单相接地引起主变差动跳闸原因及防范
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1 张庄变电站主接线及运行方式
张庄变电站 110，35，6 kV 母线均为单母线分段 接线; 采用双回路电源进线同时运行各带变电站一 半负荷运行方式。即: 月张线运行带张 1# 主变、张 35 kV 东母及张 6 kV 东母; 谢张线运行带张庄站 2# 主变、张 35 kV 西母及张 6 kV 西母; 张 110 分，张 350 分，张 60 分。张庄变电站采用完全大分段运行 方式，即张 35 kV 东、西母为完全不同的 2 个系统。 110 kV 张庄变电站电气一次主接线如图 1 所示。
张 35 kV 母线在大小运行方式时，两相短路电 流值在 46. 580 ～ 23. 580 A。由保护装置故障记录 可以看出: Ⅱ张堂 1 ( 电流互感器变比为 400 ∶ 5) 无 时限速断保护装置动作值为 27. 98 A( 图 3( a) ) ，与 理论计算相符。张 1# 主变比率制动差动保护装置动 作值为 2. 54Ie( 图 3( b) ) ( 6. 66 A) ，折算至张 351 侧值 为 9. 52 A; 张 1#主变比率制动差动整定值为 0. 75 A，折 算至 35 kV 侧值为 1. 07 A。Ⅱ张堂 1 开关电流互感器 流过的电流与张 351 电流互感器流过的电流同为两相 接地短路引起的，且两开关的电流互感器一次线圈均 ·58·
在查张 35 kV 东母接地时，将张 351 开关断开 后，张 111 开关带张 61 开关运行; 张 111、张 61 开关 电流互感器二次电流矢量合接近 0 ( 张 111 与张 61 开关电流互感器二次电流大小相等，方向相反) ，张 351 开关断开时，电流互感器二次电流等于 0。将张 350 投入运行后，张 351 电流互感器 C 相与Ⅱ张堂 1 的 B 相形成不同相两点接地短路，流过张 351 电流 互感器多了一个两相接地短路电流( 约 9. 52 A) ，打 破了主变差动保护张 111、张 61 两侧电流互感器二 次回路电流矢量和为 0 的平衡条件，造成主变差动 保护动作，主变张 111、张 61 两侧开关跳闸。
查找接地点; 合理选用变压器差动保护 LH 的安装位置; 在查找系统接地位置时，应将重要线路负荷转移，采
用瞬间停电的方法查找接地。
关键词: 单相接地; 主变差动动作; 跳闸
中图分类号: TD614． 5
文献标志码: B
文章编号: 1003 － 0506( 2012) 07 － 0ห้องสมุดไป่ตู้57 － 03
2011 年 6 月 11 日，平煤矿区 110 kV 张庄变电 站 35 kV 系统发生单相接地，在查找接地位置过程 中，引起主变差动保护动作跳闸，馈线开关无时限速 断保护动作跳闸，重合闸动作重合未成功，引起平煤 十三矿二井变电站全部及十三矿变电站一半停电。 为了总结事故教训，避免类似情况发生，对张庄变电 站 35 kV 系统单相接地主变差动保护动作跳闸原因 进行分析，并探索相应的防范措施。
平煤电网 35 kV 系统是小电流接地系统，即 35 kV 系统变压器中性点不接地或经消弧线圈接地运 行，一旦发生单相接地，接地电流很小，不会引起保 护装置动作，这种小电流接地系统发生单相接地运 行时，称 为 系 统 稳 定 性 接 地。 《电 气 安 全 工 作 规 程》、《电气事故调查处理规程》规定: 系统稳定性接 地时间一般不允许超过 2 h。张庄站 2 台主变采用 完全大分段运行的方式，张 35 kV 东母、西母为 2 个 系统。张 35 kV 东母 C 相接地后，电压很小或是接 近 0 V，A 相、B 相两相对地电压升高甚至达到了线 电压。张 35 kV 西母未出现异常运行情况。在查找 张 35 kV 东母接地点时，闭合张 350 开关，使张 35 kV 东母、西母两系统合环运行，此时，张 35 kV 西母 A 相和 B 相的对地电压升高甚至达到了线电压( 电 压升高了近 1. 73 倍) 。电缆绝缘薄弱处被击穿，系 统又多了一个接地点，与原接地点形成了不同相两 点接地，产生了两点接地短路电流。绝缘薄弱点在 张 35 kV 西母馈出线Ⅱ张堂线 1# 塔上 B 相电缆头， 两相短路电流流过Ⅱ张堂 1 开关，引起Ⅱ张堂 1 无 时限速断动作跳闸，切断故障相的 B 相接地故障。 2. 2 张 1#主变差动保护动作原因
