110kV主变间隙保护跳闸分析
110kV某站2号变高压侧间隙零序过压动作分析
110kV某站2号变高压侧间隙零序过压动作分析发表时间:2018-06-19T14:57:50.853Z 来源:《电力设备》2018年第4期作者:张毅凯文博李继越魏浩然弓凯越[导读] 摘要:在本篇文章当中,以110kV某站2号主变高压侧高间隙为例,对其零序过压动作报告进行阐述,着重说明2号主变保护动作产生的原因,分析了不接地系统A相断线时的4个特点,得出不接地系统A相断线时的4个特点此次故障时主变保护调取的波形是完全吻合的,因此也证明此次主变保护动作是完全正确的。
(国网山西省电力公司吕梁供电公司山西吕梁 033000)摘要:在本篇文章当中,以110kV某站2号主变高压侧高间隙为例,对其零序过压动作报告进行阐述,着重说明2号主变保护动作产生的原因,分析了不接地系统A相断线时的4个特点,得出不接地系统A相断线时的4个特点此次故障时主变保护调取的波形是完全吻合的,因此也证明此次主变保护动作是完全正确的。
关键词:2号变高压;侧间隙;零序过压动作1、故障简述2017年2月27日14时55分53秒891毫秒,110kV某站2号主变高压侧高间隙保护T1出口,跳开某站110kV a线139开关,2#主变低压侧5202开关。
2、保护动作报告:3、故障前某站及对侧站运行方式某站高压侧接线方式为内桥接线方式,低压侧为单母分段接线方式,全站为大分裂运行方式,两台主变均为Y/△-11接线方式;对侧站110kV为并列运行方式,1号主变高、中压侧中性点接地运行。
4、2号主变保护动作原因分析现场调取了2号主变保护CSC-326FA的故障录波波形如下:高压侧电压波形图高压侧电压向量图从上图可以看出故障时高压侧B、C相电压与故障前基本上没有变化,A相电压的有效值为故障前电压的一半且相角与故障前相差180度。
零序电压的相位与A相电压基本一致,有效值为A相电压有效值的3√3倍,即ABC三相电压向量和的√3倍。
为什么零序电压的有效值不是ABC三相电压的向量和,而是ABC三相电压向量和的√3倍呢?通过对上图ABC三相电压向量的求和,可以看出零序电压的幅值应该是3倍的A相电压,但是为什么动作的零序电压幅值是3√3倍的A相电压呢?因为主变间隙保护所用零序电压为外接零序电压,而外接零序电压所用的二次电压额定值是100V,而母线电压所用二次电压额定值为57.74V,因此所得零序电压值会是三相电压向量和的√3倍。
110kV主变间隙过压保护动作分析及改进措施
110kV主变间隙过压保护动作分析及改进措施作者:马金山吴继雄瞿辉来源:《机电信息》2020年第21期摘要:通過两个案例分析了主变间隙过压保护动作原因,并提出了改进措施,防止因系统故障造成主变间隙过压保护动作,扩大事故范围。
关键词:主变保护;间隙过压;光纤差动0 引言我国110 kV及以上电力系统为中性点有效接地系统,但不是所有的110 kV及以上电压等级的变压器中性点都要直接接地。
考虑到系统短路容量的问题,如全部接地,系统零序阻抗变小,系统发生接地后短路电流较大,因此要考虑部分变压器中性点不接地。
根据《电力变压器运行规程》要求,110 kV及以上不接地的变压器中性点要采取间隙保护措施。
当发生单相接地故障时,变压器所接的电力网失去接地中性点,若间隙电流(电压)达到过压保护定值,经0.3~0.5 s时限动作断开变压器各侧断路器。
2018年6月3日,110 kV麻城变因10 kV侧有小电源系统,主供线路发生单相接地故障,造成#1主变间隙过压保护动作,跳开#1主变三侧开关。
2019年2月11日,110 kV象山变主供线路发生接地及断线故障,造成#2主变高后备间隙过压保护动作,跳开#2主变两侧开关。
从以上两个案例来看,110 kV变电站存在主供线路故障造成主变间隙过压保护动作风险。
本文将对故障案例进行分析,并提出整改措施。
1 间隙过压保护动作分析1.1 110 kV麻城变间隙过压保护动作分析2018年6月3日,110 kV麻城变由麻花线主供,麻花线路(靠花竹变)发生B相接地故障,花竹变距离、零序保护动作后跳开花竹侧开关DL1,如图1所示。
因110 kV麻城变为受电侧,距离、零序保护未动作。
麻城变10 kV母线接有小电源E2,当主供线路跳闸后,能维持麻城变一定时间的电压。
麻城变因DL1跳闸与系统脱网,1T中性点未接地,相当于不接地系统运行。
麻城变DL2、DL3、DL4、DL5未跳闸,麻花线的接地点未隔离,因小电源的原因,非故障相电压升高■倍,二次零序电压上升到300 V左右,达到主变间隙保护动作值,110 kV麻城变#1主变间隙保护动作。
浅谈110kV主变中性点放电间隙的整定
2而 B站 的 1 ) 撑主变 l B间隙保护时限规程规定为≤O s ., 5 所以 10 V A 1k B线路 A侧 开关跳闸前 . B站 的经过 问隙接 地 的主变 , 间隙保护先跳 主变各侧开关 。 3 以前 为解决此矛盾 采取将 线路末 端的主变 间隙保 护 ) 时 限延长 的方法 。 整定 为 ≥15 。此 办法存 在重 大隐 患( . s 主 变 中性点 过 电压 损害 主变绝 缘 ) ,最 严重 的后 果是 烧损 主
21 年 0 月第 0 期 02 3 9
科 技 视 界
能源科技
浅谈 lO V主变中性点放 电问隙的整定 lk
张 维
( 东华 工
【 要】 摘 针对 1OV线路发生接地故障, lk 而线路末端 10V主变间隙保护动作跳主变三侧开关的事件, 1k 从棒间隙并联避
性点绝缘有 3 k 4 k 6 k 5 V、4 V、0V等 电压等级。对于中性点不直 接接地的分级绝缘变压器 . 中性 点保护 一般 采用放 电间隙并 联氧化锌避 雷器 。 本文通过分析棒间隙并联避雷器保护 的作用 与分 工 , 阐
1 因接地故障形成局部不接地 系统时 , ) 间隙可靠动作 ; 2 系统 以有效接地方式运行发生单相接地故 障时 , 隙 ) 间 不应动作 。基于以上原则假设一变压器 中性点避雷器与棒 间
2012年03月第09期科技视界能源科技浅谈llokv主变中性点放电问隙的整定张维东华工程科技股份有限公司安徽合肥230022摘要针对1lokv线路发生接地故障而线路末端110kv主变间隙保护动作跳主变三侧开关的事件从棒间隙并联避雷器保护的作用与分工入手对1lokv侧系统有关保护变压器中性点间隙距离选择间隙电流保护的协调整定给出了改进方案
则》 中给 出, 中性 点有 效接 地系统中分级 绝缘变压器 , 当其中
110kV外电源线路失压故障分析及线路风险研判
110kV外电源线路失压故障分析及线路风险研判摘要:电力能源由于其环境友好、便于操作等优点,已逐步取代煤炭等落后能源。
对于一个城市、行业的发展来说,优质的电能质量以及电力线路的敷设安全、方便、美观性均受到使用者的关注,因此安全可靠的电力电缆输电受到青睐。
本文以地铁线路失压故障为切入点分析故障原因,并结合110kV外电源线路敷设路径及周边环境,对可能引起的故障及风险源进行风险研判。
关键词:外电源线路、失压、风险、故障2021年5月13日地铁线路123开关过间隙零序保护动作跳闸,保护动作的开关:2#主变变高侧123开关、2#主变变低侧302开关、110kV母联100开关。
