兩例互感器繞組極性標(biāo)錯(cuò)引起保護(hù)誤動(dòng)分析

一、兩相式過(guò)電流保護(hù)電流互感器極性接反引起誤動(dòng)

1.事故概況：2012年6月，我縣某企業(yè)35kV變電站一條10kV直供分廠(chǎng)線(xiàn)路，過(guò)電流Ⅱ段保護(hù)，在天氣無(wú)風(fēng)、無(wú)雨，設(shè)備及負(fù)荷正常的情況下，接連發(fā)生六次動(dòng)作跳閘。經(jīng)反復(fù)的詳細(xì)檢查和線(xiàn)路的巡視及絕緣搖測(cè)，沒(méi)發(fā)現(xiàn)線(xiàn)路有不同相接地和短路現(xiàn)象。核對(duì)電流互感器變比和保護(hù)定值以及對(duì)保護(hù)裝置作傳動(dòng)試驗(yàn)，均沒(méi)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

2.原因分析：該線(xiàn)路保護(hù)采用簡(jiǎn)單的兩段式過(guò)電流保護(hù)，電流互感器倍率為400/5，過(guò)電流Ⅰ段為無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)，Ⅱ段為定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)，過(guò)電流保護(hù)的啟動(dòng)元件KA3、KA4、KA5接于不完全星形接線(xiàn)的電流回路，如圖1所示。

這種接線(xiàn)在A、C相極性相同，也即一次L1與二次K1同極性(或一次L2與二次K2同極性時(shí)，中性線(xiàn)所流過(guò)的電流：

ÍN=ÍA+ÍC=-ÍB, ÍN=ÍA+ÍC=-ÍB所以KA4元件所反映的是B相電流的絕對(duì)值，其向量關(guān)系如圖2所示：

當(dāng)A、C相極性不同時(shí)(如C相極性接反，即圖1中K1與K2互換，)這樣帶*號(hào)的極性端正好與A 相的相反，這時(shí)Íc電流的方向與原來(lái)正好相差1800，從圖3的相量圖可以看出，中性線(xiàn)電流ÍN=(ÍA-ÍC)，其幅值等于ÍA+ÍC的倍。根據(jù)該線(xiàn)路最大負(fù)荷電流為380A，過(guò)電流Ⅱ段保護(hù)一次整定值為570A，約為最大負(fù)荷電流的1.5倍，二次整定值為7.125A，當(dāng)該廠(chǎng)用負(fù)荷接近到最大負(fù)荷值380A時(shí)，流過(guò)過(guò)電流Ⅱ段保護(hù)裝置的二次電流動(dòng)作值

式中：Idzj—過(guò)電流保護(hù)二次整定值;I1—最大負(fù)荷電流;

NCT—電流互感器變比;

IZN—電流互感器繞組極性接錯(cuò)時(shí)中性線(xiàn)實(shí)際電流倍數(shù)。

最后經(jīng)過(guò)認(rèn)真詳細(xì)的接線(xiàn)檢查核對(duì)，發(fā)現(xiàn)就是C相電流互感器二次繞組的K1與K2兩線(xiàn)頭的接線(xiàn)端子套管頭尾穿錯(cuò)，造成在進(jìn)行A、C相繞組連線(xiàn)時(shí)接錯(cuò)，導(dǎo)致極性接線(xiàn)錯(cuò)誤。

3.處理措施：我們把C相電流互感器二次繞組的K1與K2兩線(xiàn)頭接線(xiàn)端子套管對(duì)調(diào)連接后，又重新測(cè)定了 A、C兩相電流互感器一次和二次繞組的極性并進(jìn)行正確連接，再未發(fā)生過(guò)因此原因而誤動(dòng)跳閘現(xiàn)象。

二、電壓互感器開(kāi)口三角輔助繞組極性接反引起誤報(bào)信號(hào)

在10~35kV中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中，為實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視，廣泛采用三個(gè)單相電壓互感器構(gòu)成的Yo/Yo/△ 開(kāi)口三角接線(xiàn)，當(dāng)高壓電網(wǎng)的絕緣正常時(shí)，由于電網(wǎng)中三相電壓是對(duì)稱(chēng)的，開(kāi)口三角繞組兩端的電壓為零(實(shí)際上由于三相電壓不完全對(duì)稱(chēng)，開(kāi)口三角形兩端上會(huì)有一很小的不平衡電壓存在);當(dāng)高壓電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，在開(kāi)口三角形兩端就會(huì)產(chǎn)生一定的零序電壓，使接地保護(hù)裝置動(dòng)作并發(fā)出聲光信號(hào)。但在實(shí)際使用過(guò)程中，往往由于安裝、檢修試驗(yàn)中的疏忽，造成三個(gè)單相電壓互感器輔助二次線(xiàn)圈的極性接線(xiàn)不正確，引起絕緣監(jiān)察裝置或零序保護(hù)誤動(dòng)作。

