某電力大廈變壓器零序保護誤動作跳閘原因分析及防范措施

某電力大廈變壓器零序保護誤動作跳閘

原因分析及防范措施摘要：針對廣州某電力大廈10KV變壓器零序保護誤動作導(dǎo)致整棟大廈短時間斷電，深入調(diào)查，分析故障原因，提出預(yù)防整改措施。關(guān)鍵詞：零序動作故障排查事件分析防范措施0前言2019年12月5日9時，廣州某電力大廈#1變壓器高低壓開關(guān)突然跳閘，導(dǎo)致該辦公大廈B座南塔照明及辦公用電斷電?，F(xiàn)場檢查，發(fā)現(xiàn)#1變壓器零序保護動作，其它無異常。9時15分。搖測變壓器絕緣正常后送電，大廈電力恢復(fù)。經(jīng)調(diào)查，變壓器跳閘時，操作人員正在對鍋爐機房的鍋爐加熱管進行送電試運。針對以上事件問題，逐一排查，全面檢查一、二設(shè)備、設(shè)備維護保養(yǎng)、高壓絕緣試驗、保護裝置校驗及傳動等，均未發(fā)現(xiàn)異常。本文通過綜合分析，提出防范措施，避免以后同類型事件發(fā)生。1事件經(jīng)過簡要1.1跳閘后，查看#1變壓器柜綜合繼保系統(tǒng)，繼保裝置報警代碼為“6”，對應(yīng)故障為零序電流動作跳閘，同時零序跳閘信號繼電器復(fù)位鍵彈出，判斷為#1變壓器零序保護動作導(dǎo)致大廈B座南塔斷電。1.2保護跳閘動作時，鍋爐機房的鍋爐加熱管正在送電試運行。試運前，操作人員測量各加熱器接地電阻及相間電阻均正常。鍋爐加熱管共兩組，每組有8支三相加熱管，每支加熱管功率為54KW。按照操作規(guī)程逐一投送，投送過程中，三相電流保持平衡。1.3#1變壓器三相溫差正常，且無明顯接地擊穿現(xiàn)象。變壓器送電后，運行工況正常。變壓器低壓側(cè)ABC三相電流分別為339A、337A、328A，三相平衡。

2故障排查2.1鍋爐加熱器排查。12月6日對加熱器設(shè)備進行檢查及投入試運，加熱器設(shè)備及配電設(shè)備均為正常，鍋爐加熱器PLC智控裝置各信號均正常。2.2#1變壓器系統(tǒng)配電設(shè)備排查。12月13日晚，對高壓柜、變壓器、電纜進行預(yù)防性試驗，對#1變壓器、#1變壓器柜、1#電纜、高低壓側(cè)電源開關(guān)進行耐壓絕緣測試及保護動作值試驗，測試值均在規(guī)范要求內(nèi)。具體參數(shù)如下：2.2.1#變壓器G4出線柜銘牌參數(shù)：型號：KYN-10-31；額定電壓（kV）：12；額定電流（A）：630；出廠日期：2003年9月。2.2.2斷路器整體及斷口的絕緣電阻試驗（MQ）：根據(jù)《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程Q/CSG114002-2011》要求：采用2500V兆歐表進行試驗，10kV真空斷路器的絕緣電阻結(jié)果一般不低于300MQ。2.2.3斷路器耐壓試驗：加壓部相對地相間斷口間位

試驗電壓(kV)282828試驗時間(S)606060試驗結(jié)果通過通過通過根據(jù)《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程Q/CSG114002-2011》要求：10kV真空斷路器在28kV電壓下進行1分鐘耐壓試驗，真空斷路器在分閘狀態(tài)時，在斷口間進行工頻耐壓試驗，通過則說明真空度良好。2.2.4每相導(dǎo)電回路的電阻試驗(rQ)：測量相別要求A相B相C相測量值<10047.550.963.5根據(jù)《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程Q/CSG114002-2011》要求:630A以下斷路器導(dǎo)電回路電阻：大修后應(yīng)符合制造廠規(guī)定(W100UQ)。2.2.5繼電保護裝置試驗：項整定值輸入值A(chǔ)NBCN