跳闸事件发生后,供电人员查看SCADA报文及故障录波,对事件进行分析及处理。
通过检查2#主变、GIS设备小车本体、T接高塔的情况,并综合调查分析,确认为2#主变间隙零序过流保护动作跳闸。
一、线路失压故障分析1.一次设备检查(1)供电人员检查2#主变温度正常,主变一次设备未见放电痕迹,无漏油痕迹、油位正常,2#主变未见明显异常。
(2)供电人员检查110kV 123开关、100开关、302开关GIS间隔各气室压力正常,GIS表面无异常,未发现放电痕迹,检查GIS设备未见明显异常。
(3)供电人员检查2#主变中性点间隙接地处有放电痕迹。
(4)检查110kV外电源T接高塔处设备未见明显异常。
2.开关保护动作分析(1)供电人员现场查看所内SCADA报文显示123、100、302开关分闸,现场报文情况如图所示。
(2)供电人员现场查看2#主变高后备保护过流启动(未动作),间隙零序过流保护动作(动作跳闸),保护动作时现场高压侧A、B、C三相电流分别为905.3A、875.8A、904.2A,间隙零序电流值因故障录波屏未采样到相应数据显示为0A,结合现场主变的间隙放电痕迹判断,间隙放电电流大于整定值,符合保护出口情况。
图:故障时刻2#主变电流信息(3)供电人员读取110kV II段进线故障电压波形如图1所示,根据现场故障录波情况确定故障发生时刻13:23:41,110kV II段进线A相单相接地故障,间隙零序二次值为256V,大于整定值。
110kV 主变压器间隙保护误动作原因分析及处理措施
110kV某变电站是110kV电网核心变电站机构之一,其主要职责即为乡镇企业单位供电和百姓群体供电,内在正常负荷12MVA 装配备1台数量的110kV主变压器设备,最终联络站点电压均为220kV。
110kV侧选取内桥接线模式为主要操作手段,以桥背投模式为主,分位处位置为分段101断路器设备,需要注意的是,此时35KV线路回数量为2,10kV线路回数量为5,在中低压侧位置处并无并网线路状况存在。
1故障情况要点分析某变电站110kV线路万赞I线发生V相接地短路不良状况,基础性故障距离为9km,I线距离I段保护行为,52ms之后171断路器设备实施跳开态势,此时相关线路被切除,1801ms之后重合闸动作,此时故障被定性为基本排除。
110kV变电站故障发生瞬间,后备保护结构系统正常运行,551ms间隙保护1出口,间隔1ms之后则顺利进行2出口保护,此时主变压器设备三侧对应电路前设备均被断开,失电状态开始波及开来,具体负荷损失量度为12mva,分支变电站220V1号主变压器设备110kV侧中性点和2号主变压器设备110kV侧中性点均接地。
2故障成因及排查要点分析因为此变电站2号主变压器设备定值已被原定,对应主变压器设备保护模式以PST-1202C为主,高压侧位置间隙零序过流投入机制和对应过压保护投入机制均保持正常平稳运行态势,间隙过流定值详细量度为4A,需要注意的是,正规间隙过压定值应为150V,通过间隙零序过流0.5s以及零序过压0.5s后,主变压器设备三种位置断路器设备均显示跳开,此时桥内容也被涵盖其中。
应该了解到,外接口位置处的三角电压内容即为间隙过压核心点。
故障出现后阶段内,52ms线路切除操作正常,三项电流消失殆尽,UV此时实际显示为0V,但是UU和UW却不是0V,但后二者基本保持规则波形运动,当此次故障出现后551ms阶段,间隙保护1出口,1ms后间隙保护2出口,常规保护动作跳开原有主变压器设备本体三侧开关,整个电站显示为失电。
单电源并列运行线路一条线路故障导致开关保护动作分析
单电源并列运行线路一条线路故障导致开关保护动作分析摘要:本文介绍了一起典型的110kV并列运行双回线路其中一回线路单相永久性故障造成双回线同时跳闸,致使110kV变电站失压事件,针对此次事件就继电保护整定及动作情况进行了深入分析,提出了避免再次发生类似事件的保护整定反措,以保证电网的安全稳定运行。
关键词:并列双回线单相故障零序电流反转1 保护动作情况1.1 跳闸前运行方式220kV飞跃变:220kV l号主变高、中压侧中性点均接地运行,220 kV 2号主变高、中压侧中性点不接地运行。
110kV1飞胜线、2飞胜线双回线并列运行。
110KV胜利路变运行方式为两台主变分列运行,胜10在备用位置。
1.2 跳闸过程220千伏飞跃变2飞胜1零序Ⅱ段、接地距离Ⅱ段动作出口,重合不成功;110千伏胜利路变1飞胜2零序Ⅱ段动作出口,重合不成功;110千伏2飞胜2接地距离Ⅰ段动作出口,重合不成功。
至此,故障电隔离,胜利路变失压。
查线发现2飞胜线#44-#45塔B相故障,胜#2主变110千伏侧间隙有放电痕迹,证明线路故障时胜2主变110千伏侧间隙击穿。
2 跳闸原因分析2.1 2飞胜线保护动作分析从2飞胜线两侧保护跳闸报告可以看出,故障为B相故障,位于近胜利路侧,故障相电流达到49.396A,2飞胜线两侧保护动作行为均正确。
2.2 1飞胜线保护动作分析当2飞胜线发生故障时,2飞胜2接地距离Ⅰ段17ms动作出口,2飞胜2开关29ms时合位继分,78ms跳位继合。
在1飞胜1和1飞胜2的录波图中都可以看出,在67ms左右零序电流发生了变向,并且幅值有所降低,此时正是2飞胜2开关跳开之际,之后由于所有的零序电流都通过2飞胜1开关,故2飞胜1的零序电流幅值增大,与录波图相符。
(图中电流为二次值)当零序电流发生反转后,对于1飞胜2的保护来说便是正方向故障,于是在383ms时,其零序Ⅱ段保护动作跳闸;1飞胜1为反方向故障,保护不动作。
例析间隙保护动作事故成因及对策
例析间隙保护动作事故成因及对策对于中性点装设接地刀闸和放电间隙的变压器,根据电网运行方式,变压器中性点可直接通过接地刀闸接地运行,也可经间隙接地运行,即通常所说的不接地运行。
在中性点不接地运行时,配置间隙零序过流、零序过压保护作为接地故障的后备保护。
近年来电力系统发生了多起主变中性点放电间隙保护误动事件,不仅造成了主变停运,也给电网安全稳定运行和可靠供电造成了严重影响。
因此,应充分考虑系统中各种因素对间隙保护的影响,使其发挥正常的功能和作用。
1 事故经过与分析由图1可知,事故前运行方式为110kV线路单供变电站110kV 1M、2M母线,本站相当于终端负荷站,#1、#2主变中性点均不接地运行。
#1主变供35kV 1M、10kV 1M母线及其相关10kV线路运行;#2主变供35kV 2M母线、10kV 2M母线及相关10kV线路运行;10kV母联开关在分位位置,分段备自投投入。
图1 变电站一次接线图图2 变电站二次电压录波图事故发生时,110kV线路发生C相接地故障,线路对侧开关保护距离I段、零序过流I段保护动作跳闸,对侧开关检线路无压重合成功。
本侧开关未跳开。
故障同时,本站#1主变零序过压保护动作,#1主变三侧开关跳闸,零序电压二次值为230V;#2主变零序过压保护动作,#2主变三侧开关跳闸,零序电压二次值为260V(主变保护中性点零序过压保护定值为180V)。
