主變壓器間隙保護(hù)與系統(tǒng)零序保護(hù)失配問題的解決措施

摘 要：主變壓器間隙保護(hù)與系統(tǒng)零序保護(hù)失配問題產(chǎn)生的原因是多方面的，其根本原因在于技術(shù)層面，通過對(duì)某市輸電線路中主變壓器間隙保護(hù)與系統(tǒng)零序保護(hù)失配問題的分析印證了這一結(jié)論，因此要解決這一問題應(yīng)當(dāng)采用科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓收霞夹g(shù)解決方案，嚴(yán)格按照科學(xué)的方案實(shí)施流程保障該方案能夠發(fā)揮實(shí)際效用，進(jìn)而解決這一常見問題。

關(guān)鍵詞：主變壓器間隙保護(hù)；系統(tǒng)零序保護(hù)；失配問題；解決措施

前言

主變壓器間隙保護(hù)與系統(tǒng)零序保護(hù)失配問題在我國供電系統(tǒng)中比較常見，文章通過對(duì)我國的主變壓器間隙保護(hù)與系統(tǒng)零序保護(hù)失配問題進(jìn)行分析，針對(duì)這一問題高發(fā)的主要原因提出了針對(duì)性的解決方案與措施，為解決供電線路系統(tǒng)中常見的主變壓器間隙保護(hù)與系統(tǒng)零序保護(hù)失配問題，保障我國供電系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行提供了一定的參考。

1 主變壓器間隙保護(hù)與系統(tǒng)零序保護(hù)失配問題和原因

1.1 故障問題

主變壓器間隙保護(hù)與系統(tǒng)零序保護(hù)失配問題主要表現(xiàn)為變壓器的供電電路電源線發(fā)生接地事故時(shí)，供電的電源電路斷路器會(huì)自動(dòng)跳開，同時(shí)系統(tǒng)的零序保護(hù)會(huì)與變壓器中主變壓器的間隙保護(hù)失去原有的配合作用，導(dǎo)致主變壓器失電和相關(guān)線路失電現(xiàn)象同時(shí)出現(xiàn)，造成變壓器的瞬間故障，由于變壓器的間隙保護(hù)在故障發(fā)生時(shí)使間隙保護(hù)跳開，因此在故障恢復(fù)時(shí)即使重合閘能夠使整個(gè)供電線路瞬間恢復(fù)電流供應(yīng)，但是間隙保護(hù)裝置斷開的線路仍然處于斷電狀態(tài)，不能自動(dòng)恢復(fù)供電。

1.2 主要原因

發(fā)生主變壓器間隙保護(hù)與系統(tǒng)零序保護(hù)失配問題的主要原因是由于意外情況到時(shí)變壓器的保護(hù)裝置斷電，并產(chǎn)生后續(xù)事故，主要是因?yàn)樽冸娬境Ｓ玫闹髯儔浩鞯谋Ｗo(hù)系統(tǒng)通常是通過系統(tǒng)零序保護(hù)系統(tǒng)與間隙保護(hù)裝置共同構(gòu)成，其運(yùn)轉(zhuǎn)需要系統(tǒng)零序保護(hù)系統(tǒng)與間隙保護(hù)裝置通過配合共同實(shí)現(xiàn)，但是當(dāng)變壓器遭遇特殊的意外情況時(shí)，例如，雷電危害等等，會(huì)使整個(gè)供電線路的電流瞬間出現(xiàn)過高的情況，當(dāng)電流強(qiáng)度高出變壓器正常承受范圍時(shí)，在系統(tǒng)零序保護(hù)系統(tǒng)與間隙保護(hù)裝置的保護(hù)下會(huì)出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，致使整個(gè)變壓線路失壓并出現(xiàn)大范圍斷電現(xiàn)象[1]。此外誘發(fā)主變壓器間隙保護(hù)與系統(tǒng)零序保護(hù)失配問題的原因還包括單相接地故障，這一故障會(huì)導(dǎo)致三項(xiàng)出現(xiàn)不對(duì)稱運(yùn)行的狀況，一旦出現(xiàn)這種情況不接地的變壓器會(huì)產(chǎn)生中性點(diǎn)電壓偏移的問題，過大的電壓會(huì)擊穿中性點(diǎn)導(dǎo)致斷路器斷開，還會(huì)出現(xiàn)變壓器的接地電路線路出現(xiàn)調(diào)整，產(chǎn)生主變壓器間隙保護(hù)與系統(tǒng)零序保護(hù)失配問題。

