变电站站用变变低零序接线方式分析

变电站站用变变低零序接线方式分析

李崇仁

广东电网有限责任公司东莞供电局 广东东莞 523000

摘要：站用变兼接地变是变电站配电系统的重要组成部分，一方面负责提供站内380V交流系统的供电，另一方面为配电系统提供接地方式，在系统接地保护时与故障点形成零序通路。本文通过一起因站用变兼接地变变低零序CT接线错误引起跳闸事件引出变低零序的接线方式对系统运行的分析，并提出现场整改的措施。

关键词：零序保护；零序CT；交流系统

前言

根据《广东电网公司变电站站用交流电源系统技术规范》要求：“低压侧中性点直接接地的站用变压器，宜装设下列单相接地短路保护之一：（1）装在站用变压器低压侧中性线上的零序过电流保护；（2）利用高压侧的过电流保护，兼作单相短路保护；（3） 保护装置带时限动作于站用变压器各侧断路器跳闸。”

对于6-10kV配电变压器，当利用高压侧过流保护兼做低压侧单相电流保护灵敏系数不满足要求时，大多采用接于低压侧中性线上的零序电流保护，但现场实际施工时，往往由于未能正确安装零序CT的位置，导致保护误动作。

1事故事件简介

110kV某某站10kV F25 A线发生瞬时接地故障，接地故障持续692毫秒（未达到零序过流时间0.7秒），接地故障返回前109毫秒#3站用变兼接地变保护低压侧零序过流保护启动，2秒后低压侧零序过流保护动作值达到1.2A，保护动作出口跳高压侧534开关，开关在36毫秒后分闸到位。F25保护瞬时接地返回后，故障#3站用变兼接地变保护并没有返回。

经过现场分析，F25发生瞬时接地故障，10kV母线非故障相电压抬升，磁通饱和，导致绕组铁芯（铁磁材料）的运行工况变到了非线性区，瞬时故障返回后，因剩磁的影响，逐渐离开非线性区的过程中产生零序电流，造成站用变兼接地变低压侧零序过流保护动作。同时,低压侧零序保护所用零序CT错误接在中性点引出线靠近负荷侧上，不能正确反映低压侧接地的故障,因高压侧接地故障或负荷不平衡时产生零序电流而引起误动作。

图1 零序CT接于中性线引出线靠近负荷侧

2四种典型接线方式故障情况下电流流向图及误动情况分析

1. 零序CT接于中性点引出线靠近本体侧

站用变的中性点抽头出来后经过零序CT后到接地排上，再连上低压电缆。380V发生单相对地故障，零序CT1流过零序电流I0，零序CT2不流过零序电流，从而故障的#1站用变的中性点零序过流保护正确动作，而非故障的#2站用变的中性点零序过流保护正确不动作，该接线为正确接线方式。

图2 零序CT接于中性点引出线靠近本体侧

2. 零序CT接于地线

站用变的中性点抽头出来后到母线排，母线排一根线连上低压电缆，一根线经过零序CT后接地。380V发生单相对地故障，零序CT1流过零序电流I1，零序CT2流过零序电流I2，从而故障的#1站用变的中性点零序过流保护因为分流的原因，保护灵敏度降低（保护由可能拒动），而非故障的#2站用变的中性点零序过流保护有可能发生误动，该接线为错误接线方式。

图3 零序CT接于地线

3. 零序CT接于中性线引出线靠近本体侧及负荷侧

站用变的中性点抽头出来后到母线排，母线排一根线直接接地，一根线经过零序CT连上低压电缆。380V发生单相对地故障，零序CT1流过零序电流I0，零序CT2流过零序电流I2，从而故障的#1站用变的中性点零序过流保护正确动作，而非故障的#2站用变的中性点零序过流保护有可能发生误动，该接线为错误接线方式。

图4 零序CT接于中性线引出线靠近本体侧及负荷侧

4. 零序CT接于中性点负荷侧及地线上

站用变的中性点抽头出来后到母线排，母线排一根线经过零序CT后接地，一根线经过零序CT连上低压电缆。380V发生单相对地故障，零序CT1流进零序电流I1和I2，电流大小与故障点的零序电流大小相等，因此故障的#1站用变的中性点零序过流保护可靠动作；零序CT2的N线与接地线流过的零序电流大小相等、方向相反，零序电流为0，因此非故障的#2站用变的中性点零序过流保护不会动作，该接线为正确接线方式。

图5 零序CT接于中性点负荷侧及地线上

3 小结

变电站站用变作为站内电源，其正确动作与否直接危及站内直流系统、UPS电源和主变的安全运行，影响站内正常照明，使一些使用交流电源的一次设备无法正常操作等，因此站用变的安全稳定至关重要，而零序CT接线又直接影响到站用变的安全可靠运行，所以在工作中要格外注意站用变低压侧零序CT的正确接线方式。作为运维人员应当熟知零序CT的正确接线方式，对于已投产的变电站也可以进行自查，杜绝因接线错误可能导致保护误动。

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