由本站出线开关及主变保护动作报告及录波图可知,对侧开关跳闸后,本站侧开关仍有明显短路电流流向故障点,其中,#1、#2主变10kV侧均有提供短路电流;#1、#2主变同跳后,10kV 1M、2M母线电压未即时消失,其中10kV 2M母线电压支撑了6275ms 后才完全消失。
综上分析,初步判定本次#1、#2主变跳闸原因为:110kV线发生C相故障,对侧开关保护正确动作切开开关后,由于本侧#1、#2主变不接地运行,同时相当数量小电源的存在,导致两台主变中性点零序电压升高,#1、#2主变中性点零序过压保护动作后切除主变三侧开关。
线路单相接地故障导致主变间隙保护动作分析与探讨
线路单相接地故障导致主变间隙保护动作分析与探讨摘要:有电源并网的110kV变电站,其进线发生单相接地故障时,线路跳闸后,并网电源向故障点倒供故障电流,110kV主变间隙保护动作跳开主变各侧开关,瞬时性故障时线路重合成功、永久性故障故障时线路重合不成进线备自投动作成功后仍不能恢复对用户供电。
本文给出了解决方案,以提高用户供电可靠性。
引言中性点装设接地刀闸和放电间隙的变压器,其中性点可直接通过接地刀闸接地,也可经间隙接地。
地区电网110kV变压器中性点多采用间隙接地方式,配置间隙零序过流和零序过压保护作为接地故障的后备保护。
而电力系统近年发生多起110kV变电站进线发生单相接地故障时,线路跳闸后,变压器间隙保护动作跳开主变三侧,线路重合成功、进线备自投动作后均无法恢复供电,无法保证供电可靠性。
本文以110kV A变电站为例,分析一起线路单相接地故障导致主变间隙保护动作,保护与重合闸、自动装置无法正确配合,导致全站失电的案例,并提出改进方案。
1 事件经过厂站系统图如图1所示,110kV A变电站通过110kV甲AⅠ线、110kV甲AⅡ线由220kV甲站双电源供电,110kV甲AⅠ线为主供电源,220kV甲站110kV甲AⅠ线111开关重合闸为投入状态,且为检无压重合闸,重合闸动作时间为2S,110kV甲AⅡ线为备用电源,重合闸未投入,一条线路主供,一条线路备用情况下,投入110kV进线备自投装置,检主供进线无压无流、备用线路有压延时3.5S跳开主供进线开关,延时0.3S合备用进线开关。
110kV A站两台主变均为内桥接线,#1主变运行,#2主变冷备用,中性点为间隙接地方式,配置间隙零序过流和零序过压保护作为接地故障的后备保护,开口△接线方式的主变间隙零压值160V,时限0.5S,一电源通过A站内35kV线路并入电网。
110kV甲AⅠ线发生永久性A相接地故障,220kV甲站110kV甲AⅠ线111开关跳闸,0.5S后主变间隙保护动作,跳开A站110kV甲AⅠ线111开关、110kV分段100开关、#1主变301开关、#1主变001开关,2S时重合闸动作,重合不成;3.5时110kV进线备自投检主供线路110kV甲AⅠ线无压、无流,备用线路110kV甲AⅡ线有压,110kV进线备自投装置动作,合上A站110kV甲AⅡ线112开关,但主变间隙保护已跳开三侧开关,无法恢复站内设备送电。
110kV变压器间隙零序保护动作分析及措施杨福
2012年7月内蒙古科技与经济July 2012 第14期总第264期Inner M o ngo lia Science T echnolo gy &Economy N o .14T o tal N o .264110kV 变压器间隙零序保护动作分析及措施杨 福,黄建英(包头供电局,内蒙古包头 014030) 摘 要:介绍了变压器中性点间隙零序保护的动作原理,用实例分析了间隙零序保护动作的全过程,并针对现场实际,提出了提高变压器间隙零序保护可靠动作的措施。
关键词:变压器;间隙保护 中图分类号:T M 403.5 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2012)14—0066—01 为了避免系统发生接地故障时,中性点不接地的变压器由于某种原因中性点电压升高造成中性点绝缘损坏,在变压器中性点安装一个放电间隙,放电间隙的另一端接地。
当中性点电压升高至一定值时,放电间隙击穿接地,保护了变压器中性点的绝缘安全。
笔者用实例对间隙零序保护动作原理及原因进行了分析,并提出了提高间隙零序保护动作可靠性措施。
1 故障时的运行方式召庙变1、2号主变运行,210、110中性点隔离开关合,220、120中性点隔离开关断;220kV I 、II 母经母联212断路器并列运行;110kV I 、II 母经母联112断路器并列运行,101、151、153、155断路器、119电压互感器在I 母运行,102、152、156断路器、129电压互感器在II 母运行。
北重变召北线111断路器带110kV I 母、181电压互感器、1号主变运行,951断路器带10kV I 母981电压互感器、961站用变及5路10kV 出线运行。
电气一次设备联络如图1所示。
图1 电气一次设备联络2 事故经过2010-7-25T 10:21内蒙古包头供电局220kV 召庙变151召北线线路发生故障,保护动作报告显示为A 相永久性接地故障,召庙变151保护零序I 段、距离I 段保护动作,重合闸动作,重合到故障点后,151保护装置距离加速、零序I 段、距离I 段保护动作跳开151断路器;同时110kV 北重变1号主变高压侧间隙零序保护动作,跳开111、951断路器,北重变全站失电。
浅析变压器间隙保护跳闸引发的问题
浅析变压器间隙保护跳闸引发的问题摘要:本文从一起变电站中运行的变压器间隙保护跳闸问题实例进行分析,结合主变保护间隙动作跳闸原因,从而找出线路故障点,并采取相应措施解决故障问题。
关键词:保护、主变、跳闸。
一、事件概述我公司一座110KV变电站,如图一。
该变电站地处我公司东部的工业重镇,肩负着该地光伏的供电工作,供电任务异常艰巨,故每一分钟的停电都会给企业造成巨大的损失。
该110KV变电站从市局一座220KV变电站供电,有2台31500KVA三圈主变,中压侧有小电源上网线路。
正常运行方式为两台主变分列运行,2012年8月10日09时04分110KV输电线路A发生A相瞬时接地故障1次,造成1#主变间隙保护动作,跳开主变三侧,部分企业断电运行的停电事故。
二、解决问题的思路和方法变压器中性点接地的配置原则是:在有效接地系统发生单相接地故障时,系统的中性点不允许失地,且必须保证其有效(X0/X1<3,X0为零序电抗,X1为正序电抗)。
对不接地的分级绝缘变压器中性点,因绝缘水平的要求,通常接有相应的避雷器及保护间隙,所以,中性点保护间隙的配置应从继电保护和过电压保护两方面考虑。
对110kV,220kV有效接地系统中可能形成的局部不接地(如中性点接地变压器误跳闸)或低压侧有电源的不接地变压器的中性点应装设放电间隙和间隙零序保护,在间隙放电时,应由主变压器高压侧中性点间隙接地零序保护动作切除短路点。
下表为变电站主变间隙保护和输电线路需要配合的保护时限配置:主变间隙和进线电源的保护配置时限如表:按照国网DL/T 584—95《3~110kV 电网继电保护装置运行整定规程》4.2.5.4规定“110kV 变压器中性点放电间隙零序电流保护的一次电流定值一般可整定为40~100A,保护动作后带0.3~0.5S延时跳变压器各侧断路器。
