线路单相接地故障导致主变间隙保护动作分析与探讨

单相接地引发的主变差动跳闸故障发表时间：2018-04-24T15:01:28.000Z 来源：《防护工程》2017年第36期作者：吴明希[导读] 2017年某地区出现单相接地造成主变差动出现跳闸现象，跳闸主要是为了保护电路安全。

国网江苏省电力有限公司宿迁供电分公司 223800 摘要：本文主要基于某地区电路系统出现的故障。

在检查的过程中查找单相接地的位置，关闭电路系统的开关，造成主变差动跳闸故障，工作人员需要对原因进行调查并且采取相应的措施修检故障点。

本文在研究故障的过程中提出相应的解决方法，根据实际情况做出具体的分析，保证电路的正常运行。

关键词：单相接地；主变差动动作；跳闸引言2017年某地区出现单相接地造成主变差动出现跳闸现象，跳闸主要是为了保护电路安全，重合闸在重合的过程中并没有正常重合，造成停电事故，所以工作人员在进行检查时应该吸取事故发生的教训，防止以后出现类似的情况，需要对出现主变差动跳闸进行系统的分析，并采用有效的措施进行修复，保证地区供电正常并且安全。

一、项目简介此地区中变电站中使用的是单母线分段接线的形式，使用双回路的形式接入电源进线，同时运行并分别带动变电站中电量负荷的运行，一条线带动东部用电负荷，另一条线带动西部用电负荷，两条线同时带动整个地区的用电负荷。

变电站使用完全分段的形式进行运行，东部和西部所使用的是两个完全不同的系统（如图1所示）。

图1变电站主接线示意图二、故障原因分析在检查东部相接地的过程时将其母负荷清空并且使用6kv进行运行，将351关闭同时将35母联开关关闭，造成主动差动故障，重合闸重合过程中出现故障，工作人员前往现场进行系统分析。

（一）无时限保护动作此地区中使用的小电流接地系统，如果一旦发生单相接地的情况，电流小并不会造成跳闸故障，这种系统比较稳定，在相关规定中介绍系统出现此种情况的时间不能超过120分钟[1]。

此地区中使用完全大分段的运行方式进行，东西部两个系统，在使用的过程中东部c出现接地现象之后，将会影响a、b电压升高，c的电压很小，西部地区并没有产生影响。

110kV主变间隙过压保护动作分析及改进措施作者：马金山吴继雄瞿辉来源：《机电信息》2020年第21期摘要：通過两个案例分析了主变间隙过压保护动作原因，并提出了改进措施，防止因系统故障造成主变间隙过压保护动作，扩大事故范围。

关键词：主变保护;间隙过压;光纤差动0 引言我国110 kV及以上电力系统为中性点有效接地系统，但不是所有的110 kV及以上电压等级的变压器中性点都要直接接地。

考虑到系统短路容量的问题，如全部接地，系统零序阻抗变小，系统发生接地后短路电流较大，因此要考虑部分变压器中性点不接地。

根据《电力变压器运行规程》要求，110 kV及以上不接地的变压器中性点要采取间隙保护措施。

当发生单相接地故障时，变压器所接的电力网失去接地中性点，若间隙电流（电压）达到过压保护定值，经0.3～0.5 s时限动作断开变压器各侧断路器。

2018年6月3日，110 kV麻城变因10 kV侧有小电源系统，主供线路发生单相接地故障，造成#1主变间隙过压保护动作，跳开#1主变三侧开关。

2019年2月11日，110 kV象山变主供线路发生接地及断线故障，造成#2主变高后备间隙过压保护动作，跳开#2主变两侧开关。

从以上两个案例来看，110 kV变电站存在主供线路故障造成主变间隙过压保护动作风险。

本文将对故障案例进行分析，并提出整改措施。

1 间隙过压保护动作分析1.1 110 kV麻城变间隙过压保护动作分析2018年6月3日，110 kV麻城变由麻花线主供，麻花线路（靠花竹变）发生B相接地故障，花竹变距离、零序保护动作后跳开花竹侧开关DL1，如图1所示。