1.3 實(shí)例分析

主變壓器間隙保護(hù)與系統(tǒng)零序保護(hù)失配問題是常見的供電電路問題，普遍存在我國常見各種電力輸送系統(tǒng)中，例如在某市的供電網(wǎng)絡(luò)中主變壓器間隙保護(hù)與系統(tǒng)零序保護(hù)失配問題就比較常見。據(jù)資料顯示2012年貴陽市的電力傳輸系統(tǒng)中110kV的變壓器有86臺(tái)，這種變壓器按照《3kV-110kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程》設(shè)計(jì)，變壓器的保護(hù)裝置都不是通過中性點(diǎn)通過直接接地的系統(tǒng)，變壓器的保護(hù)系統(tǒng)通過間隙零序電流和零序電壓保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)，因此在貴陽市的供電系統(tǒng)中主變壓器間隙保護(hù)與系統(tǒng)零序保護(hù)失配問題比較常見。因?yàn)楫?dāng)輸電網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)單相接地故障時(shí)，這種110kV的變壓器由于結(jié)束設(shè)計(jì)的問題會(huì)出現(xiàn)電源線路保護(hù)與變壓器的中性間隙點(diǎn)保護(hù)同時(shí)工作，進(jìn)而使系統(tǒng)單項(xiàng)接地產(chǎn)生的零序過電壓能夠輕易擊穿系統(tǒng)中變壓器的中性間隙點(diǎn)，進(jìn)而導(dǎo)致保護(hù)裝置各側(cè)的電路斷路器斷開[2]。經(jīng)過對(duì)貴陽市近年來經(jīng)常出現(xiàn)的主變壓器間隙保護(hù)與系統(tǒng)零序保護(hù)失配問題進(jìn)行分析得出結(jié)論，只有在選擇輸電線路中的變壓器時(shí)應(yīng)當(dāng)注重考慮變壓器的保護(hù)裝置運(yùn)行模式，依據(jù)系統(tǒng)該電路的供電整體設(shè)計(jì)，選擇合適的變壓器，才能在運(yùn)行中有效減少電壓對(duì)變壓器中的中性點(diǎn)的影響，消除主變壓器間隙保護(hù)與系統(tǒng)零序保護(hù)失配問題產(chǎn)生的土壤，有效保障供電網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)無故障運(yùn)行。

2 主變壓器間隙保護(hù)與系統(tǒng)零序保護(hù)失配問題的解決措施

2.1 故障技術(shù)方案

根據(jù)以上分析可知，要解決主變壓器間隙保護(hù)和系統(tǒng)零序保護(hù)失配問題，就需要增加該地區(qū)的供電網(wǎng)主變壓器系統(tǒng)的局部接地點(diǎn)，使相應(yīng)的k值逐漸減小，以此降低110kV變壓器出現(xiàn)接地故障時(shí)產(chǎn)生的零序電壓，將該地區(qū)的主變壓器中的中性點(diǎn)的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)電壓控制在57kV和37kV以內(nèi)，使其電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于主變壓器中的中性點(diǎn)絕緣頻電壓，同時(shí)需要增加接地變壓器中的零序保護(hù)，進(jìn)而使其推出間隙保護(hù)。此外在制定完解決故障的方案時(shí)，需要嚴(yán)格按照方案執(zhí)行技術(shù)，對(duì)主變壓器的零序保護(hù)裝置進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，并根據(jù)相應(yīng)的裝置技術(shù)規(guī)程和裝置運(yùn)行整定規(guī)程對(duì)主變壓器進(jìn)行保護(hù)，按照科學(xué)的驗(yàn)算方法，精確地驗(yàn)算出主變壓器系統(tǒng)的零序保護(hù)定值。在雷擊天氣發(fā)生雷擊故障時(shí)，主變壓器一般情況下都處于零序電流最小的狀態(tài)中，應(yīng)將110kV零序保護(hù)的末端保護(hù)段相互配合，確保變壓器母線靈敏度比1.6大，還要保證零序保護(hù)時(shí)間要比零序段的保護(hù)時(shí)間長。