1.異常概況：

我縣某企業(yè)35kV變電站建成后進(jìn)行試送電運(yùn)行，當(dāng)35kVⅠ段母線(xiàn)電壓互感器帶電運(yùn)行后，接在35kVⅠ段母線(xiàn)上的臺(tái)型號(hào)為JDZJ6——35W2單相電壓互感器(電壓比為)構(gòu)成的35kV系統(tǒng)絕緣監(jiān)察裝置動(dòng)作，中央信號(hào)報(bào)出“35kVⅠ段母線(xiàn)接地”的聲、光信號(hào)，接線(xiàn)如圖4所示：

經(jīng)檢查，該廠(chǎng)35kVⅠ段、Ⅱ母線(xiàn)上的三相相電壓表指示為21.36kV，線(xiàn)電壓指示為37kV，表計(jì)指示正常。向該廠(chǎng)供電的相距約15km的丹陽(yáng)110kV變電站的35kV系統(tǒng)也無(wú)單相接地故障發(fā)生和信號(hào)

報(bào)出;所內(nèi)高壓設(shè)備及電力線(xiàn)路運(yùn)行正常，無(wú)異?，F(xiàn)象發(fā)生;最后拆

下電壓互感器開(kāi)口三角輔助繞組與外部的電氣連線(xiàn)，對(duì)繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置按絕緣監(jiān)察裝置的20V動(dòng)作電壓進(jìn)行檢驗(yàn)，也未發(fā)現(xiàn)異常 。

2.原因分析：

根據(jù)出現(xiàn)的異常，經(jīng)過(guò)矢量分析，矢量分析如圖5、圖6所示：圖5為35kV電壓互感器開(kāi)口三角繞組極性正確時(shí)的矢量圖：

圖6為35kV電壓互感器開(kāi)口三角繞組C相極性接反時(shí)的矢量圖：

根據(jù)矢量分析，當(dāng)電壓互感器開(kāi)口三角接線(xiàn)的繞組中C相繞組極性接反，則在系統(tǒng)正常的情況下，電壓互感器開(kāi)口三角輔助繞組二次引線(xiàn)N、L的兩端電壓：

得出的結(jié)論為很有可能是35kV電壓互感器開(kāi)口三角輔助繞組有一相繞組內(nèi)部極性接反，此66.7V的電壓遠(yuǎn)大于繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置按絕緣監(jiān)察裝置的20V動(dòng)作電壓，這必然造成35kV絕緣監(jiān)察裝置動(dòng)作，導(dǎo)致中央信號(hào)聲、光報(bào)警。

3.處理措施：我們把C相電壓互感器輔助二次繞組兩端的引線(xiàn)進(jìn)行對(duì)調(diào)，又重新分別測(cè)定了三個(gè)電壓互感器輔助繞組的極性，恢復(fù)電壓互感器開(kāi)口三角輔助繞組所有電氣連線(xiàn)，再次將35kVⅠ段母線(xiàn)電壓互感器送電后，電壓互感器開(kāi)口三角輔助繞組二次引線(xiàn)N、L兩端的零序不平衡電壓約2.7V左右，中央信號(hào)裝置也再未因此發(fā)生過(guò)誤報(bào)“35kVⅠ段接地”的聲、光信號(hào)。

三、今后對(duì)策

凡新安裝或檢修更換的電氣設(shè)備，施工安裝及檢修單位在安裝、檢修更換的過(guò)程中，要嚴(yán)格按照《電氣設(shè)備交接及預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》的要求,必須進(jìn)行相關(guān)項(xiàng)目的試驗(yàn)。切實(shí)做到“應(yīng)試必試，試必試好”。更不要認(rèn)為變電站的一、二次設(shè)備都是國(guó)內(nèi)知名度很高的企業(yè)生產(chǎn)的，設(shè)備內(nèi)部接線(xiàn)不會(huì)有錯(cuò)。實(shí)踐證明，廠(chǎng)家安裝接線(xiàn)人員，有時(shí)疏忽，也會(huì)接錯(cuò)接線(xiàn)。因而對(duì)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置在安裝或更換的過(guò)程中，對(duì)其電流、電壓互感器繞組回路的極性試驗(yàn)和核查裝置外部接線(xiàn)工作十分重要，來(lái)不得半點(diǎn)的馬虎。否則，將會(huì)在設(shè)備投入運(yùn)行后，無(wú)疑會(huì)給電氣運(yùn)行人員在進(jìn)行異常分析時(shí)，帶來(lái)許多假象和迷惑，造成誤判斷。同時(shí)也給線(xiàn)路運(yùn)行管理單位造成許多無(wú)謂的線(xiàn)路、設(shè)備巡視檢查的麻煩和用戶(hù)的停電損失。兩起事例，啟示可謂深刻，教訓(xùn)須當(dāng)牢記。