摘  要:  近年來,福建某地區(qū)電網(wǎng)中多次發(fā)生110kV變電站接地變壓器保護誤動事故，嚴重影響了該地區(qū)電網(wǎng)的穩(wěn)定運行,為了找出問題的所在,分析了引起接地變壓器保護誤動的原因，并采取相應的措施，阻止類似事故的再次發(fā)生，并為其他地區(qū)電網(wǎng)提供借鑒。

    關鍵詞:  110kV變電站；接地變壓器保護；誤動原因分析；措施

目前110kV變電站10kV饋線越來越多地采用電纜出線，以致10 kV系統(tǒng)單相對地電容電流大幅度增加。為抑制單相接地時產(chǎn)生的過電壓幅值，110kV變電站10kV電網(wǎng)系統(tǒng)開始加裝接地變壓器，構成低阻接地接線方式，形成一條零序電流的通道，以便當10 kV系統(tǒng)發(fā)生接地時，根據(jù)接地點所在位置，由相應零序保護有選擇性動作將接地故障隔離，以防電弧重燃引發(fā)過電壓，保證電網(wǎng)設備安全供電。

某地區(qū)電網(wǎng)，于2008年開始將110kV變電站10kV電網(wǎng)系統(tǒng)改造為低阻接地接線方式，加裝了接地變壓器和接地變壓器保護設備，實現(xiàn)了10 kV系統(tǒng)任意饋線發(fā)生接地故障時，能快速切除故障，減少了對電網(wǎng)的影響。然而，近段時間，該地區(qū)電網(wǎng)有五個110kV變電站先后發(fā)生了多次接地變壓器保護誤動事故,造成變電站停電，嚴重影響了該地區(qū)電網(wǎng)的穩(wěn)定運行, 因此，為了阻止類似事故的再次發(fā)生，維護地區(qū)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定，找出原因，采取措施是非常必要的。

    1接地變壓器保護誤動原因分析

10kV饋線發(fā)生接地短路故障時，安裝在110kV變電站的故障線路零序保護首先啟動，切除故障線路，當不能正確切除時，由接地變壓器的零序保護越級切除母聯(lián)開關和主變壓器兩側開關，從而隔離故障對系統(tǒng)的影響。所以防止接地變壓器保護誤動，10kV饋線保護及開關的動作正確性是保證電網(wǎng)安全至關重要的，從該地區(qū)電網(wǎng)五個110kV變電站發(fā)生的接地變壓器保護誤動事故統(tǒng)計分析,引起接地變壓器保護誤動的主要原因也是10kV饋線不能正確切除接地故障所引起的。

10kV饋線零序保護的構成原理：饋線零序CT采樣→饋線保護啟動→開關動作跳閘，從10kV饋線零序保護的構成原理可以看出，零序CT、饋線保護、開關是保護正確動作的關鍵元件，下面就從這幾個方面分析引起接地變壓器保護誤動的原因。

①零序CT誤差引起接地變壓器保護誤動。當10KV饋線發(fā)生接地短路故障時，故障線路零序CT檢測到故障電流，對應的饋線零序保護首先啟動切除故障線路，同時接地變壓器的零序CT也檢測到故障電流，保護啟動，為了遵循選擇性的原則，實現(xiàn)10kV饋線保護優(yōu)先動作，10kV饋線零序保護電流和時間整定值要比接地變壓器保護小。根據(jù)現(xiàn)行變電站運行數(shù)據(jù)可知，接地變：一次電流75A、1.5s切10kV分段、1.8s閉鎖10kV自投、2.0s切變低、2.5s切兩側；10kV饋線：一次電流60A、1.0s切開關。

但由于各種原因，CT難免有誤差，如果接地變壓器的零序CT-10％的 誤差，饋線的零序CT +10％的誤差，兩者的實際電流動作值為67.5A和66A，幾乎相等，只依靠時間選擇，當發(fā)生10KV饋線接地時，就很容易造成接地變零序過流越級動作。

②電纜屏蔽層接地線不正確，引起接地變壓器保護誤動。110kV變電站10kV饋線都采用帶屏蔽層的電纜，且電纜屏蔽層在兩端同時接地，這是一種有效的電磁抗干擾措施，10KV饋線零序CT都是用穿心式，零序CT穿過電纜安裝于開關柜電纜出線處，利用電磁感應原理，接地短路故障時產(chǎn)生的不平衡電流，在零序CT上感應到電流從而使保護裝置動作，然而，電纜屏蔽層兩端接地后，流過電纜屏蔽層的感應電流也將會在零序CT上感應到電流，如果不采取措施，將影響到饋線零序保護不能正確動作，從而引起接地變壓器保護越級動作。

③10kV饋線保護拒動，引起接地變壓器保護誤動。目前電網(wǎng)系統(tǒng)廣泛應用微機型保護裝置，保護性能大大提高，但保護裝置生產(chǎn)廠商和型號也比較多，產(chǎn)品質(zhì)量和技術參差不一，散熱能力差也是其一大弊端，裝置故障時有發(fā)生，從110kV變電站保護設備故障統(tǒng)計表明，10KV饋線保護裝置的電源插件、采樣插件、CPU插件和跳閘出口插件最容易出現(xiàn)故障。所以一旦它們出現(xiàn)故障又未即時處理，保護有可能拒動，造成接地變壓器保護誤動。

