220kV主變間隙保護(hù)誤動事故分析及防范

庫永恒，胡中燦，李宏智，胡建軍

（許昌供電公司,河南 許昌 461000）

220kV主變間隙保護(hù)誤動事故分析及防范

庫永恒，胡中燦，李宏智，胡建軍

（許昌供電公司,河南 許昌 461000）

在220kV微機(jī)主變保護(hù)中，由于變壓器中性點(diǎn)是否接地要根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行方式確定，現(xiàn)在主變保護(hù)中都同時(shí)配有零序過流保護(hù)和間隙過流保護(hù)。零序過流保護(hù)在變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行時(shí)由外部接地短路引起過電流時(shí)動作；間隙過流保護(hù)是為了防止發(fā)生接地短路時(shí)，中性點(diǎn)接地的變壓器跳開，中性點(diǎn)不接地變壓器(低壓側(cè)有電源)仍帶接地故障繼續(xù)運(yùn)行而裝設(shè)的過電流保護(hù)。變壓器在正常運(yùn)行時(shí)，這2種保護(hù)只能有1種起作用。

由于變壓器中性點(diǎn)接地的不確定性，主變保護(hù)在定值整定、現(xiàn)場調(diào)試時(shí)，零序過流保護(hù)和間隙過流保護(hù)作為主變的“主要保護(hù)”，都要同時(shí)調(diào)試、投入運(yùn)行。

零序過流保護(hù)的電流取自中性點(diǎn)套管電流互感器，間隙過流保護(hù)的電流取自中性點(diǎn)放電間隙互感器。取自這2個(gè)電流互感器的接線先接到主變端子箱，然后由主變端子箱引到主變保護(hù)裝置。當(dāng)這2個(gè)回路接線錯(cuò)誤，例如在端子箱內(nèi)發(fā)生接線交叉時(shí)，當(dāng)110kV線路保護(hù)II段范圍內(nèi)發(fā)生接地故障時(shí)，因?yàn)殚g隙過流保護(hù)整定動作時(shí)間較短，有可能造成故障線路保護(hù)尚未動作，但主變間隙過流保護(hù)先誤動跳閘。

1 220kV主變誤動事例

2009年某日，某220kV變電站1號主變跳閘。該變電站只有1臺主變，變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，主變跳閘后造成110kV母線失壓。該主變配置2套許繼WBH-800保護(hù)，跳閘時(shí)相關(guān)信息如下：

(1) 1號主變保護(hù)A屏：12:57:20:536，高壓側(cè)間隙零序啟動；高壓側(cè)間隙過流動作，動作電流2.651A，動作時(shí)間531ms。

(2) 1號主變保護(hù)B屏：12:57:20:21，啟動。

(3) 1號主變220kV側(cè)故障錄波屏顯示：12:57:20:936.1，A-N故障，N相二次電流為2.896A。

(4) 1號主變110kV側(cè)故障錄波屏顯示：12:56:20:936，110kV甲線A-N故障，故障距離19.38 km，N相二次電流18.41A。

根據(jù)當(dāng)時(shí)的運(yùn)行方式來看，運(yùn)行的220kV 1號主變其220kV、110kV側(cè)中性點(diǎn)均接地， 1號主變的間隙過流保護(hù)不應(yīng)動作(220kV中性點(diǎn)間隙過流保護(hù)定值為2.5A/0.5s，零序過流保護(hù)定值為3A/6s)，1號主變的間隙過流保護(hù)的動作為誤動。

2 誤動原因分析

從110kV側(cè)故障錄波數(shù)據(jù)可以看出，該故障點(diǎn)在110kV線路甲線，故障類型為A相接地，故障零序電流為18.4A。查看甲線定值單，甲線零序II段定值為13.5A/0.6s，甲線線路保護(hù)沒有動作。同時(shí)，主變保護(hù)A屏采集到了故障量，且該故障電流達(dá)到了間隙過流保護(hù)定值(2.5A/0.5s)，間隙過流保護(hù)動作跳閘。主變跳開后，110kV母線失壓，甲線線路保護(hù)返回，沒有動作。

從以上分析可以得出，110kV甲線線路保護(hù)沒有動作，并不是線路保護(hù)拒動，而是沒有達(dá)到動作時(shí)間，主變間隙過流保護(hù)“搶跳”，造成了無選擇性動作。

