浅析变压器间隙保护跳闸引发的问题

浅析变压器间隙保护跳闸引发的问题

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时间:2019-01-16

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1、浅析变压器间隙保护跳闸引发的问题(国网南阳供电公司河南南阳473000)摘要:木文从一起变电站中运行的变压器间隙保护跳闸问题实例进行分析,结合主变保护间隙动作跳闸原因,从而找击线路故障点,并采取相应措施解决故障问题。关键词:保护、主变、跳闸。一、事件概述我公司一座110KV变电站,如图一。该变电站地处我公司东部的工业重镇,肩负着该地光伏的供电工作,供电任务异常艰巨,故每一分钟的停电都会给企业造成巨大的损失。该口0KV变电站从市局一座220KV变电站供电,有2台31500KVA三圈主变,中压侧有小电源上

2、网线路。正常运行方式为两台主变分列运行,2012年8月10B09时04分110KV输电线路A发牛A相瞬时接地故障1次,造成1#主变间隙保护动作,跳开主变三侧,部分企业断电运行的停电事故。二、解决问题的思路和方法变压器中性点接地的配置原则是:在有效接地系统发牛单相接地故障时,系统的中性点不允许失地,且必须保证其有效(X0/X1V3,X0为零序电抗,XI为正序电抗)。对不接地的分级绝缘变压器中性点,因绝缘水平的要求,通常接有相应的避雷器及保护间隙,所以,中性点保护间隙的配置应从继电保护和过电压保护两方面考

3、虑。对110kV,220RV有效接地系统中可能形成的局部不接地(如中性点接地变压器误跳闸)或低压侧有电源的不接地变压器的中性点应装设放电间隙和间隙零序保护,在间隙放电时,应由主变压器高压侧中性点间隙接地零序保护动作切除短路点。下表为变电站主变间隙保护和输电线路需要配合的保护时限配置:主变间隙和进线电源的保护配置时限如表:按照国网DL/T584—95《3〜llOkV电网继电保护装置运行整定规程》4.2.5.4规定“llOkV变压器中性点放电间隙零序电流保护的一次电流定值一般可整定为40〜:LOOA,保护

4、动作后带0.3〜0.5S延时跳变压器各侧断路器。”和4.2.5.6规定“对中性点经放电间隙接地的半绝缘水平的llOkV变压器的零序电压保护,其3U0定值一般整定为150〜180V(额定值为300V),保护动作后带0.3〜0.5S延吋跳变压器各侧断路器。”的保护整定原则,上表间隙电流保护0.3S跳上网小电源,0.6S切主变三侧亦符合整定原则。从上表看上级输电线路零序电流II段整定时间与间隙保护动作切主变三侧时限几乎相同,因此在有效接地方式下发生单相接地短路吋,变压器间隙电流保护动作时间躲不过上一级线路后

5、备保护动作时间,继而主变间隙保护动作切主变三侧,从保护的选择性讲,线路故障后设备所在的近电源端保护装置已经切除故障点,主变间隙第一时间应该切除上网小电源线路,防止其返送到主变高压侧,而不应该再次切除主变三侧,延长停电吋间,影响供电的可靠性。扩大了停电的面积,增加了操作吋间,主变的间隙保护属于失配误动作,从时限上看,属于时限不匹配。0.5S和0.6S的吋限没有吋限级差是间隙动作的主要原因。从整定计算角度分析,普遍会采用延长吋限的方法,延长时限一般整定为:L.OS跳小电源,1.5S跳主变三侧的方式,但延长

6、吋限会带来另外一个问题,变压器的绝缘会遭到损坏,严重的甚至会烧坏主变,鉴于变压器绝缘的安全性,间隙保护的吋间不宜太长,所以不建议把吋限整定超过1S。三、采取对策调查表明上述的保护配置都存在类似的问题,线路出现故障点也都是这样的跳法,从这两起事故过程分析可以看出:由于常规按整定设计规程,间隙电流一次动作值取100A,0.3S,与上级线路零序电流二段整定吋间相同,因此在有效接地方式下发生单相接地短路时,变压器间隙电流保护动作时间躲不过上一级线路的后备保护吋间而造成误动。结果延长了停电吋间,影响了供电可靠性

7、。在微机保护盛行的今天,时限级差完全可以到0.3S的级别,国网DL/T584—95《3〜110kV电网继电保护装置运行整定规程》4.2.5・4规定“对高压侧采用备用电源自动投入方式的变电所,变压器放电间隙的零序电流保护可以0.2S跳高压侧电源线,以0.7s跳变压器。”的原则,采用以下措施:1)将进线电源的零序II段和接地距离II段的时限改为0.3S;2)在整定接地距离II段和零序II段吋一般按保护灵敏度整定即可。即本线路末端故障时应满足如下灵敏系数的要求:a.对50km以上的线路不小于1.3;b.对2

8、0-50km的线路不小于1.4;c.对20km以下的线路不小于1.5。对于上下级线路为长线路和短线路配合关系的就不能简单按保灵敏度整定,为防止误动,接地距离II段要和下一级线路的I段配合。一般都按0.3S整定。3)零序保护的动作时限级差也是0.3S,这样零序保护II段的动作吋限整定为0.3So4)主变压器间隙保护(包括间隙过电流和间隙电压)的吋限整定为0.3S跳上网电源线路,0.7S切主变三狈叽这样既保证有效接地方式下单相接地吋,间隙电流保护在第一时间先

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