王煉
(廣東電網(wǎng)公司深圳供電局廣東深圳518000)
【摘要】:本文主要論述變電站電壓互感器因二次接線錯誤造成二次回路電壓異常的原因及其對繼電保護的影響的三個方面,結(jié)合繼電保護技術(shù)規(guī)程和反事故措施有關(guān)要求對防止電壓互感器二次回路異常的措施進行了闡述,以進一步提高繼電保護專業(yè)人員對電壓互感器二次回路異常危害的認識。實踐證明,采取的這些措施,對保證繼電保護裝置的正確動作起到了十分重要的作用。
【關(guān)鍵詞】:電壓互感器;二次回路;繼電保護
中圖分類號:TB
0引言
因電壓互感器(TV)二次回路異常造成的繼電保護裝置誤動時有發(fā)生,并導(dǎo)致擴大性事故。例如,某一220kV變電站曾經(jīng)在一次110kV母線帶電合接地刀閘時,因TV二次回路異常造成一條220kV線路保護(LFP-901A)誤跳閘的擴大事故。這次事故,反映出部分繼電保護專業(yè)人員對TV二次回路異常,特別是對二次回路多點接地的危害缺乏足夠的認識,有必要對此進行探討。
1造成TV二次回路異常的原因分析
所謂TV二次回路異常系指由于某些原因造成TV二次測量不能正確反映一次系統(tǒng)的運行狀態(tài)和一次電壓的幅值及相位。根據(jù)以往有關(guān)事故調(diào)查的情況分析看,造成TV二次回路異常的原因主要有以下3個方面:
a.同一TV的二次回路多點接地。如果在TV二次端子箱接地后,在主控制室又再次接地,兩接地點之間無電纜芯連接,或兩個及以上的TV中性點在端子箱接地后,再經(jīng)電纜芯引入主控制室內(nèi)直接連接起來,如引至主控制室接地小母線N600上連接。
對于這兩種TV二次回路接地方式,當中性點直接接地系統(tǒng)中的變電站內(nèi)或出口發(fā)生接地短路故障時,由于有很大的短路電流進入變電站的接地網(wǎng)中,而接地網(wǎng)上每一點的電位是不同的,即TV的各二次接地點之間將出現(xiàn)電位差。這種各TV中性點電位的不等而引起的附加電壓造成了電壓二次回路中性點發(fā)生偏移,此時電壓二次系統(tǒng)中性點N600的電位為
。1)
式中E1,E2,…,Ei為各TV中性點電位;Y1,Y2,…,Yi為各TV中性點到主控制室接地小母線N600的導(dǎo)納。
這樣TV中性點的附加偏移電壓為
ΔUi=EN600-Ei(2)
由于這個附加偏移電壓的存在,TV二次回路采用零相接地方式時會造成UA0,UB0,UC0及3U0的異常,從而導(dǎo)致繼電保護裝置所感受的電壓不能正確反映一次電壓的幅值和相位,造成繼電保護裝置不正確動作。
b.TV二次回路中性點未接地或接地不可靠。由于有較大的接地電阻,使得TV二次回路中性點的電位為懸浮電位。這種情況下的TV二次回路中性點電位為
(3)
正常運行時3U0=0,UA+UB+UC=0。當三相負載對稱時,則EN=0,即中性點不發(fā)生位移。當發(fā)生不對稱故障時,由于3U0和UA+UB+UC不等于0,使TV二次回路中性點發(fā)生偏移。由式(3)可以看出,在負荷對稱的情況下,中性點發(fā)生偏移的程度取決于三相電壓的對稱性,而三相電壓不對稱性的程度又取決于發(fā)生接地短路故障時故障點與TV安裝處的距離,距離愈近則故障相與非故障相間的電壓差別(幅值和相位)就愈大,TV二次回路中性點的偏移也就越大。
c.TV的不同二次繞組引至控制接地時用同一根電纜芯。如果TV二次開口三角繞組與星型繞組用同一根電纜芯引至控制室接地時,在系統(tǒng)正常運行中,由于星型繞組的負載在公用電纜芯上產(chǎn)生壓降,將會造成開口三角繞組有輸出。
2防止TV二次回路異常的措施
由于TV二次回路異常將造成繼電保護裝置的不正確動作,因此必須采取相應(yīng)的措施防止TV二次回路出現(xiàn)異常。根據(jù)現(xiàn)場的運行經(jīng)驗和有關(guān)“反措”的規(guī)定,下面的幾種措施對于防止TV二次回路出現(xiàn)異常是行之有效的。
a.二次回路中每一個電氣連接的繼電保護回路只允許留一個接地點,且接地一定要可靠。如果幾組TV共用一條“地”母線,則這幾組TV的二次回路共屬一個電氣連接,也只能有一處接地。
b.由TV端子到接地點間的導(dǎo)線不得串入小開關(guān)或保險絲,且不得拆動,以保持TV二次回路良好可靠的接地。
c.TV的不同二次繞組引至控制室接地點的電纜不允許共用電纜芯。具體來說就是對于TV二次開口三角繞組不允許與星型繞組的接地回路共用電纜芯,即開口三角繞組必須用單獨電纜芯將N線引至控制室后再可靠接地。
在文首提及的某220kV變電站在110kV母線帶電合接地刀閘造成一條220kV線路保護(LFP-901A)誤動的事故發(fā)生后,經(jīng)認真檢查,發(fā)現(xiàn)該變電站220kV,110kV,10kV三個電壓等級的6臺TV的N線均在就地TV端子箱接地,同時6臺TV的N線均引至控制室共用一根N600小母線再次接地,共7個接地點。而且所有TV二次開口三角繞組與星型繞組N線共用一根電纜芯。按上述措施進行整改后,該站第二年再次發(fā)生110kV母線帶電合接地刀閘的惡性事故,但沒有一套保護因電壓互感器二次回路異常造成誤動,收到滿意效果。
3結(jié)論
a.電壓互感器二次回路多點接地或接地不良,將引起二次電壓異常,造成繼電保護的不正確動作,各級繼電保護人員必須對此有充分認識。
b.電壓互感器不同二次回路不相互獨立,將造成3U0產(chǎn)生異常輸出,造成保護拒動或誤動,必須加以克服。
c.近年來,電網(wǎng)繼電保護裝置的構(gòu)成發(fā)生了根本性變化,特別是大量微機保護投入運行,對二次回路接線方式提出了更加嚴格的要求,必須充分認識各項反事故措施的重要性并嚴格加以執(zhí)行,以保證繼電保護裝置的可靠運行。
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