主變壓器間隙保護與系統零序保護失配問題的解決措施

摘 要：主變壓器間隙保護與系統零序保護失配問題產生的原因是多方面的，其根本原因在于技術層面，通過對某市輸電線路中主變壓器間隙保護與系統零序保護失配問題的分析印證了這一結論，因此要解決這一問題應當采用科學嚴謹的故障技術解決方案，嚴格按照科學的方案實施流程保障該方案能夠發揮實際效用，進而解決這一常見問題。

關鍵詞：主變壓器間隙保護；系統零序保護；失配問題；解決措施

前言

主變壓器間隙保護與系統零序保護失配問題在我國供電系統中比較常見，文章通過對我國的主變壓器間隙保護與系統零序保護失配問題進行分析，針對這一問題高發的主要原因提出了針對性的解決方案與措施，為解決供電線路系統中常見的主變壓器間隙保護與系統零序保護失配問題，保障我國供電系統平穩運行提供了一定的參考。

1 主變壓器間隙保護與系統零序保護失配問題和原因

1.1 故障問題

主變壓器間隙保護與系統零序保護失配問題主要表現為變壓器的供電電路電源線發生接地事故時，供電的電源電路斷路器會自動跳開，同時系統的零序保護會與變壓器中主變壓器的間隙保護失去原有的配合作用，導致主變壓器失電和相關線路失電現象同時出現，造成變壓器的瞬間故障，由于變壓器的間隙保護在故障發生時使間隙保護跳開，因此在故障恢復時即使重合閘能夠使整個供電線路瞬間恢復電流供應，但是間隙保護裝置斷開的線路仍然處于斷電狀態，不能自動恢復供電。

1.2 主要原因

發生主變壓器間隙保護與系統零序保護失配問題的主要原因是由于意外情況到時變壓器的保護裝置斷電，并產生后續事故，主要是因為變電站常用的主變壓器的保護系統通常是通過系統零序保護系統與間隙保護裝置共同構成，其運轉需要系統零序保護系統與間隙保護裝置通過配合共同實現，但是當變壓器遭遇特殊的意外情況時，例如，雷電危害等等，會使整個供電線路的電流瞬間出現過高的情況，當電流強度高出變壓器正常承受范圍時，在系統零序保護系統與間隙保護裝置的保護下會出現跳閘現象，致使整個變壓線路失壓并出現大范圍斷電現象[1]。此外誘發主變壓器間隙保護與系統零序保護失配問題的原因還包括單相接地故障，這一故障會導致三項出現不對稱運行的狀況，一旦出現這種情況不接地的變壓器會產生中性點電壓偏移的問題，過大的電壓會擊穿中性點導致斷路器斷開，還會出現變壓器的接地電路線路出現調整，產生主變壓器間隙保護與系統零序保護失配問題。

1.3 實例分析

主變壓器間隙保護與系統零序保護失配問題是常見的供電電路問題，普遍存在我國常見各種電力輸送系統中，例如在某市的供電網絡中主變壓器間隙保護與系統零序保護失配問題就比較常見。據資料顯示2012年貴陽市的電力傳輸系統中110kV的變壓器有86臺，這種變壓器按照《3kV-110kV電網繼電保護裝置運行整定規程》設計，變壓器的保護裝置都不是通過中性點通過直接接地的系統，變壓器的保護系統通過間隙零序電流和零序電壓保護裝置實現，因此在貴陽市的供電系統中主變壓器間隙保護與系統零序保護失配問題比較常見。因為當輸電網絡中出現單相接地故障時，這種110kV的變壓器由于結束設計的問題會出現電源線路保護與變壓器的中性間隙點保護同時工作，進而使系統單項接地產生的零序過電壓能夠輕易擊穿系統中變壓器的中性間隙點，進而導致保護裝置各側的電路斷路器斷開[2]。經過對貴陽市近年來經常出現的主變壓器間隙保護與系統零序保護失配問題進行分析得出結論，只有在選擇輸電線路中的變壓器時應當注重考慮變壓器的保護裝置運行模式，依據系統該電路的供電整體設計，選擇合適的變壓器，才能在運行中有效減少電壓對變壓器中的中性點的影響，消除主變壓器間隙保護與系統零序保護失配問題產生的土壤，有效保障供電網絡的平穩無故障運行。