”和4.2.5.6规定“对中性点经放电间隙接地的半绝缘水平的110kV变压器的零序电压保护,其3U0定值一般整定为l50~180V(额定值为300V),保护动作后带0.3~0.5S延时跳变压器各侧断路器。
主变压器中性点间隙保护问题分析与建议
彭向阳,钟定珠,李谦,朱根良(广东省电力试验研究所,广州)摘要:分析近期四起多台主变压器跳闸故障,指出故障期间主变压器变高中性点并没有出现危险地工频稳态电压升高,中性点间隙在系统暂态电压和雷电波作用下击穿,间隙零序过流保护动作造成在线路重合前主变压器不必要地跳闸是故障地原因.建议突破规程,将间隙零序保护动作时限延长至,配合线路重合闸动作时限,以避免这种故障.并分析了这种措施对主变压器安全运行地影响. 个人收集整理勿做商业用途关键词:主变压器;中性点间隙保护;故障分析年以来东莞电网相继发生四起主变压器跳闸故障:() 年月日沙立线(沙角—立新)相故障导致立新站号主变压器中性点间隙动作主变压器跳闸;个人收集整理勿做商业用途() 年月日东跃(东莞—跃立)甲、乙线相同时故障导致立新站号主变压器中性点间隙动作主变压器跳闸;个人收集整理勿做商业用途() 年月日东葵(东莞—葵湖)乙线相故障导致葵湖站号主变压器中性点间隙动作主变压器跳闸;个人收集整理勿做商业用途() 年月日东跃线、东新线(东莞—立新)相同时故障导致立新站号、号主变压器中性点、跃立站号主变压器中性点间隙动作三台主变压器跳闸. 个人收集整理勿做商业用途以上主变压器跳闸时,好在有备自投正确动作,均没有造成停电损失.故障分析四起故障地特点上述四起主变压器跳闸故障均为有效接地系统线路雷击单相接地故障引起(故障站母线均并列运行、且一台主变压器中性点接地运行,雷电定位查询线路故障点附近大多有较强雷击发生). 个人收集整理勿做商业用途南方电网技术研究年第卷此外,第一、四起故障系由线路同杆共架段雷击引起,第一、二、四起故障系由单电源供电线路引起(系统、侧没有电源). 个人收集整理勿做商业用途四起故障地不同点:故障录波显示,第一、二起主变压器中性点间隙击穿发生在线路单相跳闸地同时,在线路单相重合闸前地系统为有效接地系统单电源非全相运行(两相运行).第三、四起主变压器中性点间隙击穿发生在线路单相接地故障产生地同时,在线路单相跳闸切除故障前地系统为有效接地系统带单相接地故障运行;第三起变高及变高中性点避雷器均有动作记录,第一、二、四起变高、变高中性点及母线避雷器未有动作记录;第一、二、三起均系变高中性点间隙击穿,第四起有两台主变压器变高中性点间隙击穿、一台主变压器变中中性点间隙击穿. 个人收集整理勿做商业用途间隙击穿地原因对于第一、二起故障,有效接地系统单电源非全相(两相)运行时,主变压器变高中性点对地最大工频稳态电压升高为一半相电压即,立新站号主变压器变高中性点间隙距离为,考虑正负倍标准偏移工频放电压区间为[ ,].可见,非全相运行造成地中性点稳态电压升高远不致间隙击穿,由于间隙放电发生在线路单相跳闸瞬间,系统非全相操作(故障线路单相跳闸)产生内部操作过电压才是间隙击穿地原因. 个人收集整理勿做商业用途事实上,对间隙操作冲放电压(±)-σ核算表明,当非全相操作造成中性点过电压负极性超过约倍、正极性约超过倍中性点稳态电压(峰值)时,中性点间隙就会放电击穿. 个人收集整理勿做商业用途对于第三、四起故障,线路故障切除前为有效接地系统带单相接地故障运行,主变压器中性点工频电压偏移由系统零序、正序阻抗参数决定,按有效接地系统不大于计算(取),主变变高中性点最大稳态电压为,而四台跳闸主变变高中性点间隙距离分别为、、、,按最小间隙核算,考虑正负倍标准偏移工频放电压区间为[ ,].因此,有效接地系统带单相故障运行引起中性点稳态电压升高也不会导致间隙击穿,而是由于间隙放电发生在线路单相接地故障瞬间,线路雷击闪络产生地侵入波或系统单相接地瞬间产生地内部暂态过电压造成间隙放电. 个人收集整理勿做商业用途其中,第三起故障葵湖站号变高及变高中性点避雷器均有动作,外部侵入波导致中性点间隙击穿可能性较大;第四起故障未有避雷器动作记录,系统单相接地暂态过电压导致立新站号、号变高中性点击穿地可能性较大. 个人收集整理勿做商业用途以间隙距离为例,考虑正负倍标准偏差操作冲放电压区间为正极性[ ,]、负极性[ ,].计算表明,当线路单相接地造成中性点暂态过电压负极性约超过倍、正极性约超过倍中性点最大稳态电压(峰值)时,中性点间隙就会击穿. 个人收集整理勿做商业用途此外,第四起故障跃立站号变高中性点间隙()没击穿而变中间隙()击穿,是由于变高间隙距离较大,变高中性点较高地零序暂态过电压通过高、中压绕组间静电耦合方式传递至变中中性点使其间隙击穿.如果变高间隙不大于,变高间隙可能击穿而变中间隙不会击穿. 个人收集整理勿做商业用途间隙距离地整定及其动作分析整定原则采用分级绝缘地主变压器不接地中性点运行中将受到雷电、操作及工频过电压地作用,现行规程规定地中性点过电压保护方式包括采用避雷器和放电间隙,间隙保护主要防止主变压器中性点绝缘遭受危险地工频过电压及谐振过电压损坏,而采用避雷器不能对此类过电压进行有效保护. 个人收集整理勿做商业用途规定:有效接地系统可能形成局部不接地系统、低压侧有电源地主变压器不接地中性点应装设间隙;经验算,如断路器操作出现非全相或发生较危险铁磁谐振过电压,主变压器不接地中性点应装设间隙. 个人收集整理勿做商业用途间隙距离整定地基本原则是,当主变压器中性点出现危险地工频稳态、暂态过电压和铁磁谐振过电压时,间隙应动作,否则间隙不应动作,同时应兼顾主变压器中性点雷电过电压地保护要求.可综合以下方面确定间隙距离:个人收集整理勿做商业用途() 因接地故障形成局部不接地系统,在工频稳态、暂态过电压下间隙应动作(决定间隙最大距离);第期彭向阳等. 主变压器中性点间隙保护问题分析() 系统以有效接地方式运行发生单相接地故障,在工频稳态、暂态过电压下间隙不应动作(决定间隙最小距离);个人收集整理勿做商业用途() 间隙标准雷电波动作电压应低于标准雷电波耐受值.据此,原粤电生[]号文通过核算推荐:主变压器中性点间隙距离取、中性点间隙距离取. 个人收集整理勿做商业用途间隙击穿造成主变压器跳闸分析四起故障中放电地变高间隙均满足整定要求(),因间隙放电、过流保护动作引致六台次主变压器误跳.故障时系统均为有效接地系统,主变压器中性点并没有出现危险地工频稳态电压升高,间隙击穿是由于线路雷电侵入波、线路单相接地或单相跳闸瞬间产生较高暂态过电压造成地.事实上,即使满足上述号文整定要求地间隙,仍可能在中性点未出现危险工频过电压或铁磁谐振过电压下击穿,导致过流保护跳开主变压器. 个人收集整理勿做商业用途() 雷电过电压下间隙可能动作.线路雷击导致主变压器单相或多相进波时,中性点将出现较高地雷电过电压,超过间隙动作电压时,间隙击穿以保护中性点绝缘.对于中性点间隙并联避雷器地保护方式,在雷电波下如避雷器先动作,视避雷器放电电流而定,大小间隙也可能在避雷器残压下击穿. 个人收集整理勿做商业用途() 有效接地系统单相接地故障地暂态电压下间隙可能动作.