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一种换流变压器零序过流保护改进方案冯国东【摘要】With respect to a maloperation of zero-sequence over-current protection of the converter transformer at a converter station during transformer charging,the waveform from the fault oscillograph verifies that it is a correct protection action.Through comparison,it is found that the power dispatch relay protection department of the State Power Grid and that of the China Southern Power Grid apply different principles for setting zero-sequence over-current protection for the convertertransformer.Though optimization of the zero-sequence over-current protection logic,zero-sequence over-current protection is applied to the charging mark state,so that the protection device can automatically initiate second harmonic lock for zero-sequence over-current protection when it figures out the converter transformer is in charging state.During normal operation,the lock function is not in effect.In this way,no maloperation of zero-sequence over-current protection will occur duringcharging.Furthermore,the reliability of zero-sequence over-current protection is ensured in case of a grounding fault under normal conditions.Finally,fault playback through the fault oscillograph verifies the correctness of this scheme.%针对某换流站换流变压器空充时零序过流保护误动这一事故，根据故障录波器波形证实了此次保护为正确动作。
零序电流保护改造[摘要]由于CT接线错误，在斗轮机电源托架接地时，自身零序保护拒动，造成1号输煤变越级跳闸，380V输煤PC1段母线全停，事故扩大。
事后对现场检查发现，CT一次侧A\B\C\O线均穿过CT中心孔,造成接地时CT二次侧零序电流为零（即A\B\C三相电流向量和），且经现场勘查，380V输煤PC1、2段母线所带负荷共有14路为同类接线错误，经过生产技术人员确认后及时进行了技术改造。
[关键词]CT；接地；零序保护。
浑江发电公司300MW机组厂用电所带输煤系统，由于基建安装技术性失误，造成14路负荷电源保护用CT接线错误，埋下安全隐患，2007年末移交生产，经过消缺及A修，均没有及时发现，直至2010年3月15日发生斗轮机电源托架接地，输煤变越级跳闸时被发现。
这里暴露出基建方技术监督混乱，生产方技术管理不够严谨，理论研究不够深入，责任心不强等问题。
事故发生后，通过及时整改，消除了安全隐患，保证了厂用电的安全稳定运行。
