变压器间隙零流保护的整定配合改进措施
杨萍(宁夏电力公司超高压分公司，宁夏银川750000)
摘要：重点分析了变压器间隙零流保护的原理，研究了变压间隙保护的动作情况，发现了有关变压器间隙保护整定存在的问题，对有关保护整定配合进行了改进，并提出了切实可行的解决办法。
关键词：主供电源；间隙零流保护；整定中图分类号：TM403 5 文献标识码：c
1引言
按照目前常规的变压器中性点间隙电流保护的整定，当电源线发生接地故障并且跳闸时，变压器的间隙零流保护有可能会出现保护失配误动，造成停电事故。近几年随着变压器制造工艺和质量的提高，变压器中性点绝缘水平得到加强，本文重点分析了变压器间隙零流保护的原理，研究了变压间隙保护的动作情况，发现了有关变压器间隙保护整定存在的问题，对有关保护整定配合进行了改进，并提出了切实可行的解决办法，大大地提高了供电可靠性和安全性，取得了良好的效果。
2.存在问题和原因分析
通过分析变压器间隙保护的原理及整定原则，结合某变电站变压器间隙零流保护的误动情况，具体提出原常规间隙零流保护整定的问题之处。
2．1介绍常规变压器间隙保护的原理及整定原则
按照变压器中性点过电压保护设计原则，对110kv、220kv有效接地系统中可能形成的局部不接地(如中性点接地变压器误跳闸)或低压侧有电源或电动机的不接地变压器的中性点，应装设放电间隙和间隙零序保护，在间隙放电时，应由主变压器高压侧中性点间隙接地零序保护动作切除短路点。主变压器高压侧中性点间隙接地零序保护应分别整定计算中性点间隙零序过流保护和中性点间隙零序过电压保护。
(1)中性点间隙接地零序过流保护动作电流计算
动作量取自间隙接地回路零序电流互感器TA．的二次电流3I0，其值当考虑间隙电弧放电因素时，根据运行经验取一次动作电流为100A，时间取O．3s，保护动作跳变压器三侧开关。
(2)中性点间隙接地零序过电压保护动作电压计算
当系统失去直接接地中性点，而又发生单相接地时，此时Tv开口三角形绕组出现的电压(Tv不饱和时)3u0为300v，但实际上当3u0为200v时，Tv已开始饱和(电磁型TV测量回路的伏安特性，根据实测为：Tv二次绕组加电压70v时，绕组励磁电流为20A，即饱和电压约为70v)。所以系统失去直接接地的中性点，而又发生单相接地时，Tv开口三角形绕组饱和电压3u0约为210v，所以当系统失去中性点直接接地，而又发生单相接地时，规程上规定零序过电压保护动作电压整定3u0为180v，动作时间应躲过暂态过电压时间，可整定T为O．3—0．5s，保护动作跳变压器三侧开关。
2．2 A变电站的间隙零流保护的误动分析
具体系统如图1所示。该站为有两台110kV不接地变压器，通过35kv负荷侧联络线连接一并网小由源F1有110kv两路丰电源A和B
线。当
动作，也经O．3s跳两台主变三侧开关。虽然电源线A故障跳闸后，经1s重合成功，但此时变电站已全所失压。从这次事故过程分析，可以看出：由于常规按整定设计规程，间隙电流一次动作值取100A、O，3s，与上一级线路零序电流二段整定时间相同，因此在有效接地方式下发生单相接地短路时，变压器间隙电流保护动作时间躲不过上一级线路后备保护动作时间，而造成误动，结果延长了停电时间，极大地影响了供电可靠性。
2.3变电站变压器的现场运行方式的几种情况
110kv变压器均为不接地运行方式，上级电源线装设的能切除接地故障保护有零序电流保护、高频或纵差的全线速动保护，零序电流保护II段时间大部分为O．3s。当变压器的上级电源线发生接地故障时，系统会出现过电压，考虑当变压器的间隙击穿时，会引起系统零序电流变化。对于只装设零序电流保护没有装设高频纵差等快速保护的电源线来说，零序电流I段定值时间一般为0s，个别线路由于特殊运行方式带150ms延时，如果此时流过电源线的零序电流能达到本线零序电流I段定值，则本线的零序电流I段动作，此时由于变压器间隙零流时间为0.3s，还来不及动作，然后电源线可以靠重合闸恢复供电，这种情况下不用考虑变压器间隙零流保护同上级电源线零序电流保护配合；如果流过电源线的故障电流只能达到本线零序II段电流定值，则在电源线的零序电流II段保护和变压器的间隙零序保护的时间均为O．3s的情况下，电源线和变压器的保护将会一起动作，造成误动。这时需考虑变压器间隙零流保护同上级电源线零序电流保护相配合整定；如果上级电源线装设了高频或纵差的全线快速保护，当本线任意处发生接地故障时，不管变压器间隙击穿与否，电源线的快速保护会无时限地切除故障，而下级变压器的间隙保护为O 3s，这种情况下变压器的间隙电流保护将不会误动。各站变压器间隙保护原理各不相同，分为两种情况：一种是间隙零压和零流的时间是共用的；一种是间隙零压和零流的时间是各自独立的。鉴于变压器的绝缘安全，间隙保护的时间不宜给太长，而且有些变压器保护装置的间隙零压和零流的时间是共用出口的，可考虑将间隙零流的时间抬高到O．5s，来同上级电源线零序II段时间配合。
3继电保护整定配合改进
通过上述分析和研究可知，按照目前常规的变压器的间隙电流整定，在小电源上网条件下，很有可能出现保护失配误动，造成停电事故。近年随着变压器制造工艺和质量的提高，变压器中性点绝缘水平得到加强，为改进间隙电流保护整定配合，防止保护误动创造了有利条件。针对上述问题，现提出如下解决措施。
通过对如上变电站的运行情况及故障分析，校核了所有变压器电源线的保护配置情况，现将变压器间隙电流保护作如下整定配合改进：上级电源线装设高频或纵差的全线速动保护的变压器，其间隙电流保护不会误动，定值按规程整定，不作变动；上级电源线没有装设高频或纵差保护，只装设零序电流保护保护的变压器，将其间隙零序电流保护时间延长到O．5s，而上级电源线零序II段时间大部分为O．3s，因此基本可以配合。极个别站的零序电流保护II段时间为O．6s，此时变压器的间隙零序电流保护如果与之配合时间将会抬高到O．9s，考虑这样更改，变压器间隙零流的动作时间有点长，有可能会影响到变压器的绝缘安全，又鉴 于少数变电站有这种情况，因此这类变压器的间隙零流时间也不予调整。通过对全网变压器的间隙零流保护的重新校核，很好地完成了变压器间隙零流的整定配合改进工作。
对于中压或低压侧有电源的110kv不接地变压器，间隙电流保护以第一时限O．3s动作，跳开变压器中低压侧小电源联络线，第二时限0．5s跳变压器三侧开关，这样既保证有效接地方式下单相接地时，间隙电流保护不会误动，又不影响变压器本身的安全运行。
4结论
本文结合近几年常见的变压器间隙零流误动事故，针对各类变压器间隙零流保护的整定存在的问题，对变压器间隙零流保护的整定配合进行了重点分析研究，提出了切实可行的改进措施，并对变电的变压器间隙零流保护定值进行了整体校核改进，实际运行情况良好，效果显著，极大地提高了电网供电的可靠性。
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