110kV變電站接地變壓器保護誤動原因探究
近年來,福建某地區(qū)電網(wǎng)中多次發(fā)生110kV變電站接地變壓器保護誤動事故，嚴重影響了該地區(qū)電網(wǎng)的穩(wěn)定運行,為了找出問題的所在,分析了引起接地變壓器保護誤動的原因，并采取相應的措施，阻止類似事故的再次發(fā)生，并為其他地區(qū)電網(wǎng)提供借鑒。
目前110kV變電站10kV饋線越來越多地采用電纜出線，以致10 kV系統(tǒng)單相對地電容電流大幅度增加。為抑制單相接地時產(chǎn)生的過電壓幅值，110kV變電站10kV電網(wǎng)系統(tǒng)開始加裝接地變壓器，構成低阻接地接線方式，形成一條零序電流的通道，以便當10kV系統(tǒng)發(fā)生接地時，根據(jù)接地點所在位置，由相應零序保護有選擇性動作將接地故障隔離，以防電弧重燃引發(fā)過電壓，保證電網(wǎng)設備安全供電。
某地區(qū)電網(wǎng)，于2008年開始將110kV變電站10kV電網(wǎng)系統(tǒng)改造為低阻接地接線方式，加裝了接地變壓器和接地變壓器保護設備，實現(xiàn)了10 kV系統(tǒng)任意饋線發(fā)生接地故障時，能快速切除故障，減少了對電網(wǎng)的影響。然而，近段時間，該地區(qū)電網(wǎng)有五個110kV變電站先后發(fā)生了多次接地變壓器保護誤動事故,造成變電站停電，嚴重影響了該地區(qū)電網(wǎng)的穩(wěn)定運行, 因此，為了阻止類似事故的再次發(fā)生，維護地區(qū)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定，找出原因，采取措施是非常必要的。
1、接地變壓器保護誤動原因分析
10kV饋線發(fā)生接地短路故障時，安裝在110kV變電站的故障線路零序保護首先啟動，切除故障線路，當不能正確切除時，由接地變壓器的零序保護越級切除母聯(lián)開關和主變壓器兩側開關，從而隔離故障對系統(tǒng)的影響。所以防止接地變壓器保護誤動，10kV饋線保護及開關的動作正確性是保證電網(wǎng)安全至關重要的，從該地區(qū)電網(wǎng)五個110kV變電站發(fā)生的接地變壓器保護誤動事故統(tǒng)計分析,引起接地變壓器保護誤動的主要原因也是10kV饋線不能正確切除接地故障所引起的。
10kV饋線零序保護的構成原理：饋線零序CT采樣→饋線保護啟動→開關動作跳閘，從10kV饋線零序保護的構成原理可以看出，零序CT、饋線保護、開關是保護正確動作的關鍵元件，下面就從這幾個方面分析引起接地變壓器保護誤動的原因。
①零序CT誤差引起接地變壓器保護誤動。當10KV饋線發(fā)生接地短路故障時，故障線路零序CT檢測到故障電流，對應的饋線零序保護首先啟動切除故障線路，同時接地變壓器的零序CT也檢測到故障電流，保護啟動，為了遵循選擇性的原則，實現(xiàn)10kV饋線保護優(yōu)先動作，10kV饋線零序保護電流和時間整定值要比接地變壓器保護小。根據(jù)現(xiàn)行變電站運行數(shù)據(jù)可知，接地變：一次電流75A、1.5s切10kV分段、1.8s閉鎖10kV自投、2.0s切變低、2.5s切兩側；10kV饋線：一次電流60A、1.0s切開關。
但由于各種原因，CT難免有誤差，如果接地變壓器的零序CT-10％的 誤差，饋線的零序CT +10％的誤差，兩者的實際電流動作值為67.5A和66A，幾乎相等，只依靠時間選擇，當發(fā)生10KV饋線接地時，就很容易造成接地變零序過流越級動作。
②電纜屏蔽層接地線不正確，引起接地變壓器保護誤動。110kV變電站10kV饋線都采用帶屏蔽層的電纜，且電纜屏蔽層在兩端同時接地，這是一種有效的電磁抗干擾措施，10KV饋線零序CT都是用穿心式，零序CT穿過電纜安裝于開關柜電纜出線處，利用電磁感應原理，接地短路故障時產(chǎn)生的不平衡電流，在零序CT上感應到電流從而使保護裝置動作，然而，電纜屏蔽層兩端接地后，流過電纜屏蔽層的感應電流也將會在零序CT上感應到電流，如果不采取措施，將影響到饋線零序保護不能正確動作，從而引起接地變壓器保護越級動作。
③10kV饋線保護拒動，引起接地變壓器保護誤動。目前電網(wǎng)系統(tǒng)廣泛應用微機型保護裝置，保護性能大大提高，但保護裝置生產(chǎn)廠商和型號也比較多，產(chǎn)品質量和技術參差不一，散熱能力差也是其一大弊端，裝置故障時有發(fā)生，從110kV變電站保護設備故障統(tǒng)計表明，10KV饋線保護裝置的電源插件、采樣插件、CPU插件和跳閘出口插件最容易出現(xiàn)故障。所以一旦它們出現(xiàn)故障又未即時處理，保護有可能拒動，造成接地變壓器保護誤動。
④10KV饋線開關拒動，引起接地變壓器保護誤動。近年來，由于使用時限長、操作次數(shù)多或是本身的質量問題，發(fā)生在10kV開關柜上的故障越來越多，其中開關控制回路的故障尤其突出。