一、故障事件描述2010年3月15日19时26分，燃运值班员启动斗轮机时，发生斗轮机电气回路接地故障，但由于斗轮机自身保护用CT接线错误，零序保护没有检测到故障零序电流，斗轮机开关拒动，1号输煤变越级跳闸。
现场检查为高压侧开关来“低压侧定时零序跳闸”牌、低压侧开关来“欠压保护动作”牌，高、低压侧开关均跳闸，测斗轮机电缆三相对地绝缘均为0，查找故障点发现斗轮机滑线接头脱落、接地，19：48排除故障点，对1号输煤变及380V输煤PCI段母线送电良好。
输煤系统电气一次接线详见附图1。
附图1380V输煤PC1、2段母线电气一次接线图二、现场勘查现场勘查发现，斗轮机电源电缆CT一次线芯A\B\C\O均穿过CT中心孔，CT一次接线错误。
接线图片详见附图2。
附图2改造前CT一次实际接线图片事件发生后，对其他回路CT一次接线进行了认真排查，查出380V输煤PC1、2段母线所带负荷仍有13路为该种接线：1)翻车机室MCC段A侧电源；2)翻车机室MCC段B侧电源；3)汽车卸煤沟MCC段B侧电源；4)C－１A带式输送机电源；5)C－１Ｂ带式输送机电源；6)C－２A带式输送机电源；7)C－２Ｂ带式输送机电源；8)Ｃ－５带式输送机电源；9)１号破碎设备A侧电源；10)２号破碎设备B侧电源；11)燃油泵房MCC段１号电源；12)燃油泵房MCC段２号电源；13)翻车机系统电源。
零序电流保护改造(新版)Safety is the prerequisite for enterprise production, and production is the guarantee of efficiency. Pay attention to safety at all times.( 安全论文)单位：_______________________部门：_______________________日期：_______________________本文档文字可以自由修改零序电流保护改造(新版)[摘要]由于CT接线错误，在斗轮机电源托架接地时，自身零序保护拒动，造成1号输煤变越级跳闸，380V输煤PC1段母线全停，事故扩大。
事后对现场检查发现，CT一次侧A\B\C\O 线均穿过CT中心孔,造成接地时CT二次侧零序电流为零（即A\B\C三相电流向量和），且经现场勘查，380V输煤PC1、2段母线所带负荷共有14路为同类接线错误，经过生产技术人员确认后及时进行了技术改造。
[关键词]CT；接地；零序保护。
浑江发电公司300MW机组厂用电所带输煤系统，由于基建安装技术性失误，造成14路负荷电源保护用CT接线错误，埋下安全隐患，2007年末移交生产，经过消缺及A修，均没有及时发现，直至2010年3月15日发生斗轮机电源托架接地，输煤变越级跳闸时被发现。
这里暴露出基建方技术监督混乱，生产方技术管理不够严谨，理论研究不够深入，责任心不强等问题。
事故发生后，通过及时整改，消除了安全隐患，保证了厂用电的安全稳定运行。
一、故障事件描述2010年3月15日19时26分，燃运值班员启动斗轮机时，发生斗轮机电气回路接地故障，但由于斗轮机自身保护用CT接线错误，零序保护没有检测到故障零序电流，斗轮机开关拒动，1号输煤变越级跳闸。
现场检查为高压侧开关来“低压侧定时零序跳闸”牌、低压侧开关来“欠压保护动作”牌，高、低压侧开关均跳闸，测斗轮机电缆三相对地绝缘均为0，查找故障点发现斗轮机滑线接头脱落、接地，19：48排除故障点，对1号输煤变及380V输煤PCI段母线送电良好。
三、零序保护定值整定介绍X10kV 配电网采用中性点经消弧线圈接地方式。
变电站以一段10kV 母线为一个单元，每段母线独立配置消弧线圈。
