大唐魯北發(fā)電廠廠用6kV系統(tǒng)零序保護(hù)誤動(dòng)及二次接線的分析

王茂松 葛照忠 李占旺

（大唐魯北發(fā)電廠，山東 濱州 251909）

1 給水泵運(yùn)行方式及保護(hù)配置情況

大唐魯北發(fā)電廠有三臺(tái)電動(dòng)給水泵，正常情況下，兩臺(tái)給水泵運(yùn)行，一臺(tái)給水泵備用，機(jī)組啟、停或低負(fù)荷時(shí)，可一臺(tái)給水泵運(yùn)行。給水泵電機(jī)額定功率為5100kW，配有南京東大金智電氣自動(dòng)化有限公司W(wǎng)DZ-430綜合保護(hù)裝置和WDZ-431差動(dòng)保護(hù)裝置。其中給水泵A、B各有一個(gè)電源供電，電動(dòng)給水泵C有I、Ⅱ兩個(gè)電源供電，I、Ⅱ電源合閘互相閉鎖，正常運(yùn)行時(shí)只能投入一個(gè)電源。

2 給水泵零序CT保護(hù)誤動(dòng)分析

當(dāng)廠用6kV A段電動(dòng)給水泵CⅠ電源和B段電動(dòng)給水泵C Ⅱ電源分別向給水泵C送電啟動(dòng)時(shí)，Ⅱ電源綜合保護(hù)裝置和差動(dòng)保護(hù)裝置無異常現(xiàn)象，而Ⅰ電源綜合保護(hù)裝置接地保護(hù)動(dòng)作（二次整定動(dòng)作值為0.4A，折算到一次為18A），一次動(dòng)作電流達(dá)120A。檢查給水泵CⅠ電源二次回路未發(fā)現(xiàn)異常，后考慮是由干擾引起的零序電流互感器誤輸出。

高壓電纜屏蔽線接地有如下要求：三芯電力電纜終端處的金屬護(hù)層必須接地良好；塑料電纜每相銅屏蔽和鋼鎧應(yīng)錫焊接地線（油浸紙絕緣電纜鉛包和鎧裝應(yīng)焊接地線），電纜通過零序電流互感器時(shí)，電纜金屬護(hù)層和接地線應(yīng)對(duì)地絕緣，電纜接地點(diǎn)（電纜接地線與電纜金屬屏蔽的焊點(diǎn)）在互感器以下時(shí)，接地線應(yīng)直接接地；接地點(diǎn)在互感器以上時(shí)，接地線應(yīng)穿過互感器接地，接地線必須接在開關(guān)柜內(nèi)專用接地銅排上，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(guī)程要求。

根據(jù)對(duì)屏蔽線接地的要求，由圖1可以看到：在用6kV B段電動(dòng)給水泵C Ⅱ電源向給水泵送電時(shí),此電纜回路中有3個(gè)屏蔽線的接地點(diǎn)，電纜1的屏蔽線3在零序電流互感器CT1以下直接接地，電纜2的屏蔽線5在零序電流互感器CT1以下直接接地，以上屏蔽線接地都是正確的。再來看屏蔽線4，它作為電纜1另一頭的屏蔽線，且位于零序電流互感器CT2上端，按規(guī)程要求應(yīng)將其穿過零序電流互感器CT2后接地。但試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)仍然存在零序電流，后將屏蔽線4去掉后零序電流消失，給水泵正常運(yùn)行時(shí)保護(hù)不再誤動(dòng)。分析認(rèn)為屏蔽線4在給水泵CⅠ、Ⅱ電源的結(jié)合處，且距離零序電流互感器CT2較近，極有可能產(chǎn)生干擾影響零序CT2的正常輸出。

圖1 給水泵CⅠ、Ⅱ電源主接線圖

3 零序電流互感器CT二次串并聯(lián)分析

在電氣一次回路的設(shè)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn)多根電纜并聯(lián)的情況，若一個(gè)零序電流互感器CT能同時(shí)穿過多根電纜，只需用一個(gè)零序電流互感器CT即可。若一個(gè)零序電流互感器CT不能同時(shí)穿過多根電纜時(shí)，一般在每根電纜上各裝上一只零序電流互感器CT。這樣電流互感器CT二次接線將出現(xiàn)串聯(lián)、并聯(lián)的方式，其串并聯(lián)示意圖如圖2、圖3所示。

圖2 串聯(lián)示意圖

圖3 并聯(lián)示意圖

當(dāng)CT內(nèi)阻與負(fù)載阻抗相等時(shí)，串并聯(lián)繼電器的輸入容量相等：

當(dāng)CT內(nèi)阻遠(yuǎn)小于負(fù)載阻抗時(shí)，串聯(lián)：

同理，當(dāng)電流互感器CT內(nèi)阻遠(yuǎn)大于負(fù)載阻抗時(shí)，并聯(lián)時(shí)零序輸出容量是串聯(lián)的4倍。

所以我們可以得到結(jié)論，得到最大的零序輸出容量為條件：當(dāng)零序電流互感器CT內(nèi)阻抗（零序電流互感器CT二次線的漏阻抗和電阻）等于負(fù)載阻抗（零序電流互感器CT至保護(hù)裝置的二次線及保護(hù)裝置內(nèi)部零序電流互感器CT線圈阻抗值之和）時(shí)，串并聯(lián)是一樣的；若零序電流互感器CT內(nèi)阻抗小于負(fù)載阻抗，則以串聯(lián)方式為主；若零序電流互感器CT內(nèi)阻抗大于負(fù)載阻抗，則以并聯(lián)方式為主。

大唐魯北發(fā)電廠在1、2機(jī)組大修期間，對(duì)所有接有多個(gè)零序電流互感器CT的回路進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)零序電流互感器CT內(nèi)阻抗都遠(yuǎn)大于負(fù)載阻抗，但是部分零序電流互感器CT接線在基建階段沒有按照規(guī)定的并聯(lián)方式接線，保護(hù)通電時(shí)發(fā)現(xiàn)裝置采樣值比實(shí)際偏小一半值。這樣一旦出現(xiàn)接地時(shí)，很可能造成保護(hù)拒動(dòng)情況的發(fā)生。針對(duì)此問題，繼電保護(hù)班組織人員將原來串聯(lián)方式改為并聯(lián)方式，改線期間應(yīng)注意多只零序電流互感器CT極性的正確，同極性并聯(lián)方式才正確，改線后，在零序電流互感器CT一次線圈通電檢查保護(hù)裝置采樣的精確度，且保護(hù)動(dòng)作值符合要求，保證了保護(hù)動(dòng)作的可靠性。

4 結(jié)論

結(jié)合大唐魯北發(fā)電廠6kV部分高壓電機(jī)使用2個(gè)或以上零序電流互感器CT，且內(nèi)阻抗和二次負(fù)載阻抗不同的實(shí)際情況，宜采用并聯(lián)接線方式。接線改接后保證了繼電保護(hù)裝置采樣的準(zhǔn)確性和保護(hù)動(dòng)作的可靠性，為魯北廠設(shè)備及機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造了條件。

[1]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn). GB/T 20840.8—2007.互感器第8部分:電子式電流互感器.

[2]國(guó)家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn).Q/GDW 446—2010.電流互感器狀態(tài)評(píng)價(jià)原則.

[3]袁季修.電流互感器和電壓互感器[M].北京:中國(guó)電力出版社,2011.