兩例互感器繞組極性標(biāo)錯引起保護誤動分析

一、兩相式過電流保護電流互感器極性接反引起誤動

1.事故概況：2012年6月，我縣某企業(yè)35kV變電站一條10kV直供分廠線路，過電流Ⅱ段保護，在天氣無風(fēng)、無雨，設(shè)備及負(fù)荷正常的情況下，接連發(fā)生六次動作跳閘。經(jīng)反復(fù)的詳細檢查和線路的巡視及絕緣搖測，沒發(fā)現(xiàn)線路有不同相接地和短路現(xiàn)象。核對電流互感器變比和保護定值以及對保護裝置作傳動試驗，均沒發(fā)現(xiàn)問題。

2.原因分析：該線路保護采用簡單的兩段式過電流保護，電流互感器倍率為400/5，過電流Ⅰ段為無時限電流速斷保護，Ⅱ段為定時限過電流保護，過電流保護的啟動元件KA3、KA4、KA5接于不完全星形接線的電流回路，如圖1所示。

這種接線在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，中性線所流過的電流：

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

當(dāng)A、C相極性不同時(如C相極性接反，即圖1中K1與K2互換，)這樣帶*號的極性端正好與A 相的相反，這時Íc電流的方向與原來正好相差1800，從圖3的相量圖可以看出，中性線電流ÍN=(ÍA-ÍC)，其幅值等于ÍA+ÍC的倍。根據(jù)該線路最大負(fù)荷電流為380A，過電流Ⅱ段保護一次整定值為570A，約為最大負(fù)荷電流的1.5倍，二次整定值為7.125A，當(dāng)該廠用負(fù)荷接近到最大負(fù)荷值380A時，流過過電流Ⅱ段保護裝置的二次電流動作值

，此值大于二次整定值為7.125A，造成過電流繼電器KA4的的誤動。

式中：Idzj—過電流保護二次整定值;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時中性線實際電流倍數(shù)。

最后經(jīng)過認(rèn)真詳細的接線檢查核對，發(fā)現(xiàn)就是C相電流互感器二次繞組的K1與K2兩線頭的接線端子套管頭尾穿錯，造成在進行A、C相繞組連線時接錯，導(dǎo)致極性接線錯誤。

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

二、電壓互感器開口三角輔助繞組極性接反引起誤報信號

在10~35kV中性點非直接接地系統(tǒng)中，為實現(xiàn)對系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視，廣泛采用三個單相電壓互感器構(gòu)成的Yo/Yo/△ 開口三角接線，當(dāng)高壓電網(wǎng)的絕緣正常時，由于電網(wǎng)中三相電壓是對稱的，開口三角繞組兩端的電壓為零(實際上由于三相電壓不完全對稱，開口三角形兩端上會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，在開口三角形兩端就會產(chǎn)生一定的零序電壓，使接地保護裝置動作并發(fā)出聲光信號。但在實際使用過程中，往往由于安裝、檢修試驗中的疏忽，造成三個單相電壓互感器輔助二次線圈的極性接線不正確，引起絕緣監(jiān)察裝置或零序保護誤動作。

1.異常概況：

我縣某企業(yè)35kV變電站建成后進行試送電運行，當(dāng)35kVⅠ段母線電壓互感器帶電運行后，接在35kVⅠ段母線上的臺型號為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)察裝置動作，中央信號報出“35kVⅠ段母線接地”的聲、光信號，接線如圖4所示：

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

報出;所內(nèi)高壓設(shè)備及電力線路運行正常，無異?，F(xiàn)象發(fā)生;最后拆

下電壓互感器開口三角輔助繞組與外部的電氣連線，對繼電保護及自動裝置按絕緣監(jiān)察裝置的20V動作電壓進行檢驗，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電壓互感器開口三角繞組極性正確時的矢量圖：

圖6為35kV電壓互感器開口三角繞組C相極性接反時的矢量圖：

根據(jù)矢量分析，當(dāng)電壓互感器開口三角接線的繞組中C相繞組極性接反，則在系統(tǒng)正常的情況下，電壓互感器開口三角輔助繞組二次引線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的電壓遠大于繼電保護及自動裝置按絕緣監(jiān)察裝置的20V動作電壓，這必然造成35kV絕緣監(jiān)察裝置動作，導(dǎo)致中央信號聲、光報警。

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進行對調(diào)，又重新分別測定了三個電壓互感器輔助繞組的極性，恢復(fù)電壓互感器開口三角輔助繞組所有電氣連線，再次將35kVⅠ段母線電壓互感器送電后，電壓互感器開口三角輔助繞組二次引線N、L兩端的零序不平衡電壓約2.7V左右，中央信號裝置也再未因此發(fā)生過誤報“35kVⅠ段接地”的聲、光信號。

三、今后對策

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、檢修更換的過程中，要嚴(yán)格按照《電氣設(shè)備交接及預(yù)防性試驗規(guī)程》的要求,必須進行相關(guān)項目的試驗。切實做到“應(yīng)試必試，試必試好”。更不要認(rèn)為變電站的一、二次設(shè)備都是國內(nèi)知名度很高的企業(yè)生產(chǎn)的，設(shè)備內(nèi)部接線不會有錯。實踐證明，廠家安裝接線人員，有時疏忽，也會接錯接線。因而對繼電保護及安全自動裝置在安裝或更換的過程中，對其電流、電壓互感器繞組回路的極性試驗和核查裝置外部接線工作十分重要，來不得半點的馬虎。否則，將會在設(shè)備投入運行后，無疑會給電氣運行人員在進行異常分析時，帶來許多假象和迷惑，造成誤判斷。同時也給線路運行管理單位造成許多無謂的線路、設(shè)備巡視檢查的麻煩和用戶的停電損失。兩起事例，啟示可謂深刻，教訓(xùn)須當(dāng)牢記。