串接在电气一次回路，张 351 值( 9. 52 A) 与Ⅱ张堂 1 动 作值( 27. 98 A) 相差过大，与张 351 电流互感器一次线 圈( C 相) 接地点的位置有关。
图 2 变压器差动保护原理
张庄站主变三侧开关电流互感器安装在开关与 母线侧之间，主变差动保护电流量分别取自各组电流 互感器，这时，主变差动保护范围扩大到包括主变三 侧开关的各种故障，即 3 组电流互感器之间所包含的 一次设备的所有故障都在主变差动保护范围内。
图 1 110 kV 张庄变电站电气一次主接线示意
收稿日期: 2012 － 05 － 29 作者简介: 桑金英( 1966—) ，女，河南平顶山人，工程师，1996 年毕 业于重庆大学，现从事矿区电网运行方式调度管理工作。
2 张庄变电站“6·11”故障原因分析
在查找张 35 kV 东母 C 相接地的过程中，将张 35 kV 东母负荷腾空后，张 1#主变带张 6 kV 东母运 行，张 351 开关断开，闭合张庄站 35 kV 母联开关， 引发张庄站 1# 主变差动动作，张 111、张 61 开关跳 闸; 同时Ⅱ张堂 1 无时限速断保护动作开关跳闸，重 合闸动作重合不成功。 2. 1 Ⅱ张堂 1 无时限保护动作原因
2012 年第 7 期
中州煤炭
总第 199 期
单相接地引起主变差动跳闸原因分析及防范
桑金英1 ，梁郁鑫2
( 1． 中国平煤神马集团电务厂，河南 平顶山 467000; 2． 河南省煤炭科学研究院有限公司，河南 郑州 450001)
摘要: 2011 年 6 月 11 日，平煤集团公司 110 kV 张庄站 35 kV 系统查找单相接地位置时，闭合 35 kV 联络开 关，引起张 1# 主变差动动作跳闸。对事故原因进行了剖析，认为应采取以下防范措施: 在系统接地时，尽快
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2012 年第 7 期
中州煤炭
总第 199 期
在Ⅱ张堂 1 无时限速断动作跳闸的同时，张 1# 主变差动动作跳闸( 动作时限 0) 。确定张庄站 1#主 变差动保护动作跳闸是否为误动作的分析: 主变差 动保护范围为主变各侧开关的互感器之间，包括主 变内部线圈及其引出线发生匝间或相间短路故障。 差动保护动作的原理是变压器正常运行和外部发生 故障时，流入继电器的电流为变压器各侧电流互感 器二次电流矢量和接近 0，即: ∑I≈0( 图 2) 。
张庄变电站 110，35，6 kV 母线均为单母线分段 接线; 采用双回路电源进线同时运行各带变电站一 半负荷运行方式。即: 月张线运行带张 1# 主变、张 35 kV 东母及张 6 kV 东母; 谢张线运行带张庄站 2# 主变、张 35 kV 西母及张 6 kV 西母; 张 110 分，张 350 分，张 60 分。张庄变电站采用完全大分段运行 方式，即张 35 kV 东、西母为完全不同的 2 个系统。 110 kV 张庄变电站电气一次主接线如图 1 所示。
张 35 kV 母线在大小运行方式时，两相短路电 流值在 46. 580 ～ 23. 580 A。由保护装置故障记录 可以看出: Ⅱ张堂 1 ( 电流互感器变比为 400 ∶ 5) 无 时限速断保护装置动作值为 27. 98 A( 图 3( a) ) ，与 理论计算相符。张 1# 主变比率制动差动保护装置动 作值为 2. 54Ie( 图 3( b) ) ( 6. 66 A) ，折算至张 351 侧值 为 9. 52 A; 张 1#主变比率制动差动整定值为 0. 75 A，折 算至 35 kV 侧值为 1. 07 A。Ⅱ张堂 1 开关电流互感器 流过的电流与张 351 电流互感器流过的电流同为两相 接地短路引起的，且两开关的电流互感器一次线圈均 ·58·
在查张 35 kV 东母接地时，将张 351 开关断开 后，张 111 开关带张 61 开关运行; 张 111、张 61 开关 电流互感器二次电流矢量合接近 0 ( 张 111 与张 61 开关电流互感器二次电流大小相等，方向相反) ，张 351 开关断开时，电流互感器二次电流等于 0。将张 350 投入运行后，张 351 电流互感器 C 相与Ⅱ张堂 1 的 B 相形成不同相两点接地短路，流过张 351 电流 互感器多了一个两相接地短路电流( 约 9. 52 A) ，打 破了主变差动保护张 111、张 61 两侧电流互感器二 次回路电流矢量和为 0 的平衡条件，造成主变差动 保护动作，主变张 111、张 61 两侧开关跳闸。
查找接地点; 合理选用变压器差动保护 LH 的安装位置; 在查找系统接地位置时，应将重要线路负荷转移，采