发生单相接地故障时,接地点将流过整段母线非故障线路对地电容电流总和，简单的系统网络图如下：参考《工业与民用配电设计手册》，10kV 线路电容电流可按以下公式计算： （1） 电缆线路la U SSIca r ⨯++=23.0220044.195 A （1）（2）架空线路无架空地线单回路 3107.2-⨯⨯=lb U Icb r A （2） 有架空地线单回路 3103.3-⨯⨯=lb U Icb r A 以上公式中 S----电缆芯线标称截面，mm 2；la ----电缆线路长度，km ；lb----架空线路长度，km ；Ur----线路额定线路电压，kV ，取10.5kV ；当电缆线芯为240 mm 2时，按公式（1）计算la U SSIca r ⨯++=23.0220044.195 A=（95+1.44⨯240）⨯10.5⨯la /（2200+0.23⨯240）=2.05la当电缆线芯为300 mm 2时，按公式（1）计算la U SSIca r ⨯++=23.0220044.195=（95+1.44⨯300）⨯10.5⨯la /（2200+0.23⨯300）=2.44laX 电缆线芯规格多为240 mm 2和300 mm 2，有的线路是300 mm 2电缆与240 mm 2混用，为简化计算，取两种电缆芯电容电流的平均值，有：（3）X 现有10kV 架空线多无架空地线，单回架空线采用公式（2）计算电容电流，有：3107.2-⨯⨯=lb U Icb r A =2.7⨯10.5⨯310-⨯lb=0.028lb综上，10kV 线路对地电容电流按下式计算：Icb Ica Ic +==2.25la +0.028lb （4）变电站以一段10kV 母线为一个单元独立配置消弧线圈。
二、变电所多台变压器的零序电流保护
当变电所有多台变压器并列运行时，只允许一部分变压器中性点接地。
中性点接地的变压器可装设零序电流保护，而不接地运行的变压器不能投入零序电流保护。
当发生接地故障时，变压器接地保护不能辨认接地故障发生在哪一台变压器。
若接地故障发生在不接地的变压器，接地保护动作，切除接地的变压器后，接地故障并未消除，且变成中性点不接地系统在接地点会产生较大的电弧电流，使系统过电压。
同时系统零序电压加大，不接地的变压器中性点电压升高，其零序过电压可能使变压器中性点绝缘损坏。
为此，变压器的零序保护动作时，首先应切除非接地的变压器。
若故障依然存在，经一
零序电流保护的整定计算：
动作电流：
(1)与被保护侧母线引出线零序电流第三段保护在灵敏度上相配合，所以
(2)与中性点不接地变压器零序电压元件在灵敏度上相配合，以保证零序电压元件的灵敏度高于零序电流元件的灵敏度。
设零序电压元件的动作电压为U dz.0，则
U dz.0=3I0X0.T
零序电流元件的动作电流为
动作电压整定：按躲开正常运行时的最大不平衡零序电压进行整定。
根据经验，零序电压继电器的动作电压一般为5V。
当电压互感器的变比为nTV时，电压继电器的一次动作电压为
U dz.0=5n TV
变压器零序电流保护作为后备保护，其动作时限应比线路零序电流保护第三段动作时限长一个时限阶段。
即
灵敏度校验：按保证远后备灵敏度满足要求进行校验。
零序电流的保护与整定1 绪论1.1 本课题研究背景及意义在中性点直接接地的电网中，接地故障占故障总次数的绝大多数，一般在90%以上。
线路的电压等级愈高，所占的百分比愈大。
母线故障、变压器差动保护范围内高压配电装置故障的情况也类似，一般也约占70%~80%。
明显可见，接地保护是高压电网中最重要的一种保护[4]。
该电网为中性点直接接地电网，对于系统中发生的接地故障，必须配置相应的保护装置。
一般装设多段式零序电流方向保护，根据重合闸方式的不同，零序电流方向保护可采用三段式或四段式，根据非全相运行时，线路零序电流大小的不同，零序电流保护可能有两个一段或两个二段。
对重要线路，零序电流保护的第二段在动作时限和灵敏系数上均应满足一定要求。
当电网结构比较复杂时，运行方式变化又很大时，零序保护的灵敏度可能变坏，应考虑选择接地保护，以改善接地保护性能，但是为了保护经高阻抗接地故障时相邻线路有较多的后备保护作用，同时也为选择性的配合，在装设接地保护的线路仍设有多段式零序电流方向保护。
因此合理配置与正确使用零序保护装置，是保障电网安全运行地重要条件。
从电网安全运行地角度出发，电网对継电保护装置提出了严格地“四性”要求，即选择性、速动性、灵敏性、可靠性；因此，电网中継电保护定值的整定计算工作，一直是継电保护人员地一项重要工作，它直接关系到电网运行的安全，做好这项工作是电网安全运行地必要条件。