由间隙最大距离核算可知,当失地系统单相接地故障时,间隙在稳态电压下会动作,在暂态电压下更会动作. 个人收集整理勿做商业用途由间隙最小距离核算可知,有效接地系统单相接地故障时,间隙在稳态电压下不会动作,但在暂态电压较高时仍会动作.具体对于中性点间隙来说,其操作冲放电压(±)±σ 区间正极性约为[,]、负极性约为[,],因此,在单相接地瞬间中性点暂态电压负极性超过倍、正极性超过倍中性点最大稳态电压(峰值)间隙将击穿,在单相跳闸瞬间非全相运行系统中性点暂态电压负极性达到倍、正极性达到倍中性点稳态电压(峰值)间隙也将击穿,如果单相接地故障期间中性点暂态电压分别低于上述倍数则不会放电. 个人收集整理勿做商业用途间隙距离能否增大避免由于间隙击穿而致主变压器不必要地跳闸地措施之一是增大间隙距离,以减小雷电过电压和有效接地系统暂态电压下间隙放电地概率.间隙最大距离本质上由主变压器中性点工频耐受电压及足够地保护裕度决定,主变压器中性点绝缘等级为级,考虑绝缘老化累积系数,工频耐受电压为(×)、雷电耐受电压为(×).如将间隙距离调整到,间隙工放电压±σ 区间为[ ,],标准雷电波负极性冲放电压(-)±σ区间为[ ,],可见中性点绝缘仍有足够地保护裕度. 个人收集整理勿做商业用途同时,间隙操作冲放电压(±)±σ 提高到正极性[ ,]、负极性[ ,],有效系统单相接地时,间隙暂态电压击穿概率将减小,接地瞬间间隙动作暂态电压提高到正、负极性倍、倍,非全相运行单相跳闸瞬间间隙动作暂态电压提高到正、负极性倍、倍. 个人收集整理勿做商业用途但是,按照现行规程规定,因单相接地故障形成局部失地系统间隙应动作,则间隙最大距离由不接地系统单相故障时主变压器中性点工频稳态电压升高决定,即由系统正常运行相电压(系统地相电压为)决定.按间隙工放电压+σ 核算,中性点间隙最大距离不应大于,号文即是严格按照地要求进行间隙距离整定地. 个人收集整理勿做商业用途如果在基础上增大间隙距离,则不能保证系统发生单相故障局部失地时在稳态电压下间隙可靠动作,即主变压器中性点绝缘可能承受正常运行相电压直至故障切除,当中性点存在绝缘缺陷或线路保护拒动时,主变压器可能损坏.同时,与间隙并联地避雷器如果额定电压选值较低,则可能在较高工频电压作用下爆炸.间隙增大动作电压提高,一旦击穿还使产生高幅值有害截波地可能性增大.另外,即使最大限度增大间隙距离(至),间隙放电概率减小,但仍不能完全解决间隙误动问题.因此,建议目前还是严格执行以及原粤电生[]号文地规定,不宜增大主变压器中性点间隙距离. 个人收集整理勿做商业用途南方电网技术研究年第卷延长间隙保护动作时限对主变压器安全运行影响地分析延长动作时限地必要性从四起故障地原因分析和间隙距离整定核算过程可知,主变压器中性点间隙保护在一次方面存在局限性,必须在二次方面采取措施,关键是应该避免主变压器在中性点未出现危险过电压时间隙击穿跳闸. 个人收集整理勿做商业用途线路(雷击)单相接地故障大多为瞬时故障,重合成功率极高,东莞四起故障线路单相跳闸后均重合成功,但主变压器却在线路重合前跳闸,延长间隙保护动作时限躲开线路重合闸,则可避免主变压器误跳. 个人收集整理勿做商业用途按照继电保护规程,线路重合闸时限一般整定为,间隙零序保护时限一般整定为,考虑到继电保护装置固有时延和开关合闸时延,建议将间隙零序保护动作时限延长至,以配合线路重合闸动作时限配合. 个人收集整理勿做商业用途对主变压器继电保护地影响变压器中性点零序保护包括零序过流保护(如、)和零序过压保护(如、),间隙零序保护主要用来保护分级绝缘变压器不接地运行地中性点,与主变压器地其他保护完全独立,不存在动作时限配合问题.因此,延长间隙保护动作时限不影响电网中其他继电保护尤其是主变压器继电保护地正常运行,当出现其他故障时,其他保护会正常动作保护主变压器. 个人收集整理勿做商业用途考虑到延长间隙保护动作时限突破了继电保护规程地规定,试运行阶段应先缩小影响范围,本次调整应主要针对东莞四起故障进行.建议将立新站、跃立站、葵湖站主变压器变高中性点间隙零序保护动作时限延长至,同时将主变压器中性点间隙距离按号文规定地最大值整定变高、变中. 个人收集整理勿做商业用途零序电流地影响主变压器故障录波显示,间隙零序电流峰值一般为几百到几千安,峰值一般出现在间隙击穿地第一个周波.有效接地系统单相接地故障时,如果间隙在单相接地瞬间击穿,故障切除前在稳态电压下将维持较大工频续流约个周波,故障切除后零序电流变得很小.由于线路跳闸时间始终先于间隙保护动作时间,延长间隙保护动作时限影响很小,主变压器只承受故障切除后较小零序电流作用.如果间隙在线路单相跳闸瞬间击穿,线路重合前在非全相稳态电压下维持较大工频续流,直至线路重合成功或主变压器跳闸. 个人收集整理勿做商业用途此外,因单相接地形成局部失地系统,间隙常在开关跳闸瞬间工频稳态或暂态电压下击穿并维持工频续流,直至线路重合成功()或主变压器跳闸().后两种情况下,延长间隙保护动作时限至重合闸后,将使主变压器承受间隙零序电流地时间增加左右. 个人收集整理勿做商业用途事实上,故障录波显示主变压器接地运行地中性点零序电流峰值也在几百到几千安范围,有时比不接地中性点间隙零序电流还要大,可见无论中性点是否接地运行均可以承受较大零序电流作用.并且由于危险地零序电流一般出现在间隙击穿第一周波,延长间隙保护动作时限只使主变压器承受稳态零序电流地时间稍有增加,对主变压器影响不大.特殊情况下,在线路保护拒动或重合不成功时,中性点间隙稳态零序电流将持续至间隙过流保护动作主变压器跳闸.近十年运行经验表明,广东电网尚没有发生由于间隙零序电流过大或持续时间过长,对主变压器绕组造成有害冲击地故障. 个人收集整理勿做商业用途间隙(重复)击穿暂态过程地影响由于变压器中性点入口电容地存在,间隙击穿时,中性点入口电容地电压通过引线电感呈振荡性放电,极端情况可能产生倍地间隙击穿前电压值(截波)作用于主变压器中性点绝缘.只要主变压器中性点绝缘正常,间隙距离又满足整定要求,间隙放电产生地截波电压一般低于主变压器中性点标准截波耐受值并具足够裕度.但是如果主变压器本身存在绝缘缺陷,或间隙距离不满足整定要求(间隙距离过大动作电压提高、一旦击穿产生高幅值有害截波地可能性增大),极端情况下间隙放电可能导致主变压器绝缘事故且对绕组匝间绝缘危害较大. 个人收集整理勿做商业用途广东省电力试验研究所曾于年对全省、主变压器中性点间隙放电事故进行全面调查,发现由于间隙放电击穿导致中性点匝间个人收集整理勿做商业用途第期彭向阳等. 主变压器中性点间隙保护问题分析绝缘事故起,且均为主变压器中性点绝缘事故.一起是枫树坝电厂号变因开关一相拒分同时又误拉中性点地刀,中性点间隙放电致主变压器绕组绝缘击穿;另一起是黄埔电厂号主变压器相雷击单相进波,中性点间隙放电致主变压器、相绕组匝间绝缘损坏. 个人收集整理勿做商业用途两起事故地内因都是主变压器绝缘本身存在缺陷且使用年限已久.另外,尽管当时主变压器中性点间隙动作较多,但调查没有发现绝缘事故.主变压器中性点间隙保护是现行规程规定地保护方式,间隙本身动作放电对正常绝缘不会产生太大影响,主变压器绝缘存在缺陷地运行方式可考虑尽量中性点接地运行. 