用瞬间停电的方法查找接地。
关键词: 单相接地; 主变差动动作; 跳闸
中图分类号: TD614． 5
文献标志码: B
文章编号: 1003 － 0506( 2012) 07 － 0ห้องสมุดไป่ตู้57 － 03
2011 年 6 月 11 日，平煤矿区 110 kV 张庄变电 站 35 kV 系统发生单相接地，在查找接地位置过程 中，引起主变差动保护动作跳闸，馈线开关无时限速 断保护动作跳闸，重合闸动作重合未成功，引起平煤 十三矿二井变电站全部及十三矿变电站一半停电。 为了总结事故教训，避免类似情况发生，对张庄变电 站 35 kV 系统单相接地主变差动保护动作跳闸原因 进行分析，并探索相应的防范措施。
平煤电网 35 kV 系统是小电流接地系统，即 35 kV 系统变压器中性点不接地或经消弧线圈接地运 行，一旦发生单相接地，接地电流很小，不会引起保 护装置动作，这种小电流接地系统发生单相接地运 行时，称 为 系 统 稳 定 性 接 地。 《电 气 安 全 工 作 规 程》、《电气事故调查处理规程》规定: 系统稳定性接 地时间一般不允许超过 2 h。张庄站 2 台主变采用 完全大分段运行的方式，张 35 kV 东母、西母为 2 个 系统。张 35 kV 东母 C 相接地后，电压很小或是接 近 0 V，A 相、B 相两相对地电压升高甚至达到了线 电压。张 35 kV 西母未出现异常运行情况。在查找 张 35 kV 东母接地点时，闭合张 350 开关，使张 35 kV 东母、西母两系统合环运行，此时，张 35 kV 西母 A 相和 B 相的对地电压升高甚至达到了线电压( 电 压升高了近 1. 73 倍) 。电缆绝缘薄弱处被击穿，系 统又多了一个接地点，与原接地点形成了不同相两 点接地，产生了两点接地短路电流。绝缘薄弱点在 张 35 kV 西母馈出线Ⅱ张堂线 1# 塔上 B 相电缆头， 两相短路电流流过Ⅱ张堂 1 开关，引起Ⅱ张堂 1 无 时限速断动作跳闸，切断故障相的 B 相接地故障。 2. 2 张 1#主变差动保护动作原因
串接在电气一次回路，张 351 值( 9. 52 A) 与Ⅱ张堂 1 动 作值( 27. 98 A) 相差过大，与张 351 电流互感器一次线 圈( C 相) 接地点的位置有关。
图 2 变压器差动保护原理
张庄站主变三侧开关电流互感器安装在开关与 母线侧之间，主变差动保护电流量分别取自各组电流 互感器，这时，主变差动保护范围扩大到包括主变三 侧开关的各种故障，即 3 组电流互感器之间所包含的 一次设备的所有故障都在主变差动保护范围内。
图 1 110 kV 张庄变电站电气一次主接线示意
收稿日期: 2012 － 05 － 29 作者简介: 桑金英( 1966—) ，女，河南平顶山人，工程师，1996 年毕 业于重庆大学，现从事矿区电网运行方式调度管理工作。
2 张庄变电站“6·11”故障原因分析
在查找张 35 kV 东母 C 相接地的过程中，将张 35 kV 东母负荷腾空后，张 1#主变带张 6 kV 东母运 行，张 351 开关断开，闭合张庄站 35 kV 母联开关， 引发张庄站 1# 主变差动动作，张 111、张 61 开关跳 闸; 同时Ⅱ张堂 1 无时限速断保护动作开关跳闸，重 合闸动作重合不成功。 2. 1 Ⅱ张堂 1 无时限保护动作原因
2012 年第 7 期
中州煤炭
总第 199 期
单相接地引起主变差动跳闸原因分析及防范
桑金英1 ，梁郁鑫2
( 1． 中国平煤神马集团电务厂，河南 平顶山 467000; 2． 河南省煤炭科学研究院有限公司，河南 郑州 450001)
摘要: 2011 年 6 月 11 日，平煤集团公司 110 kV 张庄站 35 kV 系统查找单相接地位置时，闭合 35 kV 联络开 关，引起张 1# 主变差动动作跳闸。对事故原因进行了剖析，认为应采取以下防范措施: 在系统接地时，尽快
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2012 年第 7 期
中州煤炭
总第 199 期
在Ⅱ张堂 1 无时限速断动作跳闸的同时，张 1# 主变差动动作跳闸( 动作时限 0) 。确定张庄站 1#主 变差动保护动作跳闸是否为误动作的分析: 主变差 动保护范围为主变各侧开关的互感器之间，包括主 变内部线圈及其引出线发生匝间或相间短路故障。 差动保护动作的原理是变压器正常运行和外部发生 故障时，流入继电器的电流为变压器各侧电流互感 器二次电流矢量和接近 0，即: ∑I≈0( 图 2) 。
