10kV配電網(wǎng)消弧并小電阻接地系統(tǒng)存在問題及解決對策

1、    10kv配電網(wǎng)消弧并小電阻接地系統(tǒng)存在問題及解決對策    鐘寶華 危樂摘要：為防范配電網(wǎng)人身觸電傷亡事件，近年來正全網(wǎng)推進10 kv配電網(wǎng)接地方式改造工作。河源電網(wǎng)作為粵東北山區(qū)電網(wǎng)，在配電系統(tǒng)中性點接地方式上半數(shù)規(guī)劃為消弧線圈并小電阻接地。近兩年在運維中發(fā)現(xiàn)存在一些問題，現(xiàn)主要從接地變的零序保護ct選取、一次調(diào)檔式消弧線圈、零序保護定值靈敏度方面進行剖析，并提出可行的解決對策，供10 kv配電網(wǎng)中逐步推廣消弧線圈并小電阻接地方式的單位參考。關(guān)鍵詞：10 kv配電網(wǎng);消弧線圈并小電阻;零序保護0    引言隨著技術(shù)的更新迭代

2、，配電網(wǎng)中性點接地方式變得越發(fā)豐富。傳統(tǒng)的中性點接地方式主要有不接地、經(jīng)消弧線圈接地兩種，而新型的中性點接地方式主要有消弧并小電阻接地、小電阻接地兩種。傳統(tǒng)的中性點接地方式在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時允許繼續(xù)運行2 h。該規(guī)定雖然保證了對用戶的持續(xù)供電，但在帶故障運行的2 h內(nèi)，可能會危及人身安全。新型的中性點接地方式在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時發(fā)揮小電阻的作用，提供了較大的故障電流，通過饋線零序保護快速隔離故障，可以有效減少人身傷亡事件。河源供電局自2018年開始在10 kv配電網(wǎng)開展中性點改造工作，半數(shù)采用了消弧線圈并小電阻接地方式，在近兩年的運維過程中，河源供電局一直以問題為導向在不斷進行改善。

3、本文介紹了河源10 kv配電網(wǎng)零序保護配置及方案，總結(jié)了零序保護動作異常的原因，給出了優(yōu)化10 kv配電網(wǎng)零序保護動作情況的措施。1    消弧線圈并小電阻接地方式及零序保護方案1.1    消弧線圈并小電阻接地方式中性點經(jīng)消弧線圈并小電阻接地方式由z型接地變、消弧線圈、小電阻構(gòu)成。因主變壓器10 kv側(cè)為三角形接線，需通過接地變提供系統(tǒng)中性點，中性點接消弧線圈接地，小電阻并接消弧線圈。典型變電站10 kv配電網(wǎng)中性點經(jīng)消弧線圈并小電阻接地示意圖如圖1所示，z為接地變，l為消弧線圈，dl為接地變開關(guān)，dl1為小電阻真空開關(guān)，ct1為開關(guān)柜零序ct，ct2

4、為小電阻零序ct，ct3為消弧線圈中性點ct。對于瞬時的單相接地故障通過消弧線圈補償后自動復歸，永久性單相接地故障則在補償結(jié)束后合dl1，系統(tǒng)經(jīng)小電阻接地后形成較大的零序電流，由相應饋線開關(guān)零序保護動作隔離故障。通常接地變?nèi)萘繛?20 kva，消弧線圈容量為420 kva，接地電阻為16 ，熱穩(wěn)定為600 a、10 s，零序ct變比為150/5或75/1，準確級10p10。1.2    零序保護方案對于中性點經(jīng)消弧線圈并小電阻接地方式，接地變、饋線保護、其他元件均應具備零序電流保護功能。接地變零序保護定值按躲開正常運行時由于系統(tǒng)三相電壓不對稱在接地變壓器中性點產(chǎn)生的零序電壓

5、引起中性點電阻通過的零序電流整定，作為10 kv饋線零序保護的遠后備和切除10 kv母線接地故障的保護。具體整定為一次值75 a，2 s切母聯(lián)、閉自投，2.5 s切接地變本體、主變變低。10 kv饋線零序保護采用專用零序ct，配置2段。零序段整定為一次值60 a、0.5 s切本饋線開關(guān);零序段反應高阻接地故障，整定為一次值20 a、1 s僅告警。2    零序保護動作異常原因分析2.1    接地變零序保護ct選取不滿足要求運行中接地變零序保護選取的ct錯誤，當系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，在消弧線圈補償過程中導致接地變零序保護動作。例如，2019年某站10

6、kv饋線站外發(fā)生單相接地故障，首先站內(nèi)消弧線圈進行補償，消弧線圈在“24檔”運行（容量630 kva），補償78 a感性電流，在2.5 s時，接地變零序保護動作跳開接地變本體及主變變低，造成10 kv母線失壓，動作電流也是78 a。事后進行故障分析，確認了接地變零序保護采用的是開關(guān)柜零序ct，而不是小電阻零序ct，在零序ct選取上不滿足要求。2.2    一次調(diào)檔式消弧線圈故障運行中發(fā)生消弧線圈的一次調(diào)檔故障，消弧線圈在高檔位運行，與系統(tǒng)電容電流嚴重失配，在消弧線圈補償過程中導致饋線零序保護動作。例如，2018年某站10 kv饋線站外發(fā)生單相接地故障，首先站內(nèi)消弧線圈進行補

7、償，因消弧線圈的一次調(diào)檔故障，使得消弧線圈固定在“30檔”運行（容量630 kva），補償102 a感性電流，而系統(tǒng)電容電流僅有28 a，導致嚴重過補償，在10 kv饋線接地故障點產(chǎn)生了74 a的感性電流，導致在補償過程中10 kv饋線零序保護動作跳閘。2.3    零序保護靈敏度不足運行中零序保護的靈敏度不足，在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，保護未動作。例如，2019年某站10 kv饋線站外發(fā)生單相接地故障，消弧線圈補償后投入小電阻，但10 kv饋線零序保護并未動作，零序電流僅有41 a，未達動作值。3    應對措施及解決方案3.1   

8、0;接地變零序保護ct選取應采用小電阻零序ct接地變開關(guān)柜零序ct在補償過程中會流過補償電流，而小電阻零序ct則不會有這個問題，僅在投入小電阻后才會流過電流。設計施工環(huán)節(jié)應嚴格把控，接地變零序保護ct選取應采用小電阻零序ct。3.2    提高對消弧線圈調(diào)檔裝置或消弧控制裝置的運維意識要求運維單位在定期巡視時需關(guān)注消弧線圈調(diào)檔裝置或消弧控制裝置的運行工況，調(diào)度監(jiān)盤也需留意相關(guān)異常信息，如有異常需及時告知運維人員檢查，嚴重的需退出接地變運行。3.3    零序保護定值優(yōu)化表1展示了廠家針對單相接地靈敏度的實驗數(shù)據(jù)，模擬了8種情景下系統(tǒng)發(fā)生經(jīng)過渡電阻單相接地故障，僅有2種情況超過了60 a的零序電流，故零序保護整定還需結(jié)合實際運行進行優(yōu)化，適當提高零序保護靈敏度。4    結(jié)語10 kv配電網(wǎng)中性點采用經(jīng)消弧線圈并小電阻接地方式時，發(fā)生單相接地故障時零序保護應可隔離故障，若零序保護不正確動作，會嚴重影響10 kv用戶，降低供電可靠性。為此，本文根據(jù)河源10 kv配電網(wǎng)零序保護的運行經(jīng)驗，提出了一些提高零序保護動作正確率的措施：（1）接地變零序保護ct應選取