一起主变间隙零压保护误动原因分析及防范措施

伊 波

（ 吴忠供电局 调度通信中心，宁夏 吴忠 751100 ）

一起主变间隙零压保护误动原因分析及防范措施

伊 波

（ 吴忠供电局 调度通信中心，宁夏 吴忠 751100 ）

对一起110kV线路接地故障造成主变间隙零压保护动作的案例进行了深入分析和思考，就发现的问题提出了具体整改措施。

主变； 间隙零压保护； 误动； 原因分析； 防范措施

随着地区电网的迅速发展，设备的安全稳定运行就显得尤为重要。本文分析了一起110kV线路接地故障造成主变间隙零压保护动作的案例，从专业的角度进行了思考，提出了工作改进措施，对同行业工作者有一定参考价值。

1．故障情况

某年9月15日6：17，某供电公司110kV变电站C两台主变三侧跳闸，110kV线路2跳闸，重合成功。原因为变电站B的110kV线路2发生单相接地故障，引起变电站C两台主变高后备间隙零压保护动作，主变三侧开关跳闸，变电站C全所停电。供电示意图如下所示：

图1 变电站C供电示意图

2．故障跳闸分析

2．1．线路参数及保护定值说明

线路1：架空导线LGJ-300，长度30.7km。

线路2：架空导线LGJ-185，长度25.864km。

CT变比：300/5。

接地距离Ⅱ段定值：0.67Ω，0.3S；接地距离Ⅲ段定值：0.98Ω，0.6S。

零序Ⅱ段定值：16.5A，0.3S；零序Ⅲ段定值：10A，0.6S。

变电站C主变零序过压定值（两台主变相同）：150V，0.3S。

2．2．故障量计算

由整定计算软件计算分析，线路2末端发生单相接地故障时，变电站C及变电站B的110kV母线电压见表一、表二。

2．3．故障跳闸分析

中性点（电源点）直接接地系统发生接地故障时，中性点零序电压为零，接地点零序电压最高；接地故障点距离系统中性点愈远，接地点的零序电压愈高。根据线路2末端发生单相接地故障时，变电站C的110kV母线零序电压的计算结果可以看出，零序电压（3U0）大方式下为111.303kV、二次值为175V，小方式下为97.562kV、二次值为154V，均达到变电站C主变零序过压定值150V，且因线路2接地距离Ⅱ段动作时间同变电站C主变间隙零压跳闸时间同为0.3S，故而造成线路2末端接地故障，从而引起变电站C主变跳闸。

表1 大方式计算结果

表2 小方式计算结果

3．暴露问题及防范措施

3．1．暴露问题

通过以上案例分析可以看出，对装设普通保护的线路，若接地距离Ⅱ段、零序Ⅱ段动作时限较长或者接地距离Ⅱ段、零序Ⅱ段灵敏度不足由Ⅲ段动作切除故障时，主变间隙零压保护与线路保护可能会同时动作，甚至优先于线路保护动作，造成主变跳闸。

间隙零序电压保护一般接于本侧母线电压互感器开口三角绕组，正常情况下零序额定电压最大值3U0=3×100V=300V，但PT在系统电压升高时铁芯将会饱和，电压不能完全按变比传遍至二次侧，根据经验一般能够测量出的电压约为220V～230V。当母线发生接地故障时（变压器中性点不接地），为了防止过电压对主变中性点绝缘构成严重威胁，应该尽快跳开主变。根据DL/T 584-2007《3kV～110kV》电网继电保护装置运行整定规程规定：中性点经放电间隙接地的110kV变压器的零序电压保护，其3U0定值一般整定为150V～180V，保护动作后带0.3S～0.5S延时跳变压器各侧断路器。本案例中的变电站C主变间隙零压保护整定就是在考虑灵敏度的情况下取经验值为150V（灵敏度为220/150=1.46），动作时间为0.3S。

主变间隙零压整定为150V、0.3S，在满足灵敏性及可靠性的原则下只可靠地保证主变绝缘不受到威胁，但失去了选择性，若接地故障点距离系统中性点愈远，接地点的零序电压愈高，就会造成像变电站C主变误动的情况发生。

3．2．防范措施

为防止此类故障的发生，采取下列方法：充分利用整定计算软件，通过软件计算出线路末端发生单相接地故障时的3U0值，并参考变压器出厂时绝缘耐压值，在保证变压器绝缘不受威胁的情况下，适当地将主变间隙零压定值抬高，时间延长，以确保线路末端发生接地故障时主变不会误动。这样可靠性、选择性、灵敏性一并兼顾，就极大地降低了线路末端发生单相接地故障时主变误动的可能性。

4．结束语

继电保护整定计算对电网的稳定运行起着非常重要的作用，继电保护能否发挥应有的作用，合理的保护定值是关键因素之一。当由于条件不具备而采用经验取值时，必须认真论证；在条件具备时，应立即抓紧对运行中的相关设备定值进行认真校核计算。只有以规程为依据，结合实际情况进行处理，才能使保护整定更准确合理，对一次设备的保护更可靠。继电保护一旦误动则必须查清其原因，并找出问题的根源所在，以便彻底地解决问题。

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Abstract:The author carefully analysed and considered the case of an earth fault of 110kV DC line causing the protection of a main transformer gap with zero-voltage. The specific corrective measures are put forward in this article.

Key words:transformer; gap zero-voltage protection; malfunction; reason analysis; precautionary measures

（责任编辑 毛志）

The Malfunction Reason Analysis and Preventive Measures of a Fault Protection on Main Transformer Gap with Zero-voltage

YI Bo
( Dispatch and Communication Center, Wuzhong Power Supply Bureau, Wuzhong, Ningxia 751100, China )

TM77

A

1673-9639 (2010) 05-0130-03

2010-08-25

伊 波（1982-），女，宁夏，助理工程师，研究方向：继电保护整电和继电保护运行管理。