一起10kV接地变误跳闸事故分析

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2019年中国电机工程学会年会论文集一起10kV接地变误跳闸事故分析董家斌1，孙董军1，秦忠1，刘俊峰1，张帅1，刘红文2（1.云南电力技术有限责任公司，云南省昆明市650020；2.云南电网有限责任公司电力科学研究院，云南省昆明市650020)Analysisofa10kVGroundingFaultTripAccidentDONGJia-bin1,SUNDong-jun1,QINZhong1,LIUJun-feng1,ZHANGShuai1,LIUHong-wen2YunnanElectricPowerTechnologyCo.,Ltd.,Kunming,650214,ChinaYunnanElectricPowerResearchInstitute,Kunming,650214,China摘要：针对南方电网某新建变电站投产后10kV接地变频繁跳闸事故，通过查阅保护动作信息、事件顺序记录（SequenceOfEvent，SOE），并结合现场事故调查情况，分析认为事故直接原因是10kV配电系统零序电流回路设计错误，间接原因是小电流选线装置逻辑功能不完善，探讨了消弧线圈并联小电阻与小电流选线并存时的配合原则和方法，最后给出了防止接地变误跳闸的技术措施，经整改后再未发生误跳闸，提出的原则、方法和措施对变电站10kV配电网中性点接地方式改造为消弧线圈并联小电阻方式具有一定指导意义。关键词：接地变；小电流选线；消弧线圈并联小电阻；灵活接地；零序过流。ABSTRACT:Aimingatthe10kVgroundingfrequentfrequenttripaccidentafterthecommissioningofanewsubstationinChinaSouthernPowerGrid,theprotectionactioninformation,theSequenceOfEvent(SOE),andtheon-siteaccidentinvestigationareanalyzed.Thedirectcauseoftheaccidentisthatthe10kVdistributionsystemiszero.Thedesignofthesequencecurrentloopiswrong.Theindirectreasonisthatthelogicfunctionofthesmallcurrentlineselectiondeviceisimperfect.Theprincipleandmethodofcoordinatingthearcsuppressioncoilparallelsmallresistanceandsmallcurrentselectionlinearediscussed.Finally,thegroundfaultdysfunctiontripisgiven.Thetechnicalmeasureshavenotbeenaccidentallytrippedafterrectification.Theproposedprinciples,methodsandmeasureshavecertainguidingsignificanceforthetransformationoftheneutralpointgroundingmodeofthesubstation10kVdistributionnetworkintothearcsuppressioncoilparallelsmallresistancemethod.KEYWORD:GroundingChange;SmallCurrentLineSelection;ArcSuppressionCoilParallelSmallResistance;FlexibleGrounding;ZeroSequenceOvercurrent.圈并联小电阻接地方式后接地变频繁误跳闸事0引言故进行了原因分析，探讨了消弧线圈并联小电阻配电网中性点接地方式的选择需综合考虑与小电流选线二者的并存问题，对供电单位实施供电可靠性、过电压绝缘水平、人身安全等因素，改造工作提供参考和借鉴。主要有不接地、小电阻接地、高阻接地、谐振接地4种方式[1-5]。本文中涉及的消弧线圈并联小1故障简况电阻接地方式属于一种新型的接地方式，具备小110kV某变电站自2018年4月30日投运，电阻和谐振接地2种方式的优点：通过消弧线圈截止6月6日共发生4起10kV配电线路接地故的补偿作用，可躲过比例较高的瞬时性故障，保障导致的10kV#2接地变误跳闸事故。该变电站障供电可靠性[6-8]，补偿3-10s后小电阻投入借10kV配电系统采用单母线分段接线方式，两段助馈线零序跳闸可避免故障点附近跨步电压造母线通过10kV母联012断路器联络，每段母线成人身触电事故，作为南方电网10kV配电系统单独设置接地变和站用变，其中10kVI段母线带接地方式改造的一种得到了广泛应用[9-11]。10kV#1站用变、10kV#1接地变、10kV1号和2本文对一起新建110kV变电站采用消弧线号无功补偿装置、10kV馈线8条，10kVⅡ段母

12019年中国电机工程学会年会论文集线带10kV#2站用变、10kV#2接地变、10kV#3和#4无功补偿装置、10kV馈线8条。10kV#1和#2接地变高压侧中性点引出后装设消弧线圈并联小电阻成套装置，型号：LHK-R，站内配置一套小电流选线装置，型号：GSMR-ZN09A。2现场检查2.1小电流选线装置检查图3.小电流选线设计图从电流端子排接线来看，除10kV线路零序从小电流选线原理方面来看，现场使用的小CT接入小电流选线装置外，10kV接地变（2台）、电流选线装置具备幅值、比幅比相、谐波法、功站用变（2台）及电容器组（4组）零序CT也率法四种选线算法。可根据现场实际情况，选择接入到了小电流选线装置，现场接线见图1。适宜的选线算法，中性点不接地系统推荐使用比幅比相法，中性点经消弧线圈接地方式推荐使用谐波法或功率法。中性点经电阻接地方式推荐使用功率法。小电流接地选线装置定值单中，选线方法原10kV2号接地变零序定值为谐波选线，后更改为比幅比相。因站内已实施了消弧线圈并小电阻改造工作，小电流选线装置采用比幅比相法已不再适用。为提高选线的准确性，中性点消弧线圈并小电阻接地方式应采用功率法。定制单见图4。图1.小电流选线装置零序CT端子排为避免因10kV线路单相接地故障导致10kV接地变误跳闸，已在小电流选线装置上退出了除10kV线路以外的出口压板，包含接地变、站用变和电容器组。图4.小电流选线定值图2.2消弧线圈并小电阻装置检查消弧线圈并小电阻改造完成后，应该对10kV馈线及接地变零序定值进行整定。现场查阅10kV图2.小电流选线装置出口压板投退状态馈线定值单，零序过流I段定值为10A，时间50s，查阅小电流选线装置设计图纸，零序CT接零序过流II段定值为10A，时间50s，见图5；入方式设计图纸与现场接线一致，详见图3，红10kV接地变高压零序过流I段定值为50A，时间框内为10kV#2接地变接线。50s，零序过流II段定值为50A，时间50s，见图6。