該主變220kV側(cè)中性點(diǎn)接地運(yùn)行，間隙過流保護(hù)是不應(yīng)該有電流的；但保護(hù)又確實(shí)“感受”到了，從這種矛盾基本可以判斷出二次回路接線有誤。

3 主變保護(hù)零序過流和間隙過流保護(hù)接線

該變電站主變保護(hù)配置如圖1所示。

從圖1可以看出，220kV側(cè)，零序過流保護(hù)的電流回路取自1LH，間隙過流保護(hù)的電流取自2LH。當(dāng)22G刀閘合上時(shí)，零序過流保護(hù)通過接地點(diǎn)對接地故障起到保護(hù)作用；當(dāng)22G刀閘分開時(shí)，間隙過流保護(hù)起作用。正常運(yùn)行時(shí)，這2種保護(hù)只能有1個(gè)起作用。

在主變保護(hù)屏中，間隙過流和零序過流保護(hù)接入端子緊密相連，且回路編號頗為相似，該主變的主變保護(hù)屏接線如圖2所示。在施工中，設(shè)計(jì)錯(cuò)誤、對線錯(cuò)誤、接線大意等諸多因素都存在將LL411與LL421這2組端子接反的可能。

主變零序過流保護(hù)和間隙過流保護(hù)在典型設(shè)計(jì)中，都是從各自CT二次繞組接到主變本體端子箱中，再由端子箱轉(zhuǎn)接到保護(hù)屏。主變套管CT內(nèi)置在變壓器內(nèi)，接線完成后不能進(jìn)行一次通流試驗(yàn)；如果施工或試驗(yàn)中也沒有進(jìn)行間隙CT的一次通流試驗(yàn)，這種接線錯(cuò)誤是不能被發(fā)現(xiàn)的。

主變端子箱現(xiàn)場實(shí)際接線如圖3所示。從圖3中可以看出，LL411和LL412 在此處接反。本次事故就是由于這種接線錯(cuò)誤造成的。

4 暴露問題及防范措施

在新建工程施工時(shí)，一旦發(fā)生上述接線錯(cuò)誤，按照供電公司目前生產(chǎn)驗(yàn)收的程序及1年后定檢的項(xiàng)目要求，很難發(fā)現(xiàn)和改正這種錯(cuò)誤，為事故的發(fā)生埋下了隱患。為了避免類似的接線錯(cuò)誤，可以采取以下措施：

(1) 制定生產(chǎn)驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)書。特別注意電流、電壓回路的通流、加壓試驗(yàn)，做到不缺項(xiàng)、不漏項(xiàng)、不忽視任何細(xì)節(jié)。尤其要關(guān)注中性點(diǎn)間隙CT、套管CT使用繞組的一次通流試驗(yàn)，可以將該項(xiàng)試驗(yàn)作為反事故措施寫進(jìn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程。

(2) 完善現(xiàn)場運(yùn)行規(guī)程。將零序過流及間隙過流保護(hù)的投入、退出寫進(jìn)運(yùn)行規(guī)程，要求運(yùn)行人員根據(jù)一次方式的轉(zhuǎn)變及時(shí)投退二次保護(hù)。

(3) 聯(lián)合廠家對保護(hù)升級。引入中性點(diǎn)接地刀閘位置，使微機(jī)保護(hù)裝置的零序過流和間隙過流保護(hù)能根據(jù)運(yùn)行方式的變化自動投入與退出。

(4) 零序過流和間隙過流保護(hù)的壓板合用一個(gè)負(fù)電公共端,在投運(yùn)零序過流保護(hù)壓板時(shí),必須先斷開間隙過流保護(hù)的壓板；反之亦然，確保在邏輯上避免2個(gè)保護(hù)同時(shí)投入運(yùn)行。

5 結(jié)束語

避免保護(hù)裝置誤動是廣大繼電保護(hù)工作者的責(zé)任和使命，同時(shí)保護(hù)不正確動作的原因又是千差萬別的，是多種因素的結(jié)合和巧合，只有不斷地總結(jié)、積累，依靠一絲不茍的工作態(tài)度，正確完備的試驗(yàn)方法和手段，才能將誤動的概率降到最低。

2009-10-14)