淺談零序CT安裝正確的重要性

王濤

(大唐山西新能源有限公司,山西太原 030032)

淺談零序CT安裝正確的重要性

王濤

(大唐山西新能源有限公司,山西太原 030032)

零序CT的安裝正確與否直接關(guān)系到零序保護(hù)的正確動(dòng)作。開(kāi)口式零序CT接口不嚴(yán)易造成誤動(dòng),而零序CT接地點(diǎn)的位置錯(cuò)誤又可能夠引起拒動(dòng),因此零序CT的安裝正確與否至關(guān)重要。

零序CT 安裝 重要性

1 零序CT的工作原理

零序電流保護(hù)具體的應(yīng)用可以在三相線(xiàn)路上各裝一個(gè)電流互感器(CT),或讓三相導(dǎo)線(xiàn)一起穿過(guò)一個(gè)外附的零序CT,也可以在系統(tǒng)的中性線(xiàn)N上安裝一個(gè)零序CT,利用這些安裝的CT來(lái)檢測(cè)三相電流的矢量和,即零序電流IO=IA+IB+IC。當(dāng)線(xiàn)路上所接的三相負(fù)荷完全平衡時(shí)(沒(méi)有接地故障,而且不考慮線(xiàn)路、電器設(shè)備等的泄漏電流),根據(jù)三相電流矢量相加IO=0,即沒(méi)有零序電流產(chǎn)生;當(dāng)線(xiàn)路上所接的三相負(fù)載不平衡時(shí)在N線(xiàn)上就會(huì)有零序電流流過(guò)IO=IN,此時(shí)的零序電流就是三相不平衡電流IN;當(dāng)某一相發(fā)生接地時(shí),必然產(chǎn)生一個(gè)單相接地的故障電流Id,此時(shí)檢測(cè)到的零序電流就是三相不平衡電流與單相故障電流的矢量和即IO=IN+Id。零序電流保護(hù)一般適合使用于TN接地系統(tǒng)。35KV系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)電阻柜接地在全國(guó)風(fēng)電場(chǎng)普遍采用。變電站、開(kāi)閉站10kV線(xiàn)路零序保護(hù)裝置采用外附零序電流互感器方式也使用越來(lái)越多,由于過(guò)去零序電流互感器使用不多,所以在安裝使用上發(fā)現(xiàn)有許多問(wèn)題,有的甚至?xí)斐闪阈虮Ｗo(hù)裝置在接地故障時(shí)拒動(dòng),保護(hù)越級(jí)跳掉上級(jí)開(kāi)關(guān),造成故障的擴(kuò)大化。

2 安裝存在問(wèn)題

(1)外附式零序電流互感器應(yīng)該安裝在開(kāi)關(guān)柜底板上面,底板上應(yīng)該有牢固可靠的支架固定。但有些廠(chǎng)家或施工單位為了安裝方便將零序電流互感器安裝在開(kāi)關(guān)柜底板下面的支架上,更有甚者將零序電流互感器簡(jiǎn)單地捆綁在電纜上,這違背了開(kāi)關(guān)柜全封閉原則,既不安全也不防塵,還容易造成小動(dòng)物進(jìn)入間隔造成不必要的事故。

(2)電纜的終端頭在穿過(guò)外附零序電流互感器時(shí),電纜的金屬屏蔽接地線(xiàn)與外附零序電流互感器的相對(duì)位置不正確。根據(jù)有關(guān)規(guī)定：三芯電力電纜終端處的金屬層必須接地良好;塑料鉸鏈電纜每相銅屏蔽和鋼鎧應(yīng)錫焊接地線(xiàn),電纜穿過(guò)零序電流互感器時(shí),電纜金屬護(hù)層和接地線(xiàn)應(yīng)該對(duì)地絕緣,電纜接地點(diǎn)(電纜接地線(xiàn)與電纜金屬屏蔽的焊點(diǎn))在零序電流互感器以下時(shí),接地線(xiàn)應(yīng)該直接接地;當(dāng)電纜的接地點(diǎn)在零序電流互感器以上時(shí),電纜的接地線(xiàn)必須穿過(guò)互感器接地,電纜的接地線(xiàn)必須接在開(kāi)關(guān)柜內(nèi)專(zhuān)用的接地銅排上,接地線(xiàn)須采用銅絞線(xiàn)或鍍錫銅編織線(xiàn),接地線(xiàn)的截面必須符合規(guī)程要求。在我們?nèi)粘５木S護(hù)檢查中發(fā)現(xiàn)有些電纜的接地線(xiàn)該穿零序電流互感器時(shí)沒(méi)有穿,一些不該穿互感器的反倒穿了,造成事故接地零序保護(hù)出現(xiàn)了拒動(dòng)現(xiàn)象。