因110 kV麻城变为受电侧，距离、零序保护未动作。

麻城变10 kV母线接有小电源E2，当主供线路跳闸后，能维持麻城变一定时间的电压。

麻城变因DL1跳闸与系统脱网，1T中性点未接地，相当于不接地系统运行。

麻城变DL2、DL3、DL4、DL5未跳闸，麻花线的接地点未隔离，因小电源的原因，非故障相电压升高■倍，二次零序电压上升到300 V左右，达到主变间隙保护动作值，110 kV麻城变#1主变间隙保护动作。

一起变电站间隙保护误动作与改进措施研究本文分析了变压器间隙保护的原理，以某110kV变电站由于末端电网存在储能元件而发生间隙保护误动作为例，提出改进措施。

标签：变压器;间隙保护;误动作0引言由于电网结构设计不合理，部分变电站出线侧存在电容器、电容式电压互感器、电机等储能元件，一旦电源线路上发生单相接地故障，线路电源侧断路器跳闸，在未重合前，孤立出来的末端电网系统中的储能元件将向系统释放能量。

而此时由于进线线路上接地故障的存在，形成了不接地系统发生单相接地故障。

因此主变中性点承受很高的零序电压，导致主变间隙保护动作，跳开主变各侧断路器。

当进线电源侧断路器达到重合闸时间重合成功后，由于主变跳闸仍无法正常供出负荷，严重影响供电可靠性。

为此，要进行深入分析，寻求改进措施，确保电网稳定运行，减少负荷损失。

1变压器中性点接地方式在电网实际运行中，变压器的中性点主要有三种工作方式：第一种是直接接地运行;第二种是不接地运行;第三种是部分接地运行，主要是用于多台变压器并列运行时。

中性点直接接地运行的变压器的后备保护一般为零序电流保护，零序电流则由零序电流互感器取得（安装于中性点的引出线上），另外，还应增设零序功率方向元件。

而中性点不接地运行的变压器，一般在中性点处需要加放电间隙，同时增设零序电压和零序电流作为放电间隙的后备保护。

（1）中性点直接接地运行在电力系统中，诸多的变压器采用中性点直接接地运行的方式，该方式运行下应装设零序电流保护作为变压器接地后备保护。

零序电流通常取自变压器中性点引出线上的零序电流互感器。

通常，配置两段式零序过电流保护，配置保护时以减少切除故障后的影响范围为原则，这两段零序电流保护各带两级时限，根据较短的时限来断开分段断路器或母线联络断路器，以缩小故障影响范围;根据较长的时限有选择性的动作于断开变压器各侧断路器。

（2）中性点部分接地或不接地运行相关技术规程规定，110kV及以上系统采用中性点直接接地的运行方式。

单相接地故障的现象分析及处理办法在小电流接地的配电网中，一般装设有绝缘监察装置。

当配电网发生单相接地故障时,由于线电压的大小和相位不变（仍对称)，况且系统的绝缘水平是按线电压设计的，所以不需要立即切除故障，尚可继续运行不超过2h。

但非故障相对地电压升高1。

732倍,这对系统中的绝缘薄弱点可能造成威胁。

此外,在仍可继续运行时间内，由于接地点接触不良，因而在接地点会产生瞬然熄的间歇性电弧放电,并在一定条件激励下产生谐振过电压，这对系统绝缘造成的危害更大.为此,必须尽快处理排除单相接地故障，确保电网安全可靠运行。

