浅谈零序CT安装正确的重要性

王涛

(大唐山西新能源有限公司,山西太原 030032)

浅谈零序CT安装正确的重要性

王涛

(大唐山西新能源有限公司,山西太原 030032)

零序CT的安装正确与否直接关系到零序保护的正确动作。开口式零序CT接口不严易造成误动,而零序CT接地点的位置错误又可能够引起拒动,因此零序CT的安装正确与否至关重要。

零序CT 安装 重要性

1 零序CT的工作原理

零序电流保护具体的应用可以在三相线路上各装一个电流互感器(CT),或让三相导线一起穿过一个外附的零序CT,也可以在系统的中性线N上安装一个零序CT,利用这些安装的CT来检测三相电流的矢量和,即零序电流IO=IA+IB+IC。当线路上所接的三相负荷完全平衡时(没有接地故障,而且不考虑线路、电器设备等的泄漏电流),根据三相电流矢量相加IO=0,即没有零序电流产生;当线路上所接的三相负载不平衡时在N线上就会有零序电流流过IO=IN,此时的零序电流就是三相不平衡电流IN;当某一相发生接地时,必然产生一个单相接地的故障电流Id,此时检测到的零序电流就是三相不平衡电流与单相故障电流的矢量和即IO=IN+Id。零序电流保护一般适合使用于TN接地系统。35KV系统中性点经电阻柜接地在全国风电场普遍采用。变电站、开闭站10kV线路零序保护装置采用外附零序电流互感器方式也使用越来越多,由于过去零序电流互感器使用不多,所以在安装使用上发现有许多问题,有的甚至会造成零序保护装置在接地故障时拒动,保护越级跳掉上级开关,造成故障的扩大化。

2 安装存在问题

(1)外附式零序电流互感器应该安装在开关柜底板上面,底板上应该有牢固可靠的支架固定。但有些厂家或施工单位为了安装方便将零序电流互感器安装在开关柜底板下面的支架上,更有甚者将零序电流互感器简单地捆绑在电缆上,这违背了开关柜全封闭原则,既不安全也不防尘,还容易造成小动物进入间隔造成不必要的事故。

(2)电缆的终端头在穿过外附零序电流互感器时,电缆的金属屏蔽接地线与外附零序电流互感器的相对位置不正确。根据有关规定：三芯电力电缆终端处的金属层必须接地良好;塑料铰链电缆每相铜屏蔽和钢铠应锡焊接地线,电缆穿过零序电流互感器时,电缆金属护层和接地线应该对地绝缘,电缆接地点(电缆接地线与电缆金属屏蔽的焊点)在零序电流互感器以下时,接地线应该直接接地;当电缆的接地点在零序电流互感器以上时,电缆的接地线必须穿过互感器接地,电缆的接地线必须接在开关柜内专用的接地铜排上,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。在我们日常的维护检查中发现有些电缆的接地线该穿零序电流互感器时没有穿,一些不该穿互感器的反倒穿了,造成事故接地零序保护出现了拒动现象。

图1

图2

事故案例：大唐山西新能源XXX风电场发生过一起由于零序互感器接地线位置不正确引起的越级跳闸事故。

2014年04月08日01时11分,XXX风电场集电II线发生B相接地故障(线路终端塔B相电缆头击穿),集电II线312开关保护(零序I段定值0.6A,1S)未动作,主变保护启动,中零流2段T1时限1313ms、中零流1段T1时限1613ms、中零流2段T2时限1613ms出口动作,跳主变低压侧301开关。汇报调度,手动断开集电II线312开关,切除故障。

原因分析：(1)35kV集电II线312线路终端塔B相电缆头击穿原因：电缆头制作工艺不良,导致电缆击穿。(2)35kV集电II线发生接地故障,但312开关保护(零序I段定值0.6A,1S)未动作,检查312开关综保装置及开关机构,均试验正常。检查间隔零序CT电缆蔽层接地不规范,是导致零序保护拒动的主要原因。如图1所示。处理后如图2所示。

(3)由于电力电缆的终端头做得很大,造成零序电流互感器的磁路不闭合。目前常用的35kV电力电缆为三芯交联聚乙稀电缆,截面多为185mm2、240mm2、300mm2电缆外径很粗,零序电流互感器有时套不上去,施工中就拆开互感器的接口,电缆套过去了,接口却忘记了恢复;有的恢复了但接口恢复不够严实;更有的终端头三芯分开处比零序电流互感器内径还粗,又卡在零序电流互感器中间,使零序电流互感器的接口无法恢复闭合,造成零序电流互感器得磁路不闭合,无法正常工作。

事故案例：2009年11月18日18：05大唐XXX热电厂脱硫增压风机运行中跳闸,就地保护装置显示为零序一段动作,经检查电机、电缆均未发现故障,重新启动电机后后保护装置零序一段又动作跳闸,于是对保护装置进行校验发现保护装置没有问题。对零序CT检查时发现由于电缆较粗为3*240电缆,零序CT采用的是两瓣式,检查发现零序电流互感器接口未完全闭合,造成零序电互感器在设备正常启动运行时有很大的零序电流产生,造成保护动作,切除开关。

原因分析：由于电缆较粗,无法正常穿过零序电流互感器,故在施工过程中将零序互感器打开把电缆穿过后再闭合,但在闭合的过程中未能将CT完全闭合到位,造成磁路不闭合,引起零序保护的误动。

3 正确的施工方法

零序保护装置采用外附零序电流互感器时在设计施工中应注意一下几点：(1)应保证选用的零序电流互感器内径必须大于电缆终端头外径,保证电缆穿越零序CT时不会有困难;(2)施工中尽量不要拆动零序电流互感器,如必须拆动,工作完结必须恢复原状,接口处必须牢固可靠;(3)电缆的接地线必须采用铜绞线或镀锡铜编织线,接地线的截面不能小于25mm2,接地线的接地端端部必须焊接接线端子,接地线与零序电流互感器的相对位置必须符合国家规定,接地线必须安装在专用的接地铜排上;(4)通电前必须对零序保护定值进行整定计算,以确保保护装置的正常工作。