低压配电系统变压器接地保护配置分析 谭丽萍

发表时间:2020/6/5   来源:《电力设备》2020年第4期   作者:谭丽萍
[导读] 摘要:在低压配电系统中,变压器发挥着非常重要的作用,其安全稳定运行会对配电系统整体产生直接影响,必须得到足够的重视。
        (广东电网有限责任公司东莞供电局)
        摘要:在低压配电系统中,变压器发挥着非常重要的作用,其安全稳定运行会对配电系统整体产生直接影响,必须得到足够的重视。本文结合相关概念,对照具体案例,就低压配电系统变压器的接地保护配置情况进行了分析和讨论,希望能够为同类项目中的变压器设置及保护整定提供参考。
        关键词:低压配电系统;变压器;接地保护配置
        前言
        配电变压器是配电系统中的电压转换装置,能够对电压的高低进行调节,满足电能的传输或者使用需求,其可靠性非常关键。在中性点接地电力网络运行中,经常会出现单相接地故障,其占据了所有故障的90%以上,因此,想要保证变压器的稳定可靠运行,需要对其接地保护装置进行合理配置。
        1 相关概念
        1.1低压配电系统
        低压配电系统主要包括了配电变电所、高压配电线路、配电变压器、低压配单线路和相应的辅助、控制、保护设备,与高压配电系统共同构成了完整的电力网络。
        1.2接地保护
        接地保护就是在正常情况下不带电,当绝缘材料损坏或者存在其他情况时,可能带电的电器金属结构,利用导线与接地体连接的一种保护方式,简单来讲,就是借助导线以及相应的接地体,将设备金属外壳等可能带电的部分接地,避免触电事故的发生,保障工作人员的人身安全。一般情况下,接地保护会被设置在配电变压器中性点不直接接地的供电系统中,能够保证电气设备绝缘损坏或者其他原因漏电后产生的对地电压不会超出安全范围。
        2 低压配电系统变压器接地保护配置
        某核电厂在低压配电间设置有对称分布的两台变压器和两端负荷中心,负荷中心设置有母联断路器,变压器采用了Dyn11接线的方式,高压侧采用的供电电源为10.5kV电源,低压侧需要向400V负荷中心LC供电,负荷中心借助电机控制中心MCC,实现对于电能的合理分配。对其变压器保护配置进行分析,高压侧设置了反时限过电流保护、定时限过电流保护和零序过电流保护、差动保护,在出现异常时,高压侧断路器保护跳开,低压侧86继电器断路器保护也会同时跳开。在变压器低压侧配置了接地保护,保护动作能够通过86继电器,将高低压侧断路器同时跳开,低压侧单相接地保护能够与下游负荷中心进线断路器实现相互配合。
        2.1存在问题
        结合当前的保护配置分析,发现其中存在有不少问题:一是单相接地保护使用的CT安装位置缺乏统一性。在我国相关电力标准中,并没有对变压器低压侧接地保护用CT的安装提出明确要求,加上变压器供应商不同、运行参数不同,施工现场的配电变压器低压侧单相接地保护CT安装位置存在一定的差异,如图1所示。
 
        图1 接地保护CT安装位置差异
        二是单相接地保护整体原则缺乏统一性。在该核电厂中,配电变压器低压侧单相接地保护整定采用了两种不同的原则,第一种是零序过电流保护,主要是依照《工业与民用配电设计手册》的相关标准,对变压器低压侧单相接地保护装置的动作电流进行设置,具体为
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        问题。考虑低压配电系统中负荷众多,如果在每一个回路都设置单独的接地保护,会导致成本的增加,因此在实践中,通常会运用速断保护来兼做单相接地保护,而想要实现这一目标,在保护设置阶段必须对保护的灵敏性进行校验。因为没有在低压回路设置单独的接地保护,出现接地故障时如果速断保护无法可靠跳闸,可能会引发严重后果,而此时如果变压器低压侧单相接地保护整定值较小,其可以作为低压配电系统的接地保护后备,避免事故的扩大化,此时,CT应该依照第二种方式进行安装。
        二是保护定值整定。依照系统设计情况,对照确定好的CT位置,可以进行单相接地保护整定工作,这个环节需要将上下级配合关系考虑在内。结合该工程的实际情况分析,干变低压侧进线断路器采用的是PR122电子脱扣器,开关接地保护设定最小值为0.2In,负荷中心的进线断路器则依照自身型号进行接地保护定值的设定(见表1),这个过程中应该充分考虑保护定值与断路器自身附带的接地保护之间的配合关系。
        表1 LC进线断路器接地保护设定值
        2.3优化建议
        对照该电厂的实际情况,在负荷中心设置母联断路器,而从保证两段负荷中心各自独立性的角度,母联断路器应该选择四极断路器,搭配 判据来提升单相接地保护的灵敏性,选择第二种CT安装位置。如果馈线回路没有单独设置接地保护,应该将变压器低压侧单相接地保护看做是系统整体的接地保护后备,要求单相接地保护动作值应该能够避开漏电流,完成故障信号或者跳闸保护。
        3 结语
        总而言之,在低压配电系统中,变压器接地保护发挥着非常重要的作用,能够确保变压器乃至低压配电系统整体的稳定可靠运行,要求电力技术人员做好CT安装位置的合理选择额,同时结合上下级之间的配合关系来对整定值进行确定,提升接地保护的灵敏性和灵活性。
        参考文献:
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