1 单相接地故障的特征单相接地（1）配电系统发生单相接地故障时,变电所绝缘监察装置的警铃响，“××母线接地”光字牌亮。

中性点经消弧线圈接地的，还有“消弧线圈动作”的光字牌。

（图1）(2）当生发接故障时，绝缘监察装置的电压表指示为:故障相相电压降低或接近零，另两相电压高于相电压或接近于线电压。

如是稳定性接地,电压表指示无摆动，若是电压表指针来回摆动，则表明为间歇性接地.（3)当发生弧光接地产生过电压时，非故障相电压很高，电压表指针打到头。

同时还伴有电压互感器一次熔丝熔断，严重时还会烧坏互感器.但在某些情况下，配电系统尚未发生接地故障，系统的绝缘没有损坏，而是由于产生不对称状态等,绝缘监察也会报出接地信号，这往往会引起误判断而停电查找。

2 单相接地信号虚与实的判断（1)电压互感器高压熔断器一相熔断报出接地信号时,如果故障相对地电压降低，而另两相电压升高，线电压不变，此情况则为单相接地故障.（2）变电所母线或架空导线的不对称排列；线路中跌落式熔断器一相熔断;使用RW型跌落式开关控制长线路的倒闸操作不同期等,均会造成三相对地电容不平衡，从而使中性点电压升高而报出接地信号,此情况多发生在操作时,而线路实际上并未发生接地。

（3）在合闸空母线时，由于励磁感抗与对地电抗形成不利组合而产生铁磁谐振过电压，也会报出接地信号。

单电源并列运行线路一条线路故障导致开关保护动作分析摘要：本文介绍了一起典型的110kV并列运行双回线路其中一回线路单相永久性故障造成双回线同时跳闸，致使110kV变电站失压事件，针对此次事件就继电保护整定及动作情况进行了深入分析，提出了避免再次发生类似事件的保护整定反措，以保证电网的安全稳定运行。

关键词：并列双回线单相故障零序电流反转1 保护动作情况1.1 跳闸前运行方式220kV飞跃变：220kV l号主变高、中压侧中性点均接地运行，220 kV 2号主变高、中压侧中性点不接地运行。

110kV1飞胜线、2飞胜线双回线并列运行。

110KV胜利路变运行方式为两台主变分列运行，胜10在备用位置。

1.2 跳闸过程220千伏飞跃变2飞胜1零序Ⅱ段、接地距离Ⅱ段动作出口，重合不成功；110千伏胜利路变1飞胜2零序Ⅱ段动作出口，重合不成功；110千伏2飞胜2接地距离Ⅰ段动作出口，重合不成功。

至此，故障电隔离，胜利路变失压。

查线发现2飞胜线#44-#45塔B相故障，胜#2主变110千伏侧间隙有放电痕迹，证明线路故障时胜2主变110千伏侧间隙击穿。

2 跳闸原因分析2.1 2飞胜线保护动作分析从2飞胜线两侧保护跳闸报告可以看出，故障为B相故障，位于近胜利路侧，故障相电流达到49.396A，2飞胜线两侧保护动作行为均正确。

2.2 1飞胜线保护动作分析当2飞胜线发生故障时，2飞胜2接地距离Ⅰ段17ms动作出口，2飞胜2开关29ms时合位继分，78ms跳位继合。

在1飞胜1和1飞胜2的录波图中都可以看出，在67ms左右零序电流发生了变向，并且幅值有所降低，此时正是2飞胜2开关跳开之际，之后由于所有的零序电流都通过2飞胜1开关，故2飞胜1的零序电流幅值增大，与录波图相符。

（图中电流为二次值）当零序电流发生反转后，对于1飞胜2的保护来说便是正方向故障，于是在383ms时，其零序Ⅱ段保护动作跳闸；1飞胜1为反方向故障，保护不动作。

例析间隙保护动作事故成因及对策对于中性点装设接地刀闸和放电间隙的变压器，根据电网运行方式，变压器中性点可直接通过接地刀闸接地运行，也可经间隙接地运行，即通常所说的不接地运行。

