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东莞变压器中性点保护分析

发布时间:2019-07-12 11:30:22来源:

  变保护做定检ch联跳压板误跳了」3变。后来blishin电压」隙不应放ser分析两次事故大家认为e中做好主变中性点过电压防护和继电保护工作对电力系统主要设备的安全可靠运行具有重要作用。东莞供电局变压器中性点接地保护经历了几次较大的变化,现行的主变压器中性点接地运行方式是:220kV变电站有一台变压器220kV侧、110kV侧中性点接地运行,其他变压器220kV、110kV中性点经间隙接地;电厂或中压、低压侧有电源的变电站:有接于同一110kv母线的2台及以上主变压器,保持1台变压器直接接地运行,其他变压器110kV中性点经间隙接地;110kV部分为双母线(或单母线分段)分裂运行的变电站,保持每一条母线或母线段上有1台变压器中性点直接接地运行,其他变压器110kv中性点经间隙接地;变电站为线路变压器组单元结线,保持每一台中压或低压侧带电源运行的变压器中性点直接接地或110kV侧中性点经间隙接地运行,其他变压器110kv侧中性点不接地运行。这样的中性点运行方式既可保证整个东莞电力系统为有效接地系统,保证变压器不受危险过电压的损害,还能在方式改变时尽可能使零序电流的分布不变。

  过去这种部分变压器中性点直接接地的运行方式,在发生接地故障时,首先通过“联跳”回路跳开中性点不接地的变压器,联跳回路的接线复杂,难做试验检查,容易出错,曾经发生过1步取消了式来防止过电压对变压器绝缘的损坏。

  1110kV变压器分析介绍在97年前我局部分110kV变压器中性点装设间隙的,采用间隙接地运行方式,低压侧不带地方电厂的变压器,一般认为中性点不会出现击穿间隙的过电压,因此不投间隙保护。

  97年东莞电网发生了两次因变压器中性点间隙放电,引起保护动作的事故。一次是隔坑站(T接站)变压器中性点间隙放电,引起大朗站大横线零序保护动作,影响隔坑站、横沥站的正常供电,另一次是狮岭站变压器中性点间隙放电,引起莆心站莆狮线零序保护动作,影响狮岭站、凤岗站的正常供电。两次保护动作,重合闸动作都没成功,影响比较大。

  ?135mm,间隙工频放电电压计算公式:1.06为放电分散系数,1.05为气象系数,查130135mm间隙试验工频放电电压为56kV 50.352.8kV,通常当中性点电压达到52.1kV时,中性点间隙将放电。

  一般中性点不会出现超过52. 1kV的工频过性点间隙放电的原因是间隙的大小不合格所致。

  各兄弟单位的运行经验也都证实,上述的计算值并不可靠,110kV中性点间隙的放电值分散性很大,难于确保理想状态,同时确定装设间隙,又没投间隙保护是不合理的,但间隙保护动作又要停变压器检查费时费力,比较后决定为避免不必要的间隙过流保护误动作影响供电可靠性,对低压侧或中压侧无电源的主变压器,不需要在110kV中性点装设保护间隙,己经装设的间隙可逐步拆除。此类主变压器中性点采用专用避雷器进行过电压防护。考虑低压侧带电源运行的变压器中性点经间隙接地,间隙过流保护应与线路零序后备保护动作时间以0. 5s级差配合,整定为为0. 8s同时为提高重合闸的成功率,调整了重合闸的动作时间,从1s改为2s.这样,在线路上发生瞬时接地故障时,线路零序保护先动作,切除故障,靠重合闸恢复供电。避免主变间隙保护动作跳主变,影响供电可靠性。

  220kV变压器分析介绍4次220kV变压器间隙保护动作跳主变的故障。

  1故障的基本描述(沙立线单供立新站,)A相发生雷击引起的单相接地故障,当沙立线A相开关跳闸后至重合上,即沙立线非全相期间,引起立新站220kV系统非全相运行。立新站220kV系统出现较大的零序电压,此零序电压导致2主变220kV侧间隙在439ms击穿(此时仍为缺相运行状态),引起2主变220kV间隙过流保护动作在991ms跳三侧开关,间隙过流保护动作整定值约为0.55s.2002年8月3日0时14分,220kV东跃甲、乙线(东跃甲、乙线供板桥、立新)A相同时故障,线路高频保护正确动作切两侧A相开关,重合成功,当东跃甲、乙线A相开关跳闸后至重合上,即东跃甲、乙线非全相运行期间,立新站220kV系统非全相运行。立新站220kV系统出现较高的零序电压,此零序电压导致2主变220kV侧中性点间隙击穿,引起2主变220kV间隙过流保护于940ms动作跳三侧开关。2004年6月1日15时58分25秒,东葵乙线(东葵甲乙线供葵湖)C相故障,造成东葵乙线两侧保护动作,C相开关乙线故障的时候,葵湖站东葵甲线A相收发信机(LFX?912)功放插件烧坏,发不出闭锁信号,导致东莞站东葵甲线A相突变量方向元件纵联+)、零序方向元件纵联(0++)保护区外故障误动,C相开关跳闸,引起葵湖站220kV系统非全相运行。在220kV东葵乙线C相故障期间,葵湖站2主变220kV中性点间隙击穿,间隙电流达到2主变220kV侧间隙过流动作值,2主变220kV侧间隙保护动作跳主变三侧开关(当时1主变中性点接地运行)。2004年6月21日23时31分,220kV东跃线A相、东新线A相发生雷击引起的单相接地故障,当东跃线A相、东新线A相开关跳闸后至重合上,即东跃线、东新线非全相期间,跃立站、立新站220kV系统非全相运行。跃立站2主变中压侧出现较大的零序电压,此零序电压导致2主变110kV侧间隙在击穿,引起2主变110kV间隙过流保护动作在跳三侧开关;立新站220kV系统出现较大的零序电压,此零序电压导致1、3主变220kV侧间隙在击穿(此时仍为缺相运行状态),引起1、3主变220kV间隙过流保护动作在跳三侧开关。

