè)向高壓側(cè)反供流向故障點的電流（此電流僅為非故障線路的接地電容電流之和，遠(yuǎn)小于大接地電流系統(tǒng)單相接地電流），故線路開關(guān)2的保護(hù)始終沒有動作出口的條件。

所以說1號主變跳閘的真正原因是零序過壓保護(hù)動作所致，從保護(hù)的動作行為分析，應(yīng)評價為正確動作。

3 問題及防范措施

（1）對于主變低壓（或中壓）側(cè)接有小電源的110 kV（及以上）的變電站，其主變中性點應(yīng)優(yōu)先考慮接地；認(rèn)真核算發(fā)生單相接地時的零序電流，并考慮和線路兩側(cè)零序保護(hù)的配合。

（2）主變保護(hù)制造廠家應(yīng)把零序過壓信號與放電間隙過流信號分別報出，不同的保護(hù)對應(yīng)不同的信號，以免造成誤判斷。

（3）中性點放電間隙應(yīng)固定牢固，防止風(fēng)吹造成放電間隙距離發(fā)生變化，影響其可靠運(yùn)行。

（4）因號1主變中性點未安裝零序流變（現(xiàn)無零序保護(hù)），建議把線路保護(hù)流變的尾端在保護(hù)屏的端子排上引出并接到裝置的零序電流回路，使其在中性點接地時投入零序保護(hù)，這樣既簡單實用又節(jié)約投資。

（5）在訂購主變壓器時，應(yīng)要求廠家配置主變中性點零序流變。