个人收集整理勿做商业用途中性点间隙击穿后可能由于工频续流不能保持而熄弧,也可能重复击穿,延长间隙保护动作时限增大了间隙熄弧和重击穿地可能性.间隙放电截波水平与间隙击穿前中性点工频电压值有关,重击穿一般发生在中性点稳态电压作用下,截波水平应比间隙第一次大多在暂态电压下击穿时低,并且从录波图看,中性点间隙发生重击穿地现象不多见.因此,由于间隙保护动作时间延长有限,不太可能显著增大间隙重击穿率,间隙重击穿截波电压也低于间隙首次击穿截波电压值. 个人收集整理勿做商业用途其他方面地影响延长间隙保护动作时限后,间隙在工频电压作用下燃弧时间加长,由于中性点间隙距主变压器本体较近,极端情况下由于外界条件地作用,间隙电弧波及主变压器本体地概率增大,但可能性极小.考虑到间隙燃弧地影响,一般设计和安装时可适当加大中性点保护间隙和主变压器本体地安全距离. 个人收集整理勿做商业用途间隙燃弧时间加长在持续电流作用下,电弧热效应可能烧损间隙棒—棒电极,尤其是间隙多次击穿和电弧作用后,电极端部大多有烧损痕迹,间隙距离可能会变大.但暂时还没有发现间隙多次动作放电后间隙距离有明显变大地情况,每次间隙动作后运行人员应测量间隙距离并备案. 个人收集整理勿做商业用途结论东莞四起共六台次主变压器不接地中性点间隙动作致主变压器跳闸均系有效接地系统线路雷击单相接地故障引起,故障期间主变压器变高中性点并没有出现危险地工频稳态电压升高,中性点间隙在系统暂态电压和雷电波作用下击穿,间隙零序过流保护动作造成在线路重合前主变压器不必要地跳闸. 个人收集整理勿做商业用途避免间隙击穿主变压器不必要地跳闸,可能地措施之一是增大间隙距离,以减小雷电过电压和有效接地系统暂态电压下间隙放电地概率.但这种措施不能完全解决间隙误动问题,反而对保护主变压器中性点绝缘本身不利,并超出现行过电压保护规程地规定.因此,增大间隙距离并不可行,还是严格执行以及原粤电生[]号文地整定要求为妥. 个人收集整理勿做商业用途从四起故障地原因分析和间隙距离整定核算过程可知,主变压器中性点间隙保护在一次方面存在局限性,必须在二次方面采取措施,关键是应避免主变压器在中性点未出现危险过电压时间隙击穿跳闸.延长间隙保护动作时限躲开线路重合闸,则可避免主变压器误跳. 个人收集整理勿做商业用途按照继电保护规程,线路重合闸时限一般整定为,间隙零序保护时限一般整定为,考虑到继电保护装置固有时延和开关合闸时延,建议突破规程,将间隙零序保护动作时限延长至,配合线路重合闸动作时限. 个人收集整理勿做商业用途延长间隙保护动作时限会使间隙燃弧时间加长,极端情况下间隙电弧波及主变压器本体地概率增大,但可能性极小,设计和安装时应适当加大中性点间隙和主变压器本体地安全距离.同时,间隙燃弧时间加长电弧热效应可能烧损间隙电极,间隙距离可能会变大,间隙动作后运行人员应测量间隙距离并备案. 个人收集整理勿做商业用途—————————————————收稿日期:作者简介:彭向阳(-),男,工程师,从事高电压试验以及电力系统过电压与绝缘配合研究;钟定珠(-),男,教授级高工,从事电力系统过电压与高压开关专业研究和管理;李谦(-),男,电气高级工程师,工学博士,从事高电压绝缘配合研究.。
110kV主变间隙保护整定配合探讨
保 护 动 作 分 析 在 该 变 电站 并 网 , 电源 侧 开 关 一 般 配 设 接 和重合闸 , 荷侧开 关一般不装设保护 。 负
( ) 0 1 t kV线 路 在 线路 末 端 发 生 单 相 瞬 l
系 , 1 0 V主 变 间 隙保 护 与 电 网保护 进 行 使 k l ( ) l 0 V线路 主 变 线 路 保 护I段 ( 1将 k l I 相 整定为0 3, 确保其灵敏度满足要求。 .s 并
在地 区 电 网中 , 常发 生 在 1 0 V末端 证 在 此 情 况 下 灵 敏 地 动 作 。 常 1k
③ 间 隙过 电流保 护 : l 0 V有效 接 地 跳 开 后 , 果 地 方 电 厂 不 能 及 时 解 列 , 对 1k 如 将 系 统 中 可 能 形 成 的 局 部 不 接 地 ( 中性 点 造 成 地 方 电 厂 带 1 kV不 接 地 系 统运 行 , 如 O 1
引言
发生单相 瞬时性接地 故障时 , 由于 间 隙 距 离 不 能 躲 过 线 路 接 地 时 产生 的 暂 态 电 压造
隙零 序 电压 保 护 一 般取 值 1 0 0 可保 5 ~1 V, 8
同 样 的 结 果 , 果 1 0 V变 电站 负 荷 如 k 1 侧 有 地 方 电 厂 , 1 k 在 1 V线 路 电 源 侧 开 关 0
成 间 隙 击 穿 或 通 过 该 线 路并 网 的 地 方 电厂 接 地 变 压 器 误 跳 闸 ) 低 压 侧 有 电 源 的 不 或 ( 图 1 示 ) 能 及时 解 列 形 成 1 0 V中性 如 所 不 k 1
点不 接地 系统 , 成 l O V主变 间 隙保 护 动 造 lk 作 跳 闸 , 路 电源 侧 开 关 l 线 DL1 合成 功 后 重 不 能 恢 复 对 用 户 的 供 电 。 文 对 间 隙 保 护 本 高了供电的可靠性 。
对我局目前110kV变电站增加间隙保护的思考
为 了克 服 上述 缺 点 , 以考 虑 10 V主 变 中性 点 间 隙保 护 。 可 1k 间隙保 护
采用 的方 法 是在 变压 器 中性 点 加 装放 电 间隙 及 间 隙 电流 互感 器 , 与母 线 并 T V开 口三 角 零序 过 电压 保 护共 同组 成 。 图 2 仍 为 2台主变 并列 运 行 ,1 如 , 号 主变 中性 点接 地 。 K1 当 点接 地 故 障 时 , 号 主变 中性 点 零序 过 流 保 护第 1
一
、
目前 我 局 1 V 主 变 压 器 的保 护 配 置 缺 陷及 改 进 方 0k 1
二、 中性点保 护 间隙的配 置原则 :
l 、首先 分 析 不接 地 的变 压 器 中 性点 上 产 生过 电压 的 几种 故 障模 式 :
法: 变压 器 中性 点零 序过 电流动 作 时先跳 开 中性 点 不接 地 变压 器 的保 护 方 式, 称为零序互跳。 如图一 :, 台主变 并列运行 ,号主变中性点接地 , l2 l 当 KI 点发生接地故障时,号主变中性点零序过流保护动作 , l 第一时限跳2 号 主 变三 侧 断 路器 及 母 联 断路 器 , 故 障 点被 隔离 ,号 主 变恢 复 正 常运 行 。 K1 1
系 统最 高运 行 相 电压 。
2 形成 局 部 不 接地 系统 且变 压 器 低 压侧 有 电 源 : . 当 由于 系 统 发生 接地 故 障跳 闸后 , 使得 低压 侧 带 有 电源 且 中性 点 不接 地 的变压 器 形成 了 一个 局部 不接地 系 统 , 如果 此时 接地 故 障仍然 保 留在该 局 部 系统 中 , 该 变压 器 中性 点 的位 移 电压 将上 升 到相 电压 。 电压对 于 中性 则 该 点 绝缘 较 低 的变压 器 威胁 很 大 , 因此应 该 装间 隙进 行 保护 , 防止变 压器 绝 以 缘 损坏 。 3 断线 过 电压 : .