22019年中国电机工程学会年会论文集个方面：①10kV接地变零序CT接入选线装置；②选线算法选取不当；对消弧线圈并小电阻技术不熟悉：①改造后零序CT信号未接入10kV馈线保护装置；②未利用小电阻实现跳闸功能；10kV馈线及接地变零序电流定值整定不合理：①馈线零序电流整定值（10A）偏小；②10kV馈线及接地变高压零序时间（50s）偏大，不符合图5.10kV馈线定值单制造厂及规程的要求。5防止接地变误跳闸的技术措施5.1临时技术措施1）在小电流选线装置屏柜端子排上将接地变零序CT信号短接，接地变零序电流不流入选线装置，保证线路单相接地故障时仅有馈线零序信号进入小电流选线装置；2）更改小电流选线装置选线原理，由比幅比相改为功率选线，提高选线准确性；3）退出小电流选线装置控制屏10kV接地图6.10kV接地变定值单变出口压板；技术资料对馈线保护的推荐值为：零序速断5.2改进建议取0.2-0.3倍系统额定接地电流，时间取0.2s左1）联系设计单位，对零序CT接入问题进行右，零序过流取0.1-0.15倍系统额定接地电流，设计变更。因站内已实施了10kV系统消弧线圈时间取0.5s左右；接地变高压侧零序电流I段取并联小电阻改造工作，应将零序电流接入10kV0.05-0.1倍系统额定接地电流，根据时间先后依保护装置，实现单相接地故障跳闸功能；次跳闸低压母联或分段开关、主变低压侧断路2）依据保护定值整定规程，并参考制造厂器、主变高压侧断路器。对零序电流的整定意见，对10kV系统（主要为3原因分析馈线和接地变）零序定值重新整定计算，定值整因10kV接地变和馈线零序电流均接入小电定应满足DL/T584要求[12]，整定值可根据运行流选线装置，当馈线发生单相接地故障时，小电跳闸情况进行动态调整。流选线装置同时采集到母线零序电压、馈线零序3）云南电网对新建站接地方式改造要求：电流和接地变零序电流3个零序信号，且两个零无论采用何种接地方式，均可配置小电流选线跳序电流大小相等、方向相反，导致装置无法准确闸保护装置（装置选线跳闸准确率不低于90%），判断故障点，从而误判接地变间隔存在接地故具备不接地系统选线跳闸功能[13]。鉴于目前小障，小电流选线装置发出跳闸指令跳开接地变高电流选线准确率普遍不达标，建议完善消弧线圈压侧断路器。并小电阻功能后，小电流选线装置退出运行。4暴露的问题参考文献在设计、施工及验收环节中，均未透彻理解[1]袁耀，邹林，喇元，等．10kV配电系统中性点接地方式选取的有效性分析［J］．供用电，2017，34（5）：7-13．10kV系统小电流选线装置和中性点接地方式改[2]徐丙垠，李天友．配电网中性点接地方式若干问题的探讨造二者的原理、意义和相互协调配合问题；［J］．供用电，2015,32（6）12-16．小电流选线装置使用不正确，主要表现在2[3]宋金钊，李永丽，石峥，等，一种新的谐振接地系统单相接地故障选线方法［J］．电力系统保护与控制，2017，45(6):9-15．

32019年中国电机工程学会年会论文集[4]薛永端．基于暂态特征信息的配电网单相接地故障检测研究程［S］．［D］．西安：西安交通大学，2003．[13]云南电网公司．10kV配电系统中性点接地方式选取及整改实[5]王清亮．单相接地故障分析与选线技术．［M］．北京：中国施指导意见［Z］．电力出版社，2013．作者简介：[6]齐郑，杨以涵．中性点非有效接地系统单相接地选线技术分董家斌（1983.9—），男，本科，高级工程师，从事配电设备检测试析［J］．电力系统自动化，2004，28（14）：1-5．验及防雷接地技术研究。[7]王亮．10kV配电网中中性点接地电阻拒保护误动原因介析与孙董军（1983.6—），男，本科，工程师，从事电力设备在线监测及解决措施［J］．内蒙古电力技术，2015，33（6）：79-85．诊断技术研究。[8]薛永端，宋伊宁，刘日亮，等.基于暂态功率方向的小电流接秦忠（1986.5—），男，本科，工程师，从事电力系统防雷接地检测地故障处理技术［J］．供用电，2018，35(8)：3-8．和技术研究。[9]鹿优，徐伟，李毅然．配电网小电流接地系统典型故障分析刘俊峰（1983.6—），男，本科，工程师，从事电力系统防雷接地检与处理［J］．国网技术学院学报，2018，21（5）：27-21．测和技术研究。[10]利卢雨，刘洋，郭小筱．一起接地变压器过流保护误动作的张帅（1989.8—），男，硕士，工程师，从事电力设备检测试验及电事故调查与分析［J］．供用电，2013，33（3）：82-86．磁仿真技术研究。[11]刘渝根，王建南，米宏伟，等．10kV配电网中性点接地方刘红文（1984.9—），男，硕士，高级工程师，从事配电设备检测试式的优化研究［J］．高电压技术，2015，41（10）：3355-3362．验及接地新技术研究及应用。[12]DL/T584-20173kV～110kV电网继电保护装置运行整定规