本设计中，我通过零序电流保护和自动装置的设计配置原则，综合运用所学专业知识，对电网的零序电流保护科学地进行整定。
1.2 继电保护的发展概况机电保护技术是随着电力系统的发展而发展起来的。
电力系统中的短路是不可避免的。
短路必然伴随着电流的增大，因而为了保护发电机免受短路电流的破坏，首先出现了反应电流超过一预定值的过电流保护。
19世纪90年代出现了装于断路器上并直接作用与断路器的一次式（直接反应于一次短路电流）的电磁型过电流继电器。
1901年出现了感应型过电流继电器。
供电线路零序电流保护整定计算的举措【摘要】随着电力网络的发展和电网结构日益复杂化，整定计算已经向着智能化和提高计算速度方向发展，但常规算法仍然存在等待时间过长，一定程度上降低了软件的计算效率，尤其是满足不了对定值的快速计算要求。
笔者提出了零序电流整定计算存在的问题，随后列举图例对优化技术作探讨，仅供参考。
【关键词】电力系统；继电保护装置；零序电流保护前言供电高压电网的各种电压等级的接地系统中广泛采用零序电流保护，是基于其工作原理简单，动作速度快，然而要将此保护应用到电网中，主要解决是保护定值计算。
零序电流整定计算的结果，关系到电力系统运行的安全性，零序电流保护装置也是电力系统重要的二次设备之一，正确的保护定值是防止事故进一步扩大的基础，在电力生产运行工作和电力工程的设计中，零序电流保护整定计算就是保障电网安全运行的重要工作之一。
1 零序电流整定配合原则1.1 电网运行方式的选择零序电流保护受其运行方式变化对定值影响较大。
合理、恰当的选择运行方式，可以改善保护性能，充分发挥保护的作用。
选择电网运行方式的一般原则如下：（1）整定计算应以电力系统常见的运行方式为依据。
电力系统常见的运行方式为正常运行方式和正常检修方式，正常运行方式就是指系统经常（指一年中大部分时间）所处的状态，此时系统内的线路、变压器等设备全部投入运行，发电设备按照系统正常负荷的要求全部或部分投入，要充分发挥保护的作用，首先要改善正常运行情况下的保护性能。
因此整定计算时，要着眼于正常运行方式，尽量保证在正常运行方式下，保护有较好的功能。
（2）对于发电厂和外部系统运行方式的改变，目前国内外各电网进行整定保护计算时，一般认为在正常运行方式下，系统内所有发电厂均处于最大运行方式（按负荷要求，投入的机组最多）。
而最小运行方式，在与该电厂相连接在同一条母线上的线路进行整定计算时，才需考虑。
（3）对正常检修方式外的其他方式，可视为特殊运行方式，不作为整定计算的依据，可先做一个补充方案。
Enhance the initiative and predictability of work safety, take precautions, and comprehensively solve the problems of work safety.
（安全管理）
单位：___________________
姓名：___________________
日期：___________________
零序电流保护改造(新编版)
零序电流保护改造(新编版)导语：根据时代发展的要求，转变观念，开拓创新，统筹规划，增强对安全生产工作的主动性和预见性，做到未雨绸缪，综合解决安全生产问题。
文档可用作电子存档或实体印刷，使用时请详细阅读条款。
[摘要]由于CT接线错误，在斗轮机电源托架接地时，自身零序保护拒动，造成1号输煤变越级跳闸，380V输煤PC1段母线全停，事故扩大。
事后对现场检查发现，CT一次侧A\B\C\O线均穿过CT中心孔,造成接地时CT二次侧零序电流为零（即A\B\C三相电流向量和），且经现场勘查，380V输煤PC1、2段母线所带负荷共有14路为同类接线错误，经过生产技术人员确认后及时进行了技术改造。
[关键词]CT；接地；零序保护。
浑江发电公司300MW机组厂用电所带输煤系统，由于基建安装技术性失误，造成14路负荷电源保护用CT接线错误，埋下安全隐患，2007年末移交生产，经过消缺及A修，均没有及时发现，直至2010年3月15日发生斗轮机电源托架接地，输煤变越级跳闸时被发现。