110kV主变低后备保护越级跳闸事故原因分析及对策
110kV主变低后备保护越级跳闸事故原因分析及对策【摘要】作为变电站的主要设备之一,电力变压器的运行状态与供电系统的可靠运行有着最直接的内在联系。
在电力变压器的日常运行维护中,配网故障频繁冲击着昂贵的电力变压器系统,使其负荷量大幅度增加,最终就会导致故障的出现。
本课题针对某地区一起110kV低压侧出线故障引起主变低保护越级跳闸事故,通过具体分析该越级保护动作发生的潜在性原因,同时结合该问题出现的线路故障原理,提出针对性的110kV主变设备保护配合方案,并经过技术分析,给出进一步的改进措施。
希望本课题的研究,能够为变电站电力系统的维护与故障检修带来一定的应用价值。
【关键词】低后备保护;越级;110kV;主变;改进措施1引言近十年来,随着我国经济体系的快速发展,带来了各行各类电子产品的繁荣盛世,也给我国的电力系统带来了越来越大的压力。
用电量的增加,用户需求标准的提升,使得各种类型的无预兆的短路故障日渐增多。
从客观角度上来说,电力变压器系统体系故障率的增加,导致其对应设备维修率的提高,同时也大大降低了主电力变压器的寿命。
因此,需要给予主变足够重视,在工作中多加关注它,从而做到及时发现主变内部潜在的各类故障与缺陷,降低其故障率的发生。
2019年的某变电站就出现过110kV主变低后备保护越级事故,该事故的发生,可以清楚的暴露出很多变电站在主变低后备保护越级方向存在的一些关键问题,这些问题必须被重视起来,并得到很好的解决,才能够确保变电站的电力变压器能够稳定安全的运行,从而进一步确保我国电力事业乃至经济体系的大幅度发展与进步。
2.事故发生原因某地220kV变电站,在正规运行过程中,110kV线路出现临时线路故障,其对应的断路器马上出现一系列的拒动反应,其具体的表现形式为主变压器在低后备情况下显示为越级跳闸状态,导致电力系统瞬间崩塌,造成了一定的经济损失的同时,也给整个电力体系敲响了警钟。
经过事后分析与查找原因后,确定事故出现的主要原因为:110kV主变压器由于侧断路器低后备保护,导致了断路器失灵,从而致使主变后备保护显示为跳闸动作。
110kV变压器中性点间隙保护的配置与整定
110kV变压器中性点间隙保护的配置与整定摘要:计算分析某某变110kV主变压器中性点不接地时的过电压,根据电网公司要求和电力规程对变压器中性点保护的规定,拆除原有中性点仅为避雷器的保护形式,提出采用间隙保护与避雷器相互并联的中性点保护方式,并确定了间隙距离。
通过继电保护定值的整定,保障了变压器在系统发生单相接地、非全相分合闸或雷电冲击时,均能安全稳定运行。
关键词:变压器中性点;单相接地;间隙保护并联避雷器;继电保护定值整定110kV变压器保护配置按反应量分为:反应非电气量保护,如重瓦斯、轻瓦斯保护;反应电气量保护,如差动、过电流、零序过流、零序过压、中性点接地间隙、过负荷保护。
非电气量保护的定值可取厂家推荐值,电气量保护的整定计算比较复杂。
而110kV变电站实际运行中,存在着设备老化、环境和人为等多种因素的影响极易导致电力设备发生故障,为确保故障发生时,继电保护装置能够正确迅速地发挥自动保护功能,必须对地区110kV变电站继电保护采用具体的整定方案,进一步提高继电保护工作效率,确保电网安全稳定运行。
1、变压器中性点间隙保护的配置目前常见的输电网络电压等级有:220kV、110kV和35kV。
110kV及以上电压等级主要承担输电任务,形成多电源供电模式,采用中性点直接接地方式,其主保护一般由全线路速动纵联保护担任,后备保护由距离保护、零序保护、阶段式过流保护组成。
110kV以下电压等级的电网,主要承担地区电网供配电任务,发生单相接地后为保证继续供电,中性点采用非直接接地方式。
变压器中性点间隙保护结构原理如图1所示,放电间隙、避雷器和接地隔离开关并联配置。
接地隔离开关可根据电力调度要求投用或退出,投用表示变压器中性点采用直接接地方式,此时变压器中性点与大地接通,放电间隙被旁路,构成了电力系统零序电流的流通回路,可根据变压器中性点处电流互感器配置零序过电流保护。
退出表示变压器中性点采用间隙接地方式,此时变压器中性点与大地之间不构成零序电流通路,在系统发生接地故障不失地时,零序电压或放电间隙电流达到整定值,间隙保护动作退出变压器运行。
针对包头电网110kV主变压器间隙保护动作的研究孙少红
2012年9月内蒙古科技与经济September2012 第18期总第268期Inner M o ngo lia Science T echnolo gy&Economy N o.18T o tal N o.268针对包头电网110kV主变压器间隙保护动作的研究孙少红(内蒙古电力(集团)有限责任公司包头供电局,内蒙古包头 014030) 摘 要:针对包头电网近一年来频繁发生110kV线路接地故障,文章就线路末端110kV主变间隙保护动作跳主变开关的事故进行了分析,针对蒙西网内存在的现实情况,提出了解决问题的方法。
关键词:中性点;零序保护;间隙保护;接地故障;短路电流 中图分类号:T M403.5(226) 文献标识码:B 文章编号:1006—7981(2012)18—0137—03 主变中性点接地方式的选择,对电网安全经济运行起着重要的作用,在中性点直接接地电网发生接地短路时,零序电流的大小和分布与电网中变压器中性点接地数目和位置有很大关系。
现在,110kV 电网由于运行方式、继电保护整定配置及防止通讯干扰等方面的要求,部分变压器采用中性点不接地方式。
但鉴于此运行方式会因雷击、单相接地短路造成大多数分级绝缘变压器中性点过电压,因此设置了间隙保护来保护变压器,可间隙保护的动作势必会影响供电可靠性和经济性以及在社会的影响。
如果能在消除接地故障时能够防止主变间隙保护动作,就能提高供电可靠性,所以,应采取相应措施降低接地故障电流和电压。
而改变电网中性点直接接地变压器的分布,合理地选择主变中性点接地方式,可提高系统供电可靠性,同时还能减小占电网故障80%以上的接地故障带来的危害,保障全网的安全经济运行。
1 事故案例220kV古城变于2011年5月16日19:13古莎线121断路器时限速断、零序II段保护动作跳闸(无故障测距),同时所代110kV磴口变2#主变间隙保护动作,152、952断路器跳闸。
110kV线路单相接地故障保护整定配合
110kV线路单相接地故障保护整定配合作者:成钢来源:《价值工程》2012年第04期摘要:本文在分析变压器中性点间隙保护的基础上,探讨了110kV线路接地时的线路及主变保护动作关系,提出了切实可行的解决措施。
关键词: 110kV线路;单相接地;故障;措施中图分类号:TM7文献标识码:A文章编号:1006-4311(2012)04-0030-010引言线路单相接地故障占线路故障的70%以上,且绝大多数是瞬时性故障,可以通过线路重合闸恢复对用户的供电。
在110kV配电网系统中,由于大多数变压器中性点采用间隙接地方式,在线路发生单相接地故障时造成主变中性点间隙击穿,变压器间隙过流保护动作跳闸,这时即使线路重合成功也不能及时恢复对用户的供电。
本文将就此问题进行分析。