圖1

圖2

事故案例：大唐山西新能源XXX風(fēng)電場(chǎng)發(fā)生過(guò)一起由于零序互感器接地線(xiàn)位置不正確引起的越級(jí)跳閘事故。

2014年04月08日01時(shí)11分,XXX風(fēng)電場(chǎng)集電II線(xiàn)發(fā)生B相接地故障(線(xiàn)路終端塔B相電纜頭擊穿),集電II線(xiàn)312開(kāi)關(guān)保護(hù)(零序I段定值0.6A,1S)未動(dòng)作,主變保護(hù)啟動(dòng),中零流2段T1時(shí)限1313ms、中零流1段T1時(shí)限1613ms、中零流2段T2時(shí)限1613ms出口動(dòng)作,跳主變低壓側(cè)301開(kāi)關(guān)。匯報(bào)調(diào)度,手動(dòng)斷開(kāi)集電II線(xiàn)312開(kāi)關(guān),切除故障。

原因分析：(1)35kV集電II線(xiàn)312線(xiàn)路終端塔B相電纜頭擊穿原因：電纜頭制作工藝不良,導(dǎo)致電纜擊穿。(2)35kV集電II線(xiàn)發(fā)生接地故障,但312開(kāi)關(guān)保護(hù)(零序I段定值0.6A,1S)未動(dòng)作,檢查312開(kāi)關(guān)綜保裝置及開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu),均試驗(yàn)正常。檢查間隔零序CT電纜蔽層接地不規(guī)范,是導(dǎo)致零序保護(hù)拒動(dòng)的主要原因。如圖1所示。處理后如圖2所示。

(3)由于電力電纜的終端頭做得很大,造成零序電流互感器的磁路不閉合。目前常用的35kV電力電纜為三芯交聯(lián)聚乙稀電纜,截面多為185mm2、240mm2、300mm2電纜外徑很粗,零序電流互感器有時(shí)套不上去,施工中就拆開(kāi)互感器的接口,電纜套過(guò)去了,接口卻忘記了恢復(fù);有的恢復(fù)了但接口恢復(fù)不夠嚴(yán)實(shí);更有的終端頭三芯分開(kāi)處比零序電流互感器內(nèi)徑還粗,又卡在零序電流互感器中間,使零序電流互感器的接口無(wú)法恢復(fù)閉合,造成零序電流互感器得磁路不閉合,無(wú)法正常工作。

事故案例：2009年11月18日18：05大唐XXX熱電廠(chǎng)脫硫增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行中跳閘,就地保護(hù)裝置顯示為零序一段動(dòng)作,經(jīng)檢查電機(jī)、電纜均未發(fā)現(xiàn)故障,重新啟動(dòng)電機(jī)后后保護(hù)裝置零序一段又動(dòng)作跳閘,于是對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行校驗(yàn)發(fā)現(xiàn)保護(hù)裝置沒(méi)有問(wèn)題。對(duì)零序CT檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)由于電纜較粗為3*240電纜,零序CT采用的是兩瓣式,檢查發(fā)現(xiàn)零序電流互感器接口未完全閉合,造成零序電互感器在設(shè)備正常啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)有很大的零序電流產(chǎn)生,造成保護(hù)動(dòng)作,切除開(kāi)關(guān)。

原因分析：由于電纜較粗,無(wú)法正常穿過(guò)零序電流互感器,故在施工過(guò)程中將零序互感器打開(kāi)把電纜穿過(guò)后再閉合,但在閉合的過(guò)程中未能將CT完全閉合到位,造成磁路不閉合,引起零序保護(hù)的誤動(dòng)。

3 正確的施工方法

零序保護(hù)裝置采用外附零序電流互感器時(shí)在設(shè)計(jì)施工中應(yīng)注意一下幾點(diǎn)：(1)應(yīng)保證選用的零序電流互感器內(nèi)徑必須大于電纜終端頭外徑,保證電纜穿越零序CT時(shí)不會(huì)有困難;(2)施工中盡量不要拆動(dòng)零序電流互感器,如必須拆動(dòng),工作完結(jié)必須恢復(fù)原狀,接口處必須牢固可靠;(3)電纜的接地線(xiàn)必須采用銅絞線(xiàn)或鍍錫銅編織線(xiàn),接地線(xiàn)的截面不能小于25mm2,接地線(xiàn)的接地端端部必須焊接接線(xiàn)端子,接地線(xiàn)與零序電流互感器的相對(duì)位置必須符合國(guó)家規(guī)定,接地線(xiàn)必須安裝在專(zhuān)用的接地銅排上;(4)通電前必須對(duì)零序保護(hù)定值進(jìn)行整定計(jì)算,以確保保護(hù)裝置的正常工作。