这里暴露出基建方技术监督混乱，生产方技术管理不够严谨，理论研究不够深入，责任心不强等问题。
事故发生后，通过及时整改，消除了安全隐患，保证了厂用电的安全稳定运行。
一、故障事件描述
2010年3月15日19时26分，燃运值班员启动斗轮机时，发生斗轮机电气回路接地故障，但由于斗轮机自身保护用CT接线错误，零序保护没有检测到故障零序电流，斗轮机开关拒动，1号输煤变越级跳闸。
现场检查为高压侧开关来“低压侧定时零序跳闸”牌、低压侧开关来“欠压保护动作”牌，高、低压侧开关均跳闸，测斗轮机电缆三相对地绝缘均为0，查找故障点发现斗轮机滑线接头脱落、接地，19：48
排除故障点，对1号输煤变及380V输煤PCI段母线送电良好。
输煤系统电气一次接线详见附图1。
附图1380V输煤PC1、2段母线电气一次接线图
二、现场勘查
现场勘查发现，斗轮机电源电缆CT一次线芯A\B\C\O均穿过CT 中心孔，CT一次接线错误。
接线图片详见附图2。
附图2改造前CT一次实际接线图片
事件发生后，对其他回路CT一次接线进行了认真排查，查出380V 输煤PC1、2段母线所带负荷仍有13路为该种接线：
1)翻车机室MCC段A侧电源；
2)翻车机室MCC段B侧电源；
3)汽车卸煤沟MCC段B侧电源；
4)C－１A带式输送机电源；
5)C－１Ｂ带式输送机电源；
6)C－２A带式输送机电源；
7)C－２Ｂ带式输送机电源；
8)Ｃ－５带式输送机电源；
9)１号破碎设备A侧电源；
10)２号破碎设备B侧电源；
11)燃油泵房MCC段１号电源；
12)燃油泵房MCC段２号电源；
13)翻车机系统电源。
三、原因分析
斗轮机电源自身带有零序电流保护，当滑线接头脱落、接地时，产生零序电流，正常情况下，零序保护动作跳开电源开关，切除故障点，但由于斗轮机电源保护用CT一次接线时将零线O穿过CT中心孔，使得流出CT的A\B\C三相电流之和永远等于流回CT的零序电流（详见附图3），斗轮机自身零序保护I0继电器不动作，造成保护越级，带母线运行的输煤变保护动作跳闸，380V输煤PC1段母线全停，事故
扩大。
附图3斗轮机电源CT一、二次接线示意图
斗轮机保护拒动矢量分析：例如A相金属性接地，电流电压矢量图如图4。
附图4斗轮机电流电压矢量图
正常运行时，三相电压对称，量值相等；三相电流对称，假设为感性负荷、负荷均衡、三相量值相等，三相电流分别滞后于电压90度角，三相电流之和等于零，I0继电器不动作。
如发生A相金属性接地，则A相电压消失，A相电流为零，IB与IC之和等于I0，如果将零线O穿过CT中心孔，则电流相互抵消，I0继电器感受不到故障电流，保护拒绝动作。
通过理论分析，证实现场接线时将CT一次线A\B\C\O全部穿过电流互感器CT中心孔是造成这次斗轮机自身零序保护拒动，从而引起1号输煤变越级跳闸的直接原因。
四、技术改造
将CT一次接线中零线O从CT中心孔中抽出，当设备正常运行时流过CT的A\B\C三相电流之和等于零，I0继电器不动作；当出现一相接地时，如附图4的A相金属性接地时，流过CT的A\B\C三相电流为
IB与IC之和，即等于I0，此时由于CT一次接线中零线O不再穿过CT 中心孔（详见附图5），通过CT一次侧的电流之和即IB与IC之和永远等于I0，此时CT感应到故障电流，I0继电器动作，跳开斗轮机电源开关，保护正确动作。
当负荷为阻抗性接地时，根据“流入节点的电流等于流出节点的电流”的原理，流过A\B\C三相电流之和永远等于流过中性线O的电流，当接地电阻小到足以使A\B\C三相电流之和（即零序电流）大于或等于I0时，零序保护将启动。
当负荷为非对称性状态时（因为实际负荷状态并非是绝对对称的理论状态），合理整定I0动作值即可。
附图5改造后斗轮机电源CT一、二次接线示意图
五、结论
经过技术理论分析，查明故障原因后，立即组织落实改造方案，结合生产运行方式，安排技术人员进行改造。
改造后，经继电人员测试，保护动作正确。
同时安排对其他13个回路陆续进行了改造，改造后共14个回路已全部投入运行正常，保证了厂用电的安全稳定运行。
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