2 主變壓器間隙保護與系統零序保護失配問題的解決措施

2.1 故障技術方案

根據以上分析可知，要解決主變壓器間隙保護和系統零序保護失配問題，就需要增加該地區的供電網主變壓器系統的局部接地點，使相應的k值逐漸減小，以此降低110kV變壓器出現接地故障時產生的零序電壓，將該地區的主變壓器中的中性點的暫態和穩態電壓控制在57kV和37kV以內，使其電壓遠遠低于主變壓器中的中性點絕緣頻電壓，同時需要增加接地變壓器中的零序保護，進而使其推出間隙保護。此外在制定完解決故障的方案時，需要嚴格按照方案執行技術，對主變壓器的零序保護裝置進行相應的調整，并根據相應的裝置技術規程和裝置運行整定規程對主變壓器進行保護，按照科學的驗算方法，精確地驗算出主變壓器系統的零序保護定值。在雷擊天氣發生雷擊故障時，主變壓器一般情況下都處于零序電流最小的狀態中，應將110kV零序保護的末端保護段相互配合，確保變壓器母線靈敏度比1.6大，還要保證零序保護時間要比零序段的保護時間長。

2.2 方案分析

在傳統主變壓器間隙保護方案中，由于上級供電系統單項接地故障更容易引起的跳閘現象，通過對上文方案進行分析可以發現該方案有效的避免了這一現象的發生，有效解決了傳統電路中容易出現主變壓器間隙保護與系統零序保護失配的問題。首先，零序電流的不斷增大對零序保護線路的影響，在供電系統將接地點增加時，會出現一些接地故障，這時零序電流也會相應的增加，對系統零序段保護的影響很大，要實現這一方案需要對供電系統中的其他一些零序線路的保護沒有影響，退出零序段的保護，采用接地段的保護取代零序段的保護，通過這種保護方式解決供電系統在增加接地點后出現的故障。其次，零序電流的分布狀況對零序線路保護產生的影響，在供電系統接地點增加時，接地故障一旦產生，零序電流的分布情況就會隨之發生變化，對供電系統內部的零序線路保護具有一定的影響，如果要解決以上現象問題，需要對供電系統中的其他零序線路不構成威脅的情況下，改變其零序保護線路的方向，以防范反方向的零序線路在接地故障中得不到保護。第三，零序保護的靈敏度，在系統中增加接地點引發接地故障時，系統內部的零序線路保護的靈敏度也會受到相應的影響，在對系統零序段進行保護時其靈敏度可以通過110kV變壓系統合理的增加接地點后滿足電網的保護裝置運行要求，因此增加接地點的方案也是可行的。

2.3 方案實施

實施上述方案時應當嚴格按照相關的設計標準建設供電網絡，首先，在方案實施過程中應當對傳統的機械控制技術進行技術升級改造，大量使用先進的電腦控制技術，確保方案正常實施過程中主變保護裝置的技術能夠滿足方案設計的技術要求標準。其次，依照方案的運行設計標準，應當使用中性接地閘刀開關，確保保護裝置性能參數能夠保障該方案順利運行。第三，應當著重按照方案實施的技術標準對變壓器的側零序保護裝置進行嚴格配制，在原有的相關國家與行業標準規定基礎上重新進行極值計算，依照計算結果設置主變壓器的側零序保護值數據。第四，在方案實施過程中及時對方案的運算數據進行檢測，及時發現該方案中出現偏差的運算數據，并進行更正與修訂，提高方案數據標準的可靠性，保障該方案及時得到妥善的完善，切實發揮最大效用，進而解決供電線路運行過程中存在的主變壓器間隙保護與系統零序保護失配問題。

3 結束語

綜上所述，文章提出的解決方案具備現實可操作性，該方案能夠有效解決我國供電線路系統中常見的主變壓器間隙保護與系統零序保護失配問題，為我國的供電系統穩定運行提供有力保障。

參考文獻

[1]焦曉燕，吳志敏，王江萍，等.電網零序保護應用中的問題分析研究[J].內蒙古電力技術，2013（5）.