10kv电机零序电流保护误动原因分析

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1、技术与应用lOkV电机零序电流保护的误动原因分析刘学武王国伟栗进波(山西潞安煤基合成油有限公司，山西长治046000)摘要本文分析了1OkV三芯电缆屏蔽层接地对零序电流保护的影响，并对本次故障波形中的零序电流做出了合理的解释。关键词：零序电流；电缆；屏蔽层TheMalfunctionReasonAnalyzingof10kVMotorZero-SequenceCurrentProtectionLiuXuewuWangGuoweiLiJinbo(ShanxiLu’anCoaltoLiquidCo．，Ltd，Changzhi，Shanxi046000)Ab

2、stractThispaperanalyzestheinfluenceof10kVthree-corecableshieldgroundtozero-—sequencecurrentprotection，andreasonableexplanationtozero-sequencecurrentofthefaultaveform．Keywords：zero—sequencecurrent；cable；shield目前化工企业的供配电多采用10kV三芯电缆，C相电流的波形正常为标准正弦波，零序电流的波导致10kV配电网对地电容电流增大。为了防止电形已经严

3、重偏离正弦波形，畸变的电流波形中含有缆单相接地故障时发展成相间故障，在10kV母线大量的谐波成分。一般发生接地故障时会出现故障上加装z型接地变经小电阻接地为l0kV系统提供相电压降低、非故障相电压升高的典型故障波形【2]，中性接地点⋯。当10kV电缆出线发生接地故障时系而本次零序电流保护动作前后ABC三相相电压波统中就会出现零序电流，保护装置零秒动作切除故形稳定无异常，由此初步判定本次保护动作应该不障线路。10kV电缆出线柜均配置有零序CT，保护是由真正的接地故障造成。装置采用零序CT获得零序电流。为了人身及设备的安全，要求10kV三芯电缆的屏蔽层采用

4、两端接地方式。可是，在施工过程中时常发生电缆屏蔽接地错误，引起零序电流保护误动事故发生。本文通过一起零序电流保护误动原因的查找分析，来说明电缆屏蔽层正确接地的重要性。l故障现象2012年1月份，开闭所10kV泥浆泵电动机在正常运行中发生零序电流保护动作跳闸，故障波形如图1所示。从图中可知保护动作前A、C相运行图1故障波形电流16．5A(该电机额定电流为23．2A，分相CT仅配置有A、C两相)，零序电流接近为0；705ms2故障原因的查找时出现零序电流波形，736ms时零序保护01出口零序电流保护动作的原因大致分为以下几类：动作，此时零序电流达到稳定值3

5、9．6A。803ms时电缆或电动机接地故障、保护装置误动、零序CT断路器分闸，A、c相电流由16．5A变为0，奇怪的故障、电缆屏蔽层接地错误，下面针对这几种原因是零序电流仍然为39．6A没有变化；从波形上看A、进行逐一检查。46J电鼍技2013~1期技术与应用2．1检查电缆和电动机的绝缘性能使用2500V兆欧表检查电缆的相间绝缘、相对地绝缘均为1000Mr2左右，电动机绕组对地绝缘800M~Q左右，电缆、电动机的绝缘均合格。2．2检查保护装置的参数及可靠性查看保护装置的定值、变比、基准电流等参数设置都正确。泥浆泵电动机的零序电流保护定值为15A、时限为

6、0．0s，跳闸时零序电流值为38A，大于保护定值属于正常动作。对保护装置的零漂、零序电流保护动作值、动作时限进行校验均合格。2．3零序CT的检查图3母线侧屏蔽层的正确接地零序CT安装牢固、外观正常，二次接线端无当电缆母线侧屏蔽层采用图2接地时，穿过零松动。对该零序CT进行了绝缘测试、伏安特性测序CT的电流为3[O=Ia％+lc．。根据上述故障录波试、直阻测试均正常。图1分析可知，本次保护动作前后无接地故障即2．4检查电缆屏蔽层的接地厶++厶=0，此时穿过零序CT的电流为泥浆泵电动机的电缆外护套没有发现电缆破3I—If39．6A。损，电缆的母线侧屏蔽接地

7、和电动机侧屏蔽接地都由于10kV三芯电缆的屏蔽层采用母线侧、电没有松动现象。开关柜内的电缆终端头安装在零序动机侧两端都接地，通常开闭所开关柜的接地电阻CT的上方，电缆铜屏蔽接地线没有穿过零序CT在比现场电动机的接地电阻要小，当现场电机外壳或电动机侧接地如图2所示。其连接的金属设备因为其他原因带电时，部分电流3故障原因分析^将会从电机侧沿着电缆屏蔽层回到母线侧并由开闭所接地点流入大地。断路器分闸时切断的是ABC正常运行时电缆三相电流矢量和为零，电缆屏三相电缆的电流，屏蔽层电流^来自电机现场而非蔽层没有电流流过，零序CT的一次电流值接近为电力系统，这就解释

8、清楚了为什么断路器已经分闸零。当电缆单相或两相接地故障时，电缆相芯与电还有39．6A的零序电流