  这四起故障性质基本相同,均为系统发生单相故障引起线路两侧开关单相跳闸,在电源侧缺相供电(两相运行)期间,有效接地系统中的不接地变压器中性点电压发生偏移,中性点承受零序电压超过中性点间隙击穿电压,间隙击穿引起中性点间隙过流保护动作跳主变。

  4系统非全相运行的分析中性点采取不接地运行方式,在电网发生单相接地故障或在非全相运行时,主变不接地中性点将产生电压位移,其中中性点工频稳态电压升高对中性点绝缘有重要影响,决定着主变中性点过电压的保护方式。下面对系统故障运行情况下110kV、220kV主变中性点工频稳态电压升高进行计算分析和说明。

  1系统非全相运行重合前系统非全相运行即二相运行(如)。

  跳闸9成功n保护动同时由于东blishin其!A」相串联绕组中点电势;ttp即/矢量。中点bookmark1从矢量图看出,有效接地系统二相运行时(设C相断开),不接地主变中性点电势等于电势,则依据矢量图主变中性点对地电压偏移为:对110kV系统,非全相运行:二相运行2发生单相接地故障110kV、220kV系统单相接地故障有两种情瓜立不接地系统带单相接地故障运行(如)有效接地系统单相接地:有效接地系统发生单相接地故障时,不接地主变中性点电压升高与系统接地方式有关,即与地系数X0/X1要求不大于3,计算时取X0/Xi =3,则中性点对地电压偏移由下面公式计算:+2),U相为系统比较高运行相电压,K=X0/Xh孤立不接地系统单相接地孤立不接地系统单相接地:从看出,孤立不接地系统带单相接地故障运行时,不接地主变中性点对地电压升高到系统比较高运行相电压:3措施根据系统非全相运行(两相运行)状态下的核算,220kV系统不接地的变压器中性点对地电压偏移为相电压的一半(3kV)而故障时各主变中性点长度为260295mm的间隙考虑99.7%的概率(取3倍正负标准偏差)后击穿电压的区间在,理论上,上述各站缺相供电引起的不接地变压器中性点稳态电压升高远不会导致间隙击穿,但还应考虑暂态过电压或操作过电压,甚至谐振过电压引起间隙击穿的可能性。由间隙距离核算可知,系统以有效接地方式运行,单相接地故障时,中性点在稳态过电压作用下,间隙不动作;但暂态过电压较高时,间隙仍将动作。为保证可靠供电,只能考系:统零20正序阻济参数有关o有效接地系统接ublishing 10kV电压互感器烧毁的原因分析和防范措施广东电网公司东莞供电局王文洪法,阐明了安装在电压互感器一次绕组中性点的消谐电阻有效限制电压互感器铁磁谐振和低频饱和电流。

  中性点非直接接地系统,在2002年9月至2003年底发生10kV母线电压互感器发生四次烧坏和多次一次熔断器熔断的障碍。由于电压互感器烧坏和一次熔断器熔断的事故率较高,容易导致系统低电压保护误动,电能计算损失,某些继电保护失效,所造成的后果不可忽视。

  2铁磁谐振过电压可引起电压互感器一次侧熔丝熔断或电压互感器烧坏1铁磁谐振产生的原理在中性点不接地系统中,正常运行时由于三相对称,电压互感器的励磁阻抗很大,大于系统对地电容,即XL>Xc,两者并联后为一等值电容,系统网络的对地阻抗呈现容性,电网中性点的位移基本接近于零。在系统扰动,如:①电压互感器的突然投入;②线路发生单相接地;③系统运行方式的突然改变或电气设备的投切;④系(上接64页)虑间隙过流保护应与线路保护、重合闸动作时间配合,线路发生接地是保护先动作,切除故障,靠重合闸恢复供电,避免主变间隙保护动作跳主变,影响供电可靠性。

  主变中性点间隙过流保护的动作时间现为0.5s,220kV线路重合闸的动作时间为0.8s.从五次故障情况看,如果重合闸时间整定稍短点或将主变220kV中性点间隙过流保护动作跳主变时间稍延长,主变中性点保护均躲得过线路重合闸而不至于发生这几起跳主变的故障。考虑到有效熄弧等因素,线路单相重合闸时间整定不应小于0.8s,因此可从适当延长主变中性点间隙过流保护动作时间考虑。2004年7月我们调整了跃立、立新、葵湖站主变间隙零序保护动作时间为1.2s尽管理论上,低压侧不带地方电厂的变压器,一般中性点不会出现击穿间隙的过电压,非全相供电引起的不接地变压器中性点稳态电压升高也不会导致间隙击穿,事实上我局发生了多次非全相供电引起的不接地变压器中性点稳态电压导致间隙击穿,故必须考虑暂态过电压或操作过电压,甚至谐振过电压引起间隙击穿的可能性,在分析变压器过电压保护时,一定要注意暂态过电压对间隙的影响。并采取措施避免主变间隙保护动作跳主变,影响供电可靠性。

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