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1、第34卷第10期继电器Vol.34No.102006年5月16日RELAYMay16,200681一起变压器中性点间隙击穿的事故分析梁乾兵(江苏镇江发电有限公司,江苏镇江212114)摘要:现有的220kV变压器,中性点一般装有棒-棒间隙,其间隙间的距离取多少为合理,并如何与零序过流保护及过压保护配合,是当前运行单位易忽略的问题。该文对一起由于间隙距离设置不当,系统发生接地故障而引起间隙零序保护动作而跳机的这一事故,做一专题分析。关键词:变压器;中性点;间隙;零序保护;分析中图分类号:TM772文献标识码:B文章编号:100324897(2006)10200812040概述现有的220kV变压
2、器,根据国标的要求,在中性点往往装设有棒-棒间隙,如图1所示。图2电厂220kV一次接线图Fig.2Primaryconnectionon220kVvoltageinpowerplant1.2事故机组的动作简要过程图1220kV变压器零序保护配置04年7月13日,13时34分,由于人工降雨引Fig.1Configurationofzero2sequenceprotectionsof起的雷击,220kV#2929线路C相发生闪络接地性220kVtransformer故障,30ms后两侧"901"及"602"保护动作跳开C按大机组继电保护理论及整定导则:相开关,故障电流持续时间为三个周波,重合闸起
3、3U0零序电压元件,用于反映单相接地时的零动。248ms对侧#2929开关C相遭雷击、开关外绝序电压。如果单相接地后,放电间隙未动作,则3U0缘被击穿闪络,且雷击波串至电厂将出线刀闸支持元件动作,经0.5s或更短时间,切除变压器。C相瓷瓶击穿,对侧高频保护后加速动作跳开三相中性点装设放电间隙作为过电压保护,当出现开关。575ms时,A相继发性闪络接地故障,605ms危急变压器中性点绝缘的冲击电压或工频过电压电厂侧开关三跳,重合闸复归。时,间隙应当可靠动作。但在系统不全部失去变压在线路发生故障且切除的同时,#4机组跳闸,器接地中性点的情况下发生接地故障时,间隙不应跳机原因是主变间隙零序保护过流动
4、作,变压器中当动作。性点的间隙有被击穿的放电痕迹,当时,此变压器为中性点不接地运行。1事故介绍机组保护为南瑞RCS-985装置,从装置录波1.1事故机组的一次接线图图打印报告可看出,确实为变压器间隙零序电流动作,动作报告如图3。一次接线图如图2所示。间隙零序电流与主变中性点零序CT的电流一#1-#4机组,#1主变中性点25010合上,为接致(图1的1LH、2LH中流过的电流一样);间隙零地运行方式,其他主变,中性点为不接地运行方式。序电流持续的时间为537ms,动作记录波形如图4。220kV母联开关2510为合闸运行方式。机组容量:135MW,主变容量:170MVA。2故障时变压器中性点的电压
5、分析82继电器一相开关,与接地系统连接时,不接地变压器中性点与接地运行的系统“地”之间,电压会达到2Ux,为279kV。此电压已超过变压器中性点的工频耐压值、也超过避雷器的额定电压值,此情况下,棒-棒图3RCS2985保护装置故障报告间隙必须先动作。Fig.3FaultrecordofRCS29852)变压器开关断开一相microcomputer2basedprotection若变压器开关只断开一相,有两相合上,变压器中性点最大稳态电压值为139kV。3)相邻线路开关断相若是相邻线路开关断开一相或两相,此方式与线路瞬时故障两侧跳开后、重合闸起动前相类似,属非全相运行,稳态3U0与正序、零序阻抗
6、的分布,负荷电流有关系,其值最高不会超过139kV。2.3中性点不接地系统带单相接地故障运行中性点不接地系统带单相接地故障运行时,变压器中性点最大稳态电压值为139kV(按最高运行电压242/3kV)。此方式下,接近于避雷器的工频额定电压,间隙能不能动作则取决于其大小以及当时的气象因素。图4RCS2985保护装置故障波形Fig.4FaultwaveformofRCS29853事故分析microcomputer2basedprotection3.1过程推断2.1存在中性点接地下的单相接地故障机组保护与线路保护装置时间上不一致,根据系统发生单相接地故障时,不接地的变压器中各自的故障报告,认为机组跳
7、闸与系统故障不是同性点的最大稳态电压U0的计算公式如下:一时间,两者没有电气量之间的联系,再加上当时雷α闪频繁,怀疑是由雷击引起中性点过电压,导致放电U0=Ux+α+2间隙动作(当时现场有人目击间隙处闪络)。其中:Ux为最高运行相电压,取242/3kV,接地若遭雷击波及到变压器中性点,使间隙放电,中系数α=x0/x1,U0与系统接地系数α有着密切的关性点避雷器应有动作计数(避雷器为Y1W-146/