④10KV饋線開關拒動，引起接地變壓器保護誤動。近年來，由于使用時限長、操作次數(shù)多或是本身的質(zhì)量問題，發(fā)生在10kV開關柜上的故障越來越多，其中開關控制回路的故障尤其突出，特別是一些欠發(fā)達的山區(qū)，由于還有部分舊式開關柜（GG-1A型）仍在運行和發(fā)生接地故障機率較多。如果在開關柜故障期間出現(xiàn)饋線接地故障，即使零序保護正確啟動，由于開關拒動也會造成接地變壓器保護誤動，從事故調(diào)查分析，饋線接地故障零序保護動作，命令跳開饋線開關，同時跳閘線圈燒壞，開關不能動作，是開關拒動的主要原因。

⑤10kV兩條饋線高阻接地或較嚴重10kV饋線單相高阻接地，引起接地變壓器保護誤動。當兩條10KV饋線同相高阻接地時，兩條10kV饋線保護只達到告警值，零序保護不動作，但有可能達到接地變壓器保護動作值，引起接地變壓器保護誤動，例如一饋線單相高阻接地，零序電流達到40A，饋線零序保護不動作（動作值為60A）；接著另一饋線也同一相高阻接地，零序電流達到50A，零序電流未達到60A，饋線零序保護也不動作；但電流疊加達到90A，超過接地變壓器保護動作值（動作值為75A），將造成接地變壓器保護零序過流越級動作。目前110kV變電站10kV饋線越來越多地采用全電纜出線，以致10kV系統(tǒng)對地電容電流大幅度增加（個別站高達12～15A），即使不是發(fā)生10kV兩條饋線高阻接地，而是發(fā)生較嚴重10KV饋線單相高阻接地（零序電流達到58A），再與正常運行電容電流疊加后也很接近接地變壓器保護動作值（動作值為75A），若此時有系統(tǒng)振蕩發(fā)生，就會很容易造成接地變壓器保護零序過流越級動作。

     2防止接地變壓器保護誤動的解決措施

通過以上分析，采取相應的措施
①防止零序CT誤差引起接地變壓器保護誤動的措施。選用質(zhì)量過關的零序CT；安裝調(diào)試前應嚴格校驗零序CT的性能特性，誤差在5％的堅決棄用；10kV饋線零序保護動作電流整定值和接地變壓器零序保護動作電流整定值均應按一次值整定，保護校驗時，應從零序CT一次升流檢驗其正確性。

②防止電纜屏蔽層接地線不正確引起接地變壓器保護誤動的措施。
第一，電纜屏蔽層接地線必須由上向下穿過零序CT，并與電纜支架絕緣，在穿過零序CT前不應有碰地現(xiàn)象。電纜屏蔽層接地線頭、尾留出部分金屬導體，用于一次升流，其余部分用絕緣材料可靠包扎。當電纜屏蔽層接地線引出點低于零序CT時，電纜屏蔽層接地線不能穿過零序CT。盡量避免電纜屏蔽層接地線引出點位于零序電流互感器的中間位置。

第二，加強專業(yè)技能培訓，使各相關班組人員清楚零序CT安裝方法。特別是繼電保護專業(yè)和電纜專業(yè)的人員，必須要掌握零序CT安裝方法和電纜屏蔽層接地線安裝方法，并嚴格執(zhí)行。第三，加強驗收管理，繼保、運行、電纜等專業(yè)班組共同把好零序CT安裝接線關。

 
③防止饋線保護拒動引起接地變壓器保護誤動的措施。選用質(zhì)量可靠，運行成熟、故障率少的保護裝置；對運行年限長和經(jīng)常故障的保護裝置，要計劃更換；加強保護裝置的運行維護，發(fā)現(xiàn)故障馬上處理；安裝空調(diào)和通風系統(tǒng)，改善保護裝置運行環(huán)境，防止元件長期在高溫條件下運行。

④防止饋線開關拒動引起接地變壓器保護誤動的措施。選用質(zhì)量可靠，運行成熟、故障率少的開關設備；對運行年限長的開關設備和經(jīng)常故障的開關設備，要計劃更換逐步淘汰舊式開關柜，更換成電動儲能型或彈簧儲能型的密封式開關柜；加強開關控制回路的維護，發(fā)現(xiàn)故障馬上處理；對于跳閘線圈經(jīng)常燒壞的問題，應采用性能優(yōu)良的線圈。作為開關的配套設備，開關柜的合理選用是解決線圈問題的關鍵。

⑤防止饋線高阻接地引起接地變壓器保護誤動的措施。當10KV饋線高阻接地引起零序保護發(fā)接地告警信號時，應馬上組織巡視故障線路，排除接地饋線的故障。同時，加強對10KV饋線線路改造，盡量減少線路供電半徑，合理調(diào)節(jié)各相負荷平均分布，以此減少正常運行的電容電流。 

    4結語

隨著越來越多的地區(qū)電網(wǎng)開始加裝接地變壓器及相關保護設備，達到了改善電網(wǎng)結構、提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定性的目的，然而，陸續(xù)發(fā)生的接地變壓器保護誤動事故，提醒我們不要忽視其不利的影響，在此，本文分析了引起接地變壓器保護誤動的主要原因，并提出了相應的一些措施，為已加裝接地變壓器或計劃加裝接地變壓器的地區(qū)電網(wǎng)提供指引。

參考文獻：
[1]陳曾田.電力變壓器保護(第二版)[M].北京:水利電力出版社,1989.