启备变分支零序过流保护的整定计算及逻辑优化

2016-08-08蒲小琴

大科技 2016年3期

关键词：过流中性点零序

蒲小琴

（大唐信阳华豫发电有限责任公司河南信阳 464000）

启备变分支零序过流保护的整定计算及逻辑优化

蒲小琴

（大唐信阳华豫发电有限责任公司河南信阳 464000）

本文以一台启备变分支零序过流保护的动作分析为背景，通过梳理启备变分支零序过流保护的整定计算过程，探讨启备变与高厂变分支过流保护之间的配合。反思启备变在经常运行方式下，启备变分支零序过电流保护的控制逻辑是否有值得优化的必要。

启备变分支零序过流保护；整定计算；逻辑优化

1 概述

变压器的接地方式直接影响着零序电流的分布和大小。本文以一台型号为SFFZ10-CY-63000/220，容量为63MVA，电压比230kV/6.3kV等参数的启备变为例。该启备变低压侧中性点采用中阻接地方式。为两台660MW超超临界机组的厂用电系统提供备用电源。多次出现分支零序过电流保护动作。启备变保护采用两套南瑞的RCS-985T型的保护。下面就以其中一次启备变分支零序过电流保护动作为背景，深入探讨启备变零序过电流保护的整定与逻辑优化。

2 动作情况

某天14：30：26：367该启备变保护A、B柜均报“B分支零序过流Ⅰ段、B分支零序过流Ⅱ段”保护动作；跳闸灯亮；分相操作箱两组跳闸灯亮。启备变高压侧开关跳闸。

启备变A、B柜保护柜：保护启动2.303s后B分支零序Ⅰ段保护动作，出口跳开3B、4B分支开关；保护启动2.710s后B分支零序Ⅱ段保护动作，出口跳开高压侧开关、3A分支开关、4A分支开关并启动失灵。故障时，高低压电压值均为107V（保护取线电压），高低压侧各相电流均为零，只有B1分支的零序电流3I0为1.39A。

启备变3B分支B相电压模拟量突变启动，发现启备变低压侧3B分支和4B分支的A相电压由62.50V最高变至104.28V；B相电压由62.62V最高变至105.808V，C相电压由62.44V最低降至3.943V；启备变B分支零序电流最大变至1.67A左右，折算至一次值为33.4A，且零序电流的产生存在间断。

3 分析

定值：起备变B分支零序过流Ⅰ段定值为：0.9A/1.0s，出口方式为0451（启动跳3B分支、4B分支、保护动作信号出口继电器），Ⅱ段定值为：1.1A/1.4s，出口方式为047F（跳高压侧、高压侧启动失灵、跳3A分支、跳3B分支、跳4A分支跳4B分支、保护动作信号等出口继电器动作）。

根据以上信息分析，可知当时启备变B分支零序电流大于保护定值，所以B分支零序过流保护动作，I段时间短先出口跳开B分支，由于故障点在3B、4B分支开关上口，分支开关一直处于分闸状态，所以故障点仍然存在，Ⅱ段动作跳开启备变各侧开关。从故障录波的波形可以看出，零序电流的产生存在间断，说明先发生闪络间歇性接地，后直接电弧击穿发展为直接接地。

结论：打开封母发现启备变B分支封母检查，C相确有接地故障。分支零序Ⅰ段动作后故障仍然存在，零序Ⅱ段保护启动，跳开高压侧开关，保护属于正确动作。从动作时间和波形可以看出，在启动过程中有两次闪络发生，第三次发生击穿保护动作，零序Ⅰ段时间2.303s和零序Ⅱ段时间2.710s大于定值一段时间1.0s和二段时间1.4s，是因为零序电流有间断，保护存在中间返回现象。

4 问题及整改措施

4.1 启备变零序过电流保护的整定计算的方法

启备变低压侧所带负荷均为6kV厂用电。6kV厂用电属于中性点非直接接地电网。小接地电流系统的接地形式很多，但是零序流、零序电压、零序功率的特点都相同。而分支零序过流保护的零序电流取自启备变压器中性点零序电流互感器TA0二次电流3I0的二段零序过电流保护，其第一段跳启备变低压侧分支断路器，第二段跳启备变高低压侧开关并启动失灵。

4.2 启备变分支零序过流保护及高备变分支零序过流保护之间的整定关系与配合

从启备变整定计算过程来看，启备变零序过电流保护的整定计算都是以带负荷后的运行方式考虑的。与高厂变分支零序过流保护的整定是一致的。往往我们就盲目的将这两个保护定值整定一样。与多个厂沟通交流发现：这两个零序过电流保护针对同一段负荷进行整定，定值一样，在一些特殊情况下，出现过两个保护同时动作的现象。虽然二者的出口方式有所不同。但是同一时刻出现两个保护同时动作，不能体现继电保护的选择性。不利于故障分析与判断。

以我厂启备变零序过电流保护整定为例：由于这两个变压器带相同的负载，整定计算的动作值一样，不一样的是动作时间。

我厂6.3kV侧接地短路零序电流主要取决于中性点接地电阻（100Ω）。

为此零序过流保护的灵敏系数Ksen≥2.0，灵敏系数是2.0。

则其一次零序过电流保护动作电流应为：Iop.0≤36.37/2.0=18.19A

正确合理的整定保护定值是保护正确动作的关键。在整定过程中，我们应全方位的考虑设备可能出现的各种故障现象。通过正确的整定保护定值计算，合理的调整保护之间的配合，从而达到保护能迅速的切除故障与保护设备。即使有些故障出现的几率很小，但我们不能排除故障出现的可能性。

4.3 启备变保护控制逻辑的优化

启备变保护的定值整定往往考虑的是带载情况下，未能考虑到启备变大部分时间处于热备用状态，一旦低压侧发生接地故障时，不能迅速的切除故障。影响电网的安全稳定运行。正如之前的故障，处于热备用状态的启备变低压侧发生间歇性接地故障。保护的启动元件存在中间返回的现象。第Ⅰ段零序过电流保护动作出口后未能及时的切除故障，后经延时t2，零序过电流Ⅱ段动作出口把故障切除。这样以来，切除故障的时间就变长。不能体现继电保护动作的快速性。