1变压器间隙保护整定存在的问题原因分析1.1 间隙零序电流保护按照DL/T584-2007《3~110kV电网继电保护装置运行整定规程》(以下简称《整定规程》中6.2.9.8条的规定“变压器110kV中性点放电间隙零序电流保护的一次电流定值一般可整定为40A~100A,保护动作后可带0.3s~0.5s延时跳变压器各侧断路器”。
由于间隙过电流保护在间隙放电时应及时切除变压器,因此间隙距离的计算和选择对间隙保护能否正确动作至关重要。
变压器中性点间隙值的选择应满足以下条件:①在系统有效接地方式下,躲过单相接地暂态电压;②系统失去接地中性点且单相接地故障时,间隙应动作放电;在实际的间隙计算中,由条件②确定的间隙距离最大值和由条件①确定的间隙距离最小值往往相互之间没有一个交集。
工程上在综合考虑各方面因素后,110kV主变中性点间隙距离一般取110~135mm。
因此在110kV配电线路发生单相接地后主变中性点间隙过流保护动作就不足为奇了。
1.2 间隙零序电压保护按照《整定规程》中6.2.9.9条的规定“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,保护动作后可带0.3s~0.5s延时跳变压器各侧断路器”。
一起110千伏主变跳闸的故障分析
一起110千伏主变跳闸的故障分析摘要:针对一起110千伏主变故障跳闸情况,根据继电保护动作波形, 认真分析了异步电动机群在电网故障暂态过程中的影响,提出了防止110千伏主变间隙保护误动作的解决办法。
关键词:线路故障;主变间隙保护;异步电动机群中图分类号:u226.8+1 文献标识码:a 文章编号:0 引言110千伏线路发生单相接地,引起主变间隙保护动作的情况比较复杂,有的是因为电源端接地距离ii段(或零序ii段)时限较长或者是由于主变中、低压侧小电源引起,本案则分析了110千伏线路单相接地故障,异步电动机群失电暂态过程引起110千伏主变跳闸的情况,并提出了解决方案。
1 主变跳闸过程情况2012年11月02日10时06分57秒766毫秒,220千伏梨园变110千伏侧梨洋线线路保护启动,27ms后接地距离i段动作,跳开735开关,故障电流=35.15a(梨洋线线路ct变比600/5),3170ms 后,重合闸动作;3298ms后重合于故障,距离加速动作跳闸,故障测距12.4公里(线路全长18.4公里),后查明故障点63#~64#杆间修路,有超高货车通过,对线路放电。
果园变10时58分33秒295毫秒(该时间为保护装置显示时间,不准确),1#主变保护间隙零序ii段过压保护动作,跳开701、201、202开关,零序过压值为253.86伏(保护装置显示数值)。
一次接线如下图所示:2运行方式和保护配置说明运行方式:果园变和洋北变由735梨洋线主供,果园变正母线运行,洋北变1#变、果园变1#变中性点均不接地运行。
故障前,110千伏果园变701、110千伏洋北变701分别带有功负荷9.2兆瓦和3.81兆瓦。
保护配置:果园变主变保护为深圳南瑞isa-388g型装置,2010年6月23日投入运行,投运至今未发生异常和缺陷。
1#主变保护配置:ii段间隙零序过压保护180伏,0.5s跳主变各侧开关(i段间隙零序过压保护退出)。
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110kV主变间隙保护跳闸分析
摘要:本文以2012年2月东山变110 kv主变间隙保护跳闸为例,通过对故障录波分析提出问题,针对这些问题制定并实施了简便有效的解决方案,经过整改后,确保了这些装置动作正确,为今后类似装置的安全可靠运行积累了经验。
关键词:主变间隙
中图分类号:tm7 文献标识码:a 文章编号:1672-3791(2012)10(c)-0084-01
2012年2月12日14时23分57秒000毫秒,某110 kv线路c 相接地故障(图1),此线路开关1保护的零序i段动作,线路开关1跳闸,重合不成功;35分57秒688毫秒,1号主变间隙保护动作,主变三侧开关跳闸。
1 事故前的运行方式
110 kv某变电站只有1条110 kv线路供电,仅有1台主变运行,中性点不接地,
2 事故原因分析
2.1 现场检查试验情况
(1)对110 kv线路巡线发现,在线路的6~7号杆塔之间,c 相有放电痕迹。
(2)对1号主变本体进行外观检查,高压试验,无异常。
(3)对1号主变放电间隙进行检查,发现放电间隙的一端被风吹动(当天风力4~5级),其一端有“鸟啄”现象,但放电间隙无
放电痕迹。
(4)采用一次升电流法核对主变放电间隙变比无误(200/5),间隙过流动作定值无误(2.5 a/0.3 s),模拟保护动作后所报后台的信号与当时主变跳闸时的信号一致。
(5)核对主变零序过压保护定值无误(180 v/0.3 s),模拟保护动作后所报后台的信号与当时主变跳闸时的信号一致(且与间隙过流动作后所报后台的信号无任何区别)。
2.2 保护动作报告、故障录波及事故分析
2.2.1 1号主变保护动作报告(如表1)
2.2.2 从故障录波可以看出
1号主变无零序电流(3i。
=0,1号主变中性点未安装零序ct)。
1号主变放电间隙无电流(i。
’=0)。
110 kv线路故障从0~50 ms,1号主变高压侧电流从有到无,c 相电压降低,非故障相电压基本不变(此现象为典型大接地电流系统发生单相接地时的特征)。
110 kv线路故障后从50~428 ms(线路开关1跳开后),c相电压几乎降为0,故障相电压则上升为线电压,3u。
上升为近300 v (此现象为典型小接地电流系统发生单相接地。
2.3 保护动作分析
(1)110 kv线路单相接地故障,故障点在开关1附近,处于110 kv线路开关1保护的零序i段范围,零序i段保护0s动作,线路开关1跳闸。
(2)开关1跳闸后,110 kv变电站与系统断开联系。
因1号主变中性点未接地,同时又由于线路开关2仍在合闸位置,c相接地故障依然存在,而10 kv母线上接入的小发电厂就从主变的低压侧向高压侧反供电,使得此变电站瞬时由大接地电流系统变成了小接地电流系统,导致了主变间隙保护373 ms动作,跳开主变三侧开关。
(3)由于接地故障点处于110 kv线路开关2保护的零序ii段保护范围,其动作时间是0.5 s;因110 kv线路开关1零序i段保护0 s动作而跳闸,切除了系统流向故障点的电流;又因主变间隙过压保护0.3 s动作跳开主变三侧,切除小发电厂就从主变的低压侧向高压侧反供流向故障点的电流(此电流仅为非故障线路的接地电容电流之和,远小于大接地电流系统单相接地电流),故线路开关2的保护始终没有动作出口的条件。
所以说1号主变跳闸的真正原因是零序过压保护动作所致,从保护的动作行为分析,应评价为正确动作。
3 问题及防范措施
(1)对于主变低压(或中压)侧接有小电源的110 kv(及以上)的变电站,其主变中性点应优先考虑接地;认真核算发生单相接地时的零序电流,并考虑和线路两侧零序保护的配合。
(2)主变保护制造厂家应把零序过压信号与放电间隙过流信号分别报出,不同的保护对应不同的信号,以免造成误判断。
(3)中性点放电间隙应固定牢固,防止风吹造成放电间隙距离
发生变化,影响其可靠运行。
(4)因号1主变中性点未安装零序流变(现无零序保护),建议把线路保护流变的尾端在保护屏的端子排上引出并接到装置的
零序电流回路,使其在中性点接地时投入零序保护,这样既简单实用又节约投资。
(5)在订购主变压器时,应要求厂家配置主变中性点零序流变。