主变零序方向电流保护接线正确性检查.pdfVIP

主变零序方向电流保护接线正确性检查 李银亭 (白银供电公司 730900) 1 问题的提出 330KV变电站，主变为24万KVA的变压器，主变保护为南自厂生产的WBZ-21型微机变压 器保护装置。其110KV侧零序功率方向电流保护作为线路侧接地故障后备保护，方向应指向线路， 不应指向变压器。该零序功率方向元件的零序电压为自产3Uo,零序电流取自主变110KV侧高压套 管CT。其极性指向110KV母线侧还是指向主变侧，不得而知。该零序功率方向元件的灵敏角可通 过控制字整定为3Uo超前3107『或3U0滞后310110。两种不同的灵敏角，对应的动作区完全不同， 所反应的系统故障情况也完全不一样。零序功率方向元件的灵敏角该如何整定才能保证在110KV线 路侧发生接地故障时，方向元件可靠动作? 运行实践说明，在电力系统中，由于接线错误，端头标记标反，相序接反和极性接反等原因而 造成继电保护误动作，误反映的事故经常发生，给国民经济带来巨大的损失。为了防止类似事故的 发生，本文将通过理论分析、相关试验并借助相量分析，判断继电保护及其二次回路接线的正确性。 2 对问题的分析和解决 2.1 1IOKV系统发生接地故障时零序分量的特点 白银110KV系统为大电流接地系统。330kv变一次主接线如附图5; 大电流接地系统发生接地短路时，零序电压、电流及功率的分布与正序分量、负序分量的分布 有显著的区别。主要特点如下: (1)当系统任一点单相及两相接地短路时，网络中的3G6(或310)都等于该处三相电压 (或 电流)的相量和，即3U0=U.十u十lk或31o=IA+ke+10 (2)接地故障时，零序电流与零序电压的相位关系只与变电所和有关支路的零序阻抗角有 关，与故障点有无过度电阻无关。 }0}Zmo}lUmo A零序等效电路图 人零序等效电路图 r~一}Ilmo Umo ，Um,。二一,，mezm。 B零序电压、零序电流向量图 楠 一 一 ~一 备 附 困1 旧零序电压、零序电流向量图 1f9图2 2.2对附图5中M点零序功率方向元件GO，正方向K1点接地故障时，3U。与31。的相位关系 系统等效零序网络图如附图1，附图1A中，K1点故障时，零序网络中M侧流过零序电流Imo,M 侧零序电压Um。为Umo=-Imozmo，式中Zm。一一主变零序阻抗。阻抗角约在850以上。零序电压与 零序电流相位关系如附图1B所示，零序电流超前零序电压约95o0 2.3对主变]IOKV侧即M点零序功率方向元件Go，反方向K}点 (主变内部) 接地故障时，系统等效零序网络如附图2，附图2A中，Kz点故障时，M侧保护的零序电流为 对侧所供电流，即加。二一五。，如果线路上没有插人任何感应零序电压，那么M侧电压为 Ilmo=hno(Zno+Zlo)二一Ino(Zno+Zlo), 式中Zno-一对侧系统的零序阻抗; Zl。一线路零序阻抗。 Zno+Zlo主要取决于线路阻抗，所以其阻抗角约在80度左右。零序电流与零序电压相量关系如 附图2B所示，零序电流滞后零序电压约800左右。 3 极性的关系 该主变零序功率方向保护装置内部3k和3U线圈的正极性端，即标有 *“”端，其含义分别为 3!从 *“”端流人，3U高电位加人 *，‘”端侧。 由于大电流接地系统零序分量的特点，要求线路发生正向接地故障时零序功率方向元件Ge可靠 动作，即零序电流超前零序电压1100左右继电器灵敏动作;继电器的动作区应满足此要求。即零序