现场安装接线不当引起零序保护误动或拒动分析论文_刘阳洲

(国家电投集团新乡豫新发电有限责任公司 河南新乡 453011)

摘要:目前零序保护在发电厂内应用十分广泛,但零序电流互感器的安装接线依然容易出错。本文通过对零序保护原理及现场接线情况进行定性分析,来说明零序电流互感器的正确接线,避免继电保护误动或拒动。

关键词:零序保护 零序电流互感器 漏电开关 接线

一、前言

我厂为330MW热电机组,既有220KV出线,又有6KV厂内高压设备及380V、220V用电设备,零序保护是其中一种重要保护方式。由于技术水平及对零序电流互感器的了解不够,所以在安装上容易出现问题,造成保护误动或拒动。

二、零序保护工作原理

零序保护是大接地系统发生接地故障时,就会有零序分量出现,利用这种零序分量构成的保护。以零序电流分量为例如下图:

3I0=(IA+IB+IC),及零序电流为三相电流向量的矢量和,在线路与电气设备正常的情况下,各相电流的矢量和等于零,因此,零序电流互感器的二次侧绕组无信号输出,执行元件不动作。当发生接地故障时,各相电流的矢量和不为零,故障电流使零序电流互感器的环形铁芯中产生磁通,零序电流反应至互感器的二次侧流入各种保护、测量装置使执行元件动作。

三、6KV高压设备零序电流互感器安装接线分析

我厂6KV厂用电高压设备中,保护装置中的零序电流既有自产零序电流,即通过A、B、C三相三CT采集的二次电流进行叠加合成3I0=(IA+IB+IC),也有专用零序CT采集的三相电流向量和。由于零序CT变比比三相CT变比小,因此相对来说精度高,且不受CT断线的影响。但在CT安装过程中,如果接错接地线,有线路绝缘降低时会造成保护拒动,引起事故扩大。安装中,有的电缆终端头(电缆接地点)位于零序电流互感器上端,有的位于零序电流互感器下端,那么电缆金属屏蔽接地线究竟

用不用再穿过零序电流互感器呢?实际安装中发现有些电缆金属屏蔽接地线该穿过零序电流互感器时未穿,一些不该穿过零序电流互感器的反倒穿了,造成事故接地零序保护不能正确动作。下面以A相接地进行说明。

图5 图6

当电缆终端头电缆接地点位于零序电流互感器下端时,如图3,零序电流互感器感应出故障电流Ig,因此电缆接地线应直接接地,如图3;若穿过零序互感器,Ig一去一来,在零序互感器中就不会产生感应了,有接地故障时保护就会拒动。当电缆终端头电缆接地点位于零序电流互感器上端时,如图4,此时电缆外壳的接地电流已经穿过零序电流互感器,零序互感器感应的电流为I’A+I’B+I’C+Ig+(- Ig),零序互感器不产生感应,故此就要求将接地线返回,并穿过零序互感器,如图4,使零序互感器能感应故障电流。

四、低压零序互感器及漏电开关的安装接线

在我厂380VPC段,为三相四线制,PC段设备既有380V电动机开关,也有去MCC段的开关,发现安装时也存在零序互感器接线错误的地方,现结合现场安装实例进行分析,如图5所示,该电流互感器用于电动机保护时,由于电动机正常运行时三相基本平衡,互感器无感应电电流,当出现接地故障时,接地点与中性线构成回路,流过接地电流3I0,保护能正确动作,但该接线方式用于MMC段开关保护时,现场并不能保证三相电流平衡,当负荷不平衡时,如某一时刻启动单相电机,A、B、C三相不再对称,向量和不为零,在中性线中就会流过三相电流矢量和,零序电流互感器中感应出电流,虽然此时并没有接地故障。也会使保护误动,因此应将中性线也穿过零序电流互感器,使零序互感器感应的不平衡电流一来一回互相抵消。

在照明与检修配电箱中,经常会配备电流型漏电开关,而漏电开关也是以电路中零序电流的一部分(通常称为残余电流)作为动作信号的,3P漏电开关的原理是感知三根火线电流瞬时值, 一般用于终端

负载,4P带漏电的开关是感知三根火线电流和零线的瞬时值,因此4P带漏电的开关一般用于三相、两相混用负载,如图6所示,即为漏电开关选型错误,当两相支路上有负荷时,就会使上级开关跳闸。使用漏电开关时,还必须注意以下几点:1、严格区分中性线和保护线.使用三极四线式和四极四线式漏电保护器时,中性线应接入漏电保护器.经过漏电保护器的中性线不得作为保护线;2、工作零线不得在漏电保护器负荷侧重复接地,否则漏电保护器不能正常工作;3、采用漏电保护器的支路,其工作零线只能作为本回路的零线,禁止与其他回路工作零线相连,其他线路或设备也不能借用已采用漏电保护器后的线路或设备的工作零线。

五、结束语

零序电流互感器除了动力线的安装接线要正确,还应注意二次电缆接线应牢固可靠,零序互感器的二次线圈不能出现开路,开口型的零序互感器还应注意接口恢复严密,保证电流互感器磁路闭合,使零序保护发挥正常作用。

论文作者:刘阳洲

论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期

论文发表时间:2017/7/4

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