大唐鲁北发电厂厂用6kV系统零序保护误动及二次接线的分析

2013-08-15王茂松葛照忠李占旺

电气技术 2013年8期

王茂松葛照忠李占旺

（大唐鲁北发电厂，山东滨州 251909）

1 给水泵运行方式及保护配置情况

大唐鲁北发电厂有三台电动给水泵，正常情况下，两台给水泵运行，一台给水泵备用，机组启、停或低负荷时，可一台给水泵运行。给水泵电机额定功率为5100kW，配有南京东大金智电气自动化有限公司WDZ-430综合保护装置和WDZ-431差动保护装置。其中给水泵A、B各有一个电源供电，电动给水泵C有I、Ⅱ两个电源供电，I、Ⅱ电源合闸互相闭锁，正常运行时只能投入一个电源。

2 给水泵零序CT保护误动分析

当厂用6kV A段电动给水泵CⅠ电源和B段电动给水泵C Ⅱ电源分别向给水泵C送电启动时，Ⅱ电源综合保护装置和差动保护装置无异常现象，而Ⅰ电源综合保护装置接地保护动作（二次整定动作值为0.4A，折算到一次为18A），一次动作电流达120A。检查给水泵CⅠ电源二次回路未发现异常，后考虑是由干扰引起的零序电流互感器误输出。

高压电缆屏蔽线接地有如下要求：三芯电力电缆终端处的金属护层必须接地良好；塑料电缆每相铜屏蔽和钢铠应锡焊接地线（油浸纸绝缘电缆铅包和铠装应焊接地线），电缆通过零序电流互感器时，电缆金属护层和接地线应对地绝缘，电缆接地点（电缆接地线与电缆金属屏蔽的焊点）在互感器以下时，接地线应直接接地；接地点在互感器以上时，接地线应穿过互感器接地，接地线必须接在开关柜内专用接地铜排上，接地线须采用铜绞线或镀锡铜编织线，接地线的截面必须符合规程要求。

根据对屏蔽线接地的要求，由图1可以看到：在用6kV B段电动给水泵C Ⅱ电源向给水泵送电时,此电缆回路中有3个屏蔽线的接地点，电缆1的屏蔽线3在零序电流互感器CT1以下直接接地，电缆2的屏蔽线5在零序电流互感器CT1以下直接接地，以上屏蔽线接地都是正确的。再来看屏蔽线4，它作为电缆1另一头的屏蔽线，且位于零序电流互感器CT2上端，按规程要求应将其穿过零序电流互感器CT2后接地。但试验后发现仍然存在零序电流，后将屏蔽线4去掉后零序电流消失，给水泵正常运行时保护不再误动。分析认为屏蔽线4在给水泵CⅠ、Ⅱ电源的结合处，且距离零序电流互感器CT2较近，极有可能产生干扰影响零序CT2的正常输出。

图1 给水泵CⅠ、Ⅱ电源主接线图

3 零序电流互感器CT二次串并联分析

在电气一次回路的设计中经常出现多根电缆并联的情况，若一个零序电流互感器CT能同时穿过多根电缆，只需用一个零序电流互感器CT即可。若一个零序电流互感器CT不能同时穿过多根电缆时，一般在每根电缆上各装上一只零序电流互感器CT。这样电流互感器CT二次接线将出现串联、并联的方式，其串并联示意图如图2、图3所示。

图2 串联示意图

图3 并联示意图

当CT内阻与负载阻抗相等时，串并联继电器的输入容量相等：

当CT内阻远小于负载阻抗时，串联：

同理，当电流互感器CT内阻远大于负载阻抗时，并联时零序输出容量是串联的4倍。

所以我们可以得到结论，得到最大的零序输出容量为条件：当零序电流互感器CT内阻抗（零序电流互感器CT二次线的漏阻抗和电阻）等于负载阻抗（零序电流互感器CT至保护装置的二次线及保护装置内部零序电流互感器CT线圈阻抗值之和）时，串并联是一样的；若零序电流互感器CT内阻抗小于负载阻抗，则以串联方式为主；若零序电流互感器CT内阻抗大于负载阻抗，则以并联方式为主。

大唐鲁北发电厂在1、2机组大修期间，对所有接有多个零序电流互感器CT的回路进行了检查，发现零序电流互感器CT内阻抗都远大于负载阻抗，但是部分零序电流互感器CT接线在基建阶段没有按照规定的并联方式接线，保护通电时发现装置采样值比实际偏小一半值。这样一旦出现接地时，很可能造成保护拒动情况的发生。针对此问题，继电保护班组织人员将原来串联方式改为并联方式，改线期间应注意多只零序电流互感器CT极性的正确，同极性并联方式才正确，改线后，在零序电流互感器CT一次线圈通电检查保护装置采样的精确度，且保护动作值符合要求，保证了保护动作的可靠性。