2.2 方案分析

在傳統(tǒng)主變壓器間隙保護(hù)方案中，由于上級(jí)供電系統(tǒng)單項(xiàng)接地故障更容易引起的跳閘現(xiàn)象，通過對(duì)上文方案進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)該方案有效的避免了這一現(xiàn)象的發(fā)生，有效解決了傳統(tǒng)電路中容易出現(xiàn)主變壓器間隙保護(hù)與系統(tǒng)零序保護(hù)失配的問題。首先，零序電流的不斷增大對(duì)零序保護(hù)線路的影響，在供電系統(tǒng)將接地點(diǎn)增加時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一些接地故障，這時(shí)零序電流也會(huì)相應(yīng)的增加，對(duì)系統(tǒng)零序段保護(hù)的影響很大，要實(shí)現(xiàn)這一方案需要對(duì)供電系統(tǒng)中的其他一些零序線路的保護(hù)沒有影響，退出零序段的保護(hù)，采用接地段的保護(hù)取代零序段的保護(hù)，通過這種保護(hù)方式解決供電系統(tǒng)在增加接地點(diǎn)后出現(xiàn)的故障。其次，零序電流的分布狀況對(duì)零序線路保護(hù)產(chǎn)生的影響，在供電系統(tǒng)接地點(diǎn)增加時(shí)，接地故障一旦產(chǎn)生，零序電流的分布情況就會(huì)隨之發(fā)生變化，對(duì)供電系統(tǒng)內(nèi)部的零序線路保護(hù)具有一定的影響，如果要解決以上現(xiàn)象問題，需要對(duì)供電系統(tǒng)中的其他零序線路不構(gòu)成威脅的情況下，改變其零序保護(hù)線路的方向，以防范反方向的零序線路在接地故障中得不到保護(hù)。第三，零序保護(hù)的靈敏度，在系統(tǒng)中增加接地點(diǎn)引發(fā)接地故障時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)部的零序線路保護(hù)的靈敏度也會(huì)受到相應(yīng)的影響，在對(duì)系統(tǒng)零序段進(jìn)行保護(hù)時(shí)其靈敏度可以通過110kV變壓系統(tǒng)合理的增加接地點(diǎn)后滿足電網(wǎng)的保護(hù)裝置運(yùn)行要求，因此增加接地點(diǎn)的方案也是可行的。

2.3 方案實(shí)施

實(shí)施上述方案時(shí)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)供電網(wǎng)絡(luò)，首先，在方案實(shí)施過程中應(yīng)當(dāng)對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)械控制技術(shù)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)改造，大量使用先進(jìn)的電腦控制技術(shù)，確保方案正常實(shí)施過程中主變保護(hù)裝置的技術(shù)能夠滿足方案設(shè)計(jì)的技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)。其次，依照方案的運(yùn)行設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)當(dāng)使用中性接地閘刀開關(guān)，確保保護(hù)裝置性能參數(shù)能夠保障該方案順利運(yùn)行。第三，應(yīng)當(dāng)著重按照方案實(shí)施的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)變壓器的側(cè)零序保護(hù)裝置進(jìn)行嚴(yán)格配制，在原有的相關(guān)國家與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定基礎(chǔ)上重新進(jìn)行極值計(jì)算，依照計(jì)算結(jié)果設(shè)置主變壓器的側(cè)零序保護(hù)值數(shù)據(jù)。第四，在方案實(shí)施過程中及時(shí)對(duì)方案的運(yùn)算數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)該方案中出現(xiàn)偏差的運(yùn)算數(shù)據(jù)，并進(jìn)行更正與修訂，提高方案數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的可靠性，保障該方案及時(shí)得到妥善的完善，切實(shí)發(fā)揮最大效用，進(jìn)而解決供電線路運(yùn)行過程中存在的主變壓器間隙保護(hù)與系統(tǒng)零序保護(hù)失配問題。

3 結(jié)束語

綜上所述，文章提出的解決方案具備現(xiàn)實(shí)可操作性，該方案能夠有效解決我國供電線路系統(tǒng)中常見的主變壓器間隙保護(hù)與系統(tǒng)零序保護(hù)失配問題，為我國的供電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行提供有力保障。

參考文獻(xiàn)

[1]焦曉燕，吳志敏，王江萍，等.電網(wǎng)零序保護(hù)應(yīng)用中的問題分析研究[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2013（5）.