目N速斷保護17A/0.04S小于0.95倍不動作/不動作0.95-1.05倍17A/35ms/17A/38ms過流保護5A/0.3小于0.95倍不動作/不動作0.95-1.05倍5A/290ms/4.99A/280ms項整定值輸入值I0零序保護1.3A/0小于0.95倍不動作0.95-1.05倍1.3A/295ms試驗結(jié)果變化不應(yīng)大于5%,合格。2.3其它機構(gòu)檢查:“五防”閉鎖機構(gòu)測試，正常;分、合閘操作機構(gòu)測試，正常；真空斷路器真空滅弧室外觀正常，真空度良好；動觸頭上的軟連接夾片無松動。檢查及試驗結(jié)果：設(shè)備合格。2.4保護定值排查。為了確定現(xiàn)運行的#1變壓器保護定值是否準確，是否由于保護定值誤差導(dǎo)致保護誤動，經(jīng)供電局專家核算后告知，改大廈配電系統(tǒng)的保護定值符合設(shè)備運行，保護定值正確無誤。3故障分析3.1通過綜合繼保故障代碼以及零序信號繼電器動作情況，判斷是由零序保護動作而產(chǎn)生跳閘，根據(jù)事故后現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)以及停電試驗數(shù)據(jù)，排除綜合繼保本體故障以及主設(shè)備故障。3.2變壓器已正常運行，可排除變壓器本體故障造成的零序跳閘，檢查變壓器周邊，未發(fā)現(xiàn)小動物痕跡，排除變壓器本體及小動物進入變壓器而造成的零序跳閘。3.3發(fā)生零序跳閘時，低壓側(cè)鍋爐加熱器回路正在投入運行中。雖然檢查鍋爐加熱器系統(tǒng)無發(fā)現(xiàn)問題，但存在手動操作投入時，鍋爐加熱器（共兩套加熱器，每套8組）各組投入的間隔過短，造成電流疊加過快，系統(tǒng)震蕩，而造成零序跳閘的可能性。3.4諧波故障分析零序電流互感器的工作原理，當(dāng)三相導(dǎo)線穿過一個零序互感器時，三相電流矢量和為零，即零序電流I0=Ia+Ib+Ic=0,當(dāng)三相導(dǎo)線任何一相發(fā)生接地故障且大于設(shè)計值時，零序互感器二次側(cè)輸出零序電流，使所接二次線路上的設(shè)備保護動作。

由于網(wǎng)路上的電流互感器的變比都比較大（相對于零序電流互感器的變比）。當(dāng)允許的一次零序電流I一定時，繼保裝置合成的二次電流'<'匚較?。ㄒ话阍O(shè)定為1.33A），這樣其抗干擾的能力就弱（這種干擾主要來自于電磁干擾造成的零飄），誤動作率就高;由于諧波與基波的頻率有特殊的關(guān)系，故在與基波合成時會分別表現(xiàn)出諧波諧波正序、負序和零序特性。但不能把諧波與這些分量等同起來。由上所述，之所以要把基波分解成三個分量，是為了方便對系統(tǒng)的分析和狀態(tài)的判別，如出現(xiàn)零序很多情況就是發(fā)生單相接地，這些分析都是基于基波的，而正是諧波疊加在基波上而對測量產(chǎn)生了誤差，諧波是個外來的干擾量，就如三次諧波對零序分量的干擾，會導(dǎo)致零序動作。3.5結(jié)合以上分析，造成此處跳閘的可能性有：3.5.1鍋爐加熱器手動操作投入時，鍋爐加熱器各組投入的間隔過短，造成電流疊加過快，系統(tǒng)震蕩，而造成零序保護動作跳閘的可能性。3.5.2由于系統(tǒng)諧波含量過大，零序動作跳閘。1.防范對策4.1鍋爐加熱器采用自動投入方式，投入時間避開負荷高峰期。4.2進行諧波測試，判斷是否存在超出零序保護動作值的諧波，根據(jù)測試結(jié)果決定是否需要進行諧波治理，增加有源或無源濾波裝置。4.3變壓器保護裝置2004年投用至今已16年，按照繼電保護的使用年限一般為10?12年，建議改造變壓器的繼電保護裝置，改造為最新型號的綜合繼保裝置，確保保護裝置具有良