在中性点不接地运行时，配置间隙零序过流、零序过压保护作为接地故障的后备保护。

近年来电力系统发生了多起主变中性点放电间隙保护误动事件，不仅造成了主变停运，也给电网安全稳定运行和可靠供电造成了严重影响。

因此，应充分考虑系统中各种因素对间隙保护的影响，使其发挥正常的功能和作用。

1 事故经过与分析由图1可知，事故前运行方式为110kV线路单供变电站110kV 1M、2M母线，本站相当于终端负荷站，#1、#2主变中性点均不接地运行。

#1主变供35kV 1M、10kV 1M母线及其相关10kV线路运行；#2主变供35kV 2M母线、10kV 2M母线及相关10kV线路运行；10kV母联开关在分位位置，分段备自投投入。

图1 变电站一次接线图图2 变电站二次电压录波图事故发生时，110kV线路发生C相接地故障，线路对侧开关保护距离I段、零序过流I段保护动作跳闸，对侧开关检线路无压重合成功。

本侧开关未跳开。

故障同时，本站#1主变零序过压保护动作，#1主变三侧开关跳闸，零序电压二次值为230V；#2主变零序过压保护动作，#2主变三侧开关跳闸，零序电压二次值为260V（主变保护中性点零序过压保护定值为180V）。

由本站出线开关及主变保护动作报告及录波图可知，对侧开关跳闸后，本站侧开关仍有明显短路电流流向故障点，其中，#1、#2主变10kV侧均有提供短路电流；#1、#2主变同跳后，10kV 1M、2M母线电压未即时消失，其中10kV 2M母线电压支撑了6275ms 后才完全消失。

综上分析，初步判定本次#1、#2主变跳闸原因为：110kV线发生C相故障，对侧开关保护正确动作切开开关后，由于本侧#1、#2主变不接地运行，同时相当数量小电源的存在，导致两台主变中性点零序电压升高，#1、#2主变中性点零序过压保护动作后切除主变三侧开关。

一起主变中性点间隙击穿引起110kV线路保护动作原因分析及故障处理发布时间：2021-11-10T02:45:18.590Z 来源：《河南电力》2021年7期作者：拓守辉[导读] 针对一起110kV主变中性点放电间隙被击穿引起终端变侧110kV线路保护动作进行分析，找出保护动作的原因，提出相应的改进措施。

分析结果表明：110kV线路发生单相接地故障，导致终端变侧1、2号主变中性点放电间隙被击穿，引起终端变侧110kV线路保护动作。

更换1、2号主变中性点放电间隙球，并调整放电间隙距离后，1、2主变运行正常，再未发生主变中性点被击穿的现象。

拓守辉（国网宁夏电力有限公司中卫供电公司宁夏中卫 750000）摘要：针对一起110kV主变中性点放电间隙被击穿引起终端变侧110kV线路保护动作进行分析，找出保护动作的原因，提出相应的改进措施。

分析结果表明：110kV线路发生单相接地故障，导致终端变侧1、2号主变中性点放电间隙被击穿，引起终端变侧110kV线路保护动作。

更换1、2号主变中性点放电间隙球，并调整放电间隙距离后，1、2主变运行正常，再未发生主变中性点被击穿的现象。

关键词：终端变电站；放电间隙；线路保护；零序网络1 事故经过2012年10月06日 10时53分08秒496毫秒，马场湖110kV变电站110kV卫马线线路发生A相接地故障，卫马线112线路保护装置零序Ⅱ段和接地距离Ⅱ段出口，卫马线112断路器跳闸，10时53分09秒851毫秒，卫马线112线路保护装置重合闸动作，由于卫马线112重合闸出口压板在退，卫马线112断路器未重合。

另外一条110kV进线线路处检修，110kV进线备自投退出，从而造成马场湖110kV终端变电站全站失压，损失负荷116MW。

2 设备检查2.1一次设备检查故障发生后，运维人员对马场湖变卫马线112间隔断路器、电流互感器、隔离开关、1、2号主变进行外观检查，卫马线112间隔断路器、电流互感器、隔离开关外观良好，设备无放电痕迹，112断路器、电流互感器的SF6密度继电器气压正常；1、2号主变中性点放电间隙球被烧黑，有放电的痕迹，说明故障时1、2号主变中性点放电间隙被击穿。