110千伏变电站接地干式变压器保护误动原因分析
:近年来,福建某地方电网多次发生110千伏变电站接地干式变压器保护误动事故,严重影响了地方电网的稳定运行。为了找出问题,分析了接地干式变压器保护误动的原因,并采取了相应的措施,防止类似事故再次发生,为其他电网提供参考。
目前,110千伏变电站越来越多的10kV馈线采用电缆作为出线,导致10kV系统单相电容电流大幅增加。为了抑制单相接地引起的过电压幅值,110千伏变电站10kV电网系统开始安装接地干式变压器,形成低电阻接地连接方式,形成零序电流通道,使10kV系统接地时,相应的零序保护能根据接地点的位置有选择地动作,隔离接地故障,防止电弧重燃引起的过电压,保证电网设备的安全供电。
2008年,某地方电网开始将110千伏变电站10kV电网系统改造为低电阻接地连接方式,并安装了接地干式变压器和接地干式变压器保护设备,实现了当10kV系统任一馈线发生接地故障时,能够快速排除故障,减少对电网的影响。然而,近几天来,地区电网5座110千伏变电站发生多起接地干式变压器保护误动事故,造成变电站停电,严重影响了地区电网的稳定运行。因此,有必要采取措施防止类似事故再次发生,维护区域电网的安全稳定,并找出原因。
1接地干式变压器保护误动原因分析
当10kV馈线发生接地短路故障时,先先启动安装在110kV变电站的故障线路零序保护,切断故障线路。当故障线路不能正确切断时,接地干式变压器的零序保护切断母联开关和主变压器两侧的开关,从而隔离故障对系统的影响。因此,防止接地干式变压器保护误动,10kV馈线保护和开关动作的正确性对保证电网安全至关重要。通过对当地电网5个110千伏变电站接地干式变压器保护误动事故的统计分析,接地干式变压器保护误动的主要原因是10kV馈线不能正确切断接地故障。
10kV馈线零序保护的构成原理是:馈线零序CT采样馈线保护启动开关动作跳闸。从10kV馈线零序保护的构成原理可以看出,零序电流互感器、馈线保护和开关是保护正确动作的关键部件。这里从这几个方面分析接地干式变压器保护误动的原因。
零序CT误差导致接地干式变压器保护误动。10KV馈线发生接地短路故障时,通过故障线路的零序CT检测故障电流,相应的馈线零序保护开始先切断故障线路。同时,接地干式变压器的零序CT也检测到故障电流,启动保护。为了遵循选择性原则,实现10kV馈线保护的优先动作,10kV馈线零序保护电流和时间整定值小于接地干式变压器保护。根据当前变电站运行数据,接地变压器:一次电流75A,1.5s切10kV分段,1.8s闭锁10kV自投,2.0s切低,2.5s切两侧;10kV馈线:一次电流60A,1.0s开关。 #p#分页标题#e#
但是由于各种原因,CT难免会有误差。如果接地干式变压器的零序CT误差为-10%,馈线的零序CT误差为10%,则两者的实际电流动作值为67.5A和66A,几乎相等。仅根据时间选择,当10KV馈线为g时
电缆屏蔽层接地线不正确导致干式变压器接地保护误动。110kV变电站10kV馈线采用带屏蔽层的电缆,电缆屏蔽层两端同时接地,是一种有效的电磁抗干扰措施。10KV馈线的零序电流互感器通过电缆安装在开关柜的电缆出口处。基于电磁感应原理,接地短路故障时产生的不平衡电流感应零序电流互感器上的电流,使保护装置动作。但电缆屏蔽两端接地后,流经电缆屏蔽的感应电流也会感应零序CT上的电流。如果不采取措施,馈线零序保护将不能正确动作,从而导致接地干式变压器保护越级保护。
10kV馈线保护拒动,造成接地干式变压器保护误动。目前,微机保护装置在电网系统中得到广泛应用,保护性能大大提高。但是保护装置的厂家和型号很多,产品质量和工艺不同,散热能力差。设备故障经常发生。110kV变电站保护设备故障统计表明,10kV馈线保护装置的电源插件、采样插件、CPU插件、跳闸出口插件较容易发生故障。因此,一旦出现故障,不立即处理,保护可能会拒绝运行,导致接地干式变压器保护误动。