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某电力大厦变压器零序保护误动作跳闸原因分析及防范措施.docx

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某电力大厦变压器零序保护误动作跳闸原因分析及防范措施.docx

上传人:科技星球 11/17/2022 文件大小:31 KB

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某电力大厦变压器零序保护误动作跳闸原因分析及防范措施.docx

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Summary:针对广州某电力大厦10KV变压器零序保护误动作导致整栋大厦短时间断电,深入调查,分析故障原因,提出预防整改措施。
Keys:零序动作故障排查事件分析防范措施
0前言
2019年12月5日9时,广州某电力大厦#1变压器高低压开关突然跳闸,导致该办公大厦B座南塔照明及办公用电断电。现场检查,发现#1变压器零序保护动作,其它无异常。9时15分。摇测变压器绝缘正常后送电,大厦电力恢复。经调查,变压器跳闸时,操作人员正在对锅炉机房的锅炉加热管进行送电
试运。针对以上事件问题,逐一排查,全面检查一、二设备、设备维护保养、高压绝缘试验、保护装置校验及传动等,均未发现异常。本文通过综合分析,提出防范措施,避免以后同类型事件发生。
1事件经过简要
,查看#1变压器柜综合继保系统,继保装置报警代码为“6”,对应故障为零序电流动作跳闸,同时零序跳闸信号继电器复位键弹出,判断为#1变压器零序保护动作导致大厦B座南塔断电。
,锅炉机房的锅炉加热管正在送电试运行。试运前,操作人员测量各加热器接地电阻及相间电阻均正常。锅炉加热管共两组,每组有8支三相加热管,每支加热管功率为54KW。按照操作规程逐一投送,投送过程中,三相电流保持平衡。
#1变压器三相温差正常,且无明显接地击穿现象。变压器送电后,运行工况正常。变压器低压侧ABC三相电流分别为339A、337A、328A,三相平衡。
2故障排查
。12月6日对加热器设备进行检查及投入试运,加热器设备及配电设备均为正常,锅炉加热器PLC智控装置各信号均正常。
#1变压器系统配电设备排查。12月13日晚,对高压柜、变压器、电缆进行预防性试验,对#1变压器、#1变压器柜、1#电缆、高低压侧电源开关进行耐压绝缘测试及保护动作值试验,测试值均在规范要求内。具体参数如下:
#变压器G4出线柜铭牌参数:型号:KYN-10-31;额定电压(kV):12;额定电流(A):630;出厂日期:2003年9月。
(MΩ):
测量相别
相对地
相间
断口间
耐压前
11000
13200
10800
耐压后
10700
13000
10700
根据《电力设备预防性试验规程Q/CSG114002-2011》要求:
采用2500V兆欧表进行试验,10kV真空断路器的绝缘电阻结果一般不低于300MΩ。
:
加压部位
相对地
相间
断口间
试验电压(kV)
28
28
28
试验时间(S)
60
60
60
试验结果
通过
通过
通过
根据《电力设备预防性试验规程Q/CSG114002-2011》要求:10kV真空断路器在28kV电压下进行1分钟耐压试验,真空断路器在分闸状态时,在断口间进行工频耐压试验,通过则说明真空度良好。
(μΩ):
测量相别
要求
A相
B相
C相
测量值
≤100



根据《电力设备预防性试验规程Q/CSG114002-2011》要求:
630A以下断路器导电回路电阻:大修后应符合制造厂规定(≤100μΩ)。
:
项目
整定值
输入值
AN
BN
CN
速断保护
17A/

不动作
/
不动作
-
17A/35ms
/
17A/38ms
过流保护
5A/

不动作
/
不动作
-
5A/290ms
/

项目
整定值
输入值
I0
零序保护


不动作
-

试验结果变化不应大于5%,合格。
:
①“五防”闭锁机构测试,正常;
②分、合闸操作机构测试,正常;
③真空断路器真空灭弧室外观正常,真空度良好;动触头上的软连接夹片无松动。
检查及试验结果:设备合格。
。为了确定现运行的#1变压器保护定值是否准确,是否由于保护定值误差导致保护误动,经供电局专家核算后告知,改大厦配电系统的保护定值符合设备运行,保护定值正确无误。
3故障分析
,判断是由零序保护动作而产生跳闸,根据事故后现场设备状态以及停电试验数据,排除综合继保本体故障以及主设备故障。
,可排除变压器本体故障造成的零序跳闸,检查变压器周边,未发现小动物痕迹,排除变压器本体及小动物进入变压器而造成的零序跳闸。
,低压侧锅炉加热器回路正在投入运行中。虽然检查锅炉加热器系统无发现问题,但存在手动操作投入时,锅炉加热器(共两套加热器,每套8组)各组投入的间隔过短,造成电流叠加过快,系统震荡,而造成零序跳闸的可能性。

零序电流互感器的工作原理,当三相导线穿过一个零序互感器时,三相电流矢量和为零,即零序电流I0=Ia+Ib+Ic=0,当三相导线任何一相发生接地故障且
大于设计值时,零序互感器二次侧输出零序电流,使所接二次线路上的设备保护动作。
由于网路上的电流互感器的变比都比较大(相对于零序电流互感器的变比)。当允许的一次零序电流I一定时,继保装置合成的二次电流
较小(),这样其抗干扰的能力就弱(这种干扰主要来自于电磁干扰造成的零飘),误动作率就高;
‚由于谐波与基波的频率有特殊的关系,故在与基波合成时会分别表现出
谐波
正序、负序和零序特性。但不能把谐波与这些分量等同起来。由上所述,之所以要把基波分解成三个分量,是为了方便对系统的分析和状态的判别,如出现零序很多情况就是发生单相接地,这些分析都是基于基波的,而正是谐波叠加在基波上而对测量产生了误差,谐波是个外来的干扰量,就如三次谐波对零序分量的干扰,会导致零序动作。
,造成此处跳闸的可能性有:
,锅炉加热器各组投入的间隔过短,造成电流叠加过快,系统震荡,而造成零序保护动作跳闸的可能性。
,零序动作跳闸。
防范对策
,投入时间避开负荷高峰期。
,判断是否存在超出零序保护动作值的谐波,根据测试结果决定是否需要进行谐波治理,增加有源或无源滤波装置。
,按照继电保护的使用年限一般为10~12年,建议改造变压器的继电保护装置,改造为最新型号的综合继保装置,确保保护装置具有良好的可靠性和灵敏性。
Reference:{1}《电力设备预防性试验规程Q/CSG114002-2011》
{2}ABB综保SPAJ140C中文说明书
{3}电力系统保护与控制北京:清华出版社,2005.
江振生(1976-),男,广东普宁人,电气工程师,从事电力工程项目管理工作。
 
-全文完-