信息來源：m.kk-medicalproducts.com 信息整理：揚州拓普電氣科技有限公司生技部
目前110kV變電站10kV饋線越來越多地采用電纜出線，以致10 kV系統(tǒng)單相對地電容電流大幅度增加。為抑制單相接地時產(chǎn)生的過電壓幅值，110kV變電站10kV電網(wǎng)系統(tǒng)開始加裝接地變壓器，構成低阻接地接線方式，形成一條零序電流的通道，以便當10kV系統(tǒng)發(fā)生接地時，根據(jù)接地點所在位置，由相應零序保護有選擇性動作將接地故障隔離，以防電弧重燃引發(fā)過電壓，保證電網(wǎng)設備安全供電。
某地區(qū)電網(wǎng)，于2008年開始將110kV變電站10kV電網(wǎng)系統(tǒng)改造為低阻接地接線方式，加裝了接地變壓器和接地變壓器保護設備，實現(xiàn)了10 kV系統(tǒng)任意饋線發(fā)生接地故障時，能快速切除故障，減少了對電網(wǎng)的影響。然而，近段時間，該地區(qū)電網(wǎng)有五個110kV變電站先后發(fā)生了多次接地變壓器保護誤動事故,造成變電站停電，嚴重影響了該地區(qū)電網(wǎng)的穩(wěn)定運行, 因此，為了阻止類似事故的再次發(fā)生，維護地區(qū)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定，找出原因，采取措施是非常必要的。
1、接地變壓器保護誤動原因分析
10kV饋線發(fā)生接地短路故障時，安裝在110kV變電站的故障線路零序保護首先啟動，切除故障線路，當不能正確切除時，由接地變壓器的零序保護越級切除母聯(lián)開關和主變壓器兩側開關，從而隔離故障對系統(tǒng)的影響。所以防止接地變壓器保護誤動，10kV饋線保護及開關的動作正確性是保證電網(wǎng)安全至關重要的，從該地區(qū)電網(wǎng)五個110kV變電站發(fā)生的接地變壓器保護誤動事故統(tǒng)計分析,引起接地變壓器保護誤動的主要原因也是10kV饋線不能正確切除接地故障所引起的。
10kV饋線零序保護的構成原理：饋線零序CT采樣→饋線保護啟動→開關動作跳閘，從10kV饋線零序保護的構成原理可以看出，零序CT、饋線保護、開關是保護正確動作的關鍵元件，下面就從這幾個方面分析引起接地變壓器保護誤動的原因。
①零序CT誤差引起接地變壓器保護誤動。當10KV饋線發(fā)生接地短路故障時，故障線路零序CT檢測到故障電流，對應的饋線零序保護首先啟動切除故障線路，同時接地變壓器的零序CT也檢測到故障電流，保護啟動，為了遵循選擇性的原則，實現(xiàn)10kV饋線保護優(yōu)先動作，10kV饋線零序保護電流和時間整定值要比接地變壓器保護小。根據(jù)現(xiàn)行變電站運行數(shù)據(jù)可知，接地變：一次電流75A、1.5s切10kV分段、1.8s閉鎖10kV自投、2.0s切變低、2.5s切兩側；10kV饋線：一次電流60A、1.0s切開關。
但由于各種原因，CT難免有誤差，如果接地變壓器的零序CT-10％的 誤差，饋線的零序CT +10％的誤差，兩者的實際電流動作值為67.5A和66A，幾乎相等，只依靠時間選擇，當發(fā)生10KV饋線接地時，就很容易造成接地變零序過流越級動作。
②電纜屏蔽層接地線不正確，引起接地變壓器保護誤動。110kV變電站10kV饋線都采用帶屏蔽層的電纜，且電纜屏蔽層在兩端同時接地，這是一種有效的電磁抗干擾措施，10KV饋線零序CT都是用穿心式，零序CT穿過電纜安裝于開關柜電纜出線處，利用電磁感應原理，接地短路故障時產(chǎn)生的不平衡電流，在零序CT上感應到電流從而使保護裝置動作，然而，電纜屏蔽層兩端接地后，流過電纜屏蔽層的感應電流也將會在零序CT上感應到電流，如果不采取措施，將影響到饋線零序保護不能正確動作，從而引起接地變壓器保護越級動作。
③10kV饋線保護拒動，引起接地變壓器保護誤動。目前電網(wǎng)系統(tǒng)廣泛應用微機型保護裝置，保護性能大大提高，但保護裝置生產(chǎn)廠商和型號也比較多，產(chǎn)品質量和技術參差不一，散熱能力差也是其一大弊端，裝置故障時有發(fā)生，從110kV變電站保護設備故障統(tǒng)計表明，10KV饋線保護裝置的電源插件、采樣插件、CPU插件和跳閘出口插件最容易出現(xiàn)故障。所以一旦它們出現(xiàn)故障又未即時處理，保護有可能拒動，造成接地變壓器保護誤動。
④10KV饋線開關拒動，引起接地變壓器保護誤動。近年來，由于使用時限長、操作次數(shù)多或是本身的質量問題，發(fā)生在10kV開關柜上的故障越來越多，其中開關控制回路的故障尤其突出。
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