220kV主变间隙保护误动事故分析及防范

库永恒，胡中灿，李宏智，胡建军

（许昌供电公司,河南 许昌 461000）

220kV主变间隙保护误动事故分析及防范

库永恒，胡中灿，李宏智，胡建军

（许昌供电公司,河南 许昌 461000）

在220kV微机主变保护中，由于变压器中性点是否接地要根据电网运行方式确定，现在主变保护中都同时配有零序过流保护和间隙过流保护。零序过流保护在变压器中性点接地运行时由外部接地短路引起过电流时动作；间隙过流保护是为了防止发生接地短路时，中性点接地的变压器跳开，中性点不接地变压器(低压侧有电源)仍带接地故障继续运行而装设的过电流保护。变压器在正常运行时，这2种保护只能有1种起作用。

由于变压器中性点接地的不确定性，主变保护在定值整定、现场调试时，零序过流保护和间隙过流保护作为主变的“主要保护”，都要同时调试、投入运行。

零序过流保护的电流取自中性点套管电流互感器，间隙过流保护的电流取自中性点放电间隙互感器。取自这2个电流互感器的接线先接到主变端子箱，然后由主变端子箱引到主变保护装置。当这2个回路接线错误，例如在端子箱内发生接线交叉时，当110kV线路保护II段范围内发生接地故障时，因为间隙过流保护整定动作时间较短，有可能造成故障线路保护尚未动作，但主变间隙过流保护先误动跳闸。

1 220kV主变误动事例

2009年某日，某220kV变电站1号主变跳闸。该变电站只有1台主变，变压器中性点接地运行，主变跳闸后造成110kV母线失压。该主变配置2套许继WBH-800保护，跳闸时相关信息如下：

(1) 1号主变保护A屏：12:57:20:536，高压侧间隙零序启动；高压侧间隙过流动作，动作电流2.651A，动作时间531ms。

(2) 1号主变保护B屏：12:57:20:21，启动。

(3) 1号主变220kV侧故障录波屏显示：12:57:20:936.1，A-N故障，N相二次电流为2.896A。

(4) 1号主变110kV侧故障录波屏显示：12:56:20:936，110kV甲线A-N故障，故障距离19.38 km，N相二次电流18.41A。

根据当时的运行方式来看，运行的220kV 1号主变其220kV、110kV侧中性点均接地， 1号主变的间隙过流保护不应动作(220kV中性点间隙过流保护定值为2.5A/0.5s，零序过流保护定值为3A/6s)，1号主变的间隙过流保护的动作为误动。

2 误动原因分析

从110kV侧故障录波数据可以看出，该故障点在110kV线路甲线，故障类型为A相接地，故障零序电流为18.4A。查看甲线定值单，甲线零序II段定值为13.5A/0.6s，甲线线路保护没有动作。同时，主变保护A屏采集到了故障量，且该故障电流达到了间隙过流保护定值(2.5A/0.5s)，间隙过流保护动作跳闸。主变跳开后，110kV母线失压，甲线线路保护返回，没有动作。

从以上分析可以得出，110kV甲线线路保护没有动作，并不是线路保护拒动，而是没有达到动作时间，主变间隙过流保护“抢跳”，造成了无选择性动作。

该主变220kV侧中性点接地运行，间隙过流保护是不应该有电流的；但保护又确实“感受”到了，从这种矛盾基本可以判断出二次回路接线有误。

3 主变保护零序过流和间隙过流保护接线

该变电站主变保护配置如图1所示。

从图1可以看出，220kV侧，零序过流保护的电流回路取自1LH，间隙过流保护的电流取自2LH。当22G刀闸合上时，零序过流保护通过接地点对接地故障起到保护作用；当22G刀闸分开时，间隙过流保护起作用。正常运行时，这2种保护只能有1个起作用。

在主变保护屏中，间隙过流和零序过流保护接入端子紧密相连，且回路编号颇为相似，该主变的主变保护屏接线如图2所示。在施工中，设计错误、对线错误、接线大意等诸多因素都存在将LL411与LL421这2组端子接反的可能。

主变零序过流保护和间隙过流保护在典型设计中，都是从各自CT二次绕组接到主变本体端子箱中，再由端子箱转接到保护屏。主变套管CT内置在变压器内，接线完成后不能进行一次通流试验；如果施工或试验中也没有进行间隙CT的一次通流试验，这种接线错误是不能被发现的。

主变端子箱现场实际接线如图3所示。从图3中可以看出，LL411和LL412 在此处接反。本次事故就是由于这种接线错误造成的。

4 暴露问题及防范措施

在新建工程施工时，一旦发生上述接线错误，按照供电公司目前生产验收的程序及1年后定检的项目要求，很难发现和改正这种错误，为事故的发生埋下了隐患。为了避免类似的接线错误，可以采取以下措施：

(1) 制定生产验收的标准化作业书。特别注意电流、电压回路的通流、加压试验，做到不缺项、不漏项、不忽视任何细节。尤其要关注中性点间隙CT、套管CT使用绕组的一次通流试验，可以将该项试验作为反事故措施写进相关标准、规程。

(2) 完善现场运行规程。将零序过流及间隙过流保护的投入、退出写进运行规程，要求运行人员根据一次方式的转变及时投退二次保护。

(3) 联合厂家对保护升级。引入中性点接地刀闸位置，使微机保护装置的零序过流和间隙过流保护能根据运行方式的变化自动投入与退出。

(4) 零序过流和间隙过流保护的压板合用一个负电公共端,在投运零序过流保护压板时,必须先断开间隙过流保护的压板；反之亦然，确保在逻辑上避免2个保护同时投入运行。

5 结束语

避免保护装置误动是广大继电保护工作者的责任和使命，同时保护不正确动作的原因又是千差万别的，是多种因素的结合和巧合，只有不断地总结、积累，依靠一丝不苟的工作态度，正确完备的试验方法和手段，才能将误动的概率降到最低。

2009-10-14)