110千伏變電站接地干式變壓器保護誤動原因分析
:近年來,福建某地方電網多次發生110千伏變電站接地干式變壓器保護誤動事故,嚴重影響了地方電網的穩定運行。為了找出問題,分析了接地干式變壓器保護誤動的原因,并采取了相應的措施,防止類似事故再次發生,為其他電網提供參考。
目前,110千伏變電站越來越多的10kV饋線采用電纜作為出線,導致10kV系統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電網系統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系統接地時,相應的零序保護能根據接地點的位置有選擇地動作,隔離接地故障,防止電弧重燃引起的過電壓,保證電網設備的安全供電。
2008年,某地方電網開始將110千伏變電站10kV電網系統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設備,實現了當10kV系統任一饋線發生接地故障時,能夠快速排除故障,減少對電網的影響。然而,近幾天來,地區電網5座110千伏變電站發生多起接地干式變壓器保護誤動事故,造成變電站停電,嚴重影響了地區電網的穩定運行。因此,有必要采取措施防止類似事故再次發生,維護區域電網的安全穩定,并找出原因。
1接地干式變壓器保護誤動原因分析
當10kV饋線發生接地短路故障時,先先啟動安裝在110kV變電站的故障線路零序保護,切斷故障線路。當故障線路不能正確切斷時,接地干式變壓器的零序保護切斷母聯開關和主變壓器兩側的開關,從而隔離故障對系統的影響。因此,防止接地干式變壓器保護誤動,10kV饋線保護和開關動作的正確性對保證電網安全至關重要。通過對當地電網5個110千伏變電站接地干式變壓器保護誤動事故的統計分析,接地干式變壓器保護誤動的主要原因是10kV饋線不能正確切斷接地故障。
10kV饋線零序保護的構成原理是: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,零序電流互感器、饋線保護和開關是保護正確動作的關鍵部件。這里從這幾個方面分析接地干式變壓器保護誤動的原因。
零序CT誤差導致接地干式變壓器保護誤動。10KV饋線發生接地短路故障時,通過故障線路的零序CT檢測故障電流,相應的饋線零序保護開始先切斷故障線路。同時,接地干式變壓器的零序CT也檢測到故障電流,啟動保護。為了遵循選擇性原則,實現10kV饋線保護的優先動作,10kV饋線零序保護電流和時間整定值小于接地干式變壓器保護。根據當前變電站運行數據,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;10kV饋線:一次電流60A,1.0s開關。 #p#分頁標題#e#
但是由于各種原因,CT難免會有誤差。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%,則兩者的實際電流動作值為67.5A和66A,幾乎相等。僅根據時間選擇,當10KV饋線為g時
電纜屏蔽層接地線不正確導致干式變壓器接地保護誤動。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柜的電纜出口處。基于電磁感應原理,接地短路故障時產生的不平衡電流感應零序電流互感器上的電流,使保護裝置動作。但電纜屏蔽兩端接地后,流經電纜屏蔽的感應電流也會感應零序CT上的電流。如果不采取措施,饋線零序保護將不能正確動作,從而導致接地干式變壓器保護越級保護。
10kV饋線保護拒動,造成接地干式變壓器保護誤動。目前,微機保護裝置在電網系統中得到廣泛應用,保護性能大大提高。但是保護裝置的廠家和型號很多,產品質量和工藝不同,散熱能力差。設備故障經常發生。110kV變電站保護設備故障統計表明,10kV饋線保護裝置的電源插件、采樣插件、CPU插件、跳閘出口插件較容易發生故障。因此,一旦出現故障,不立即處理,保護可能會拒絕運行,導致接地干式變壓器保護誤動。