（国网南阳供电公司 河南南阳 473000）
摘要：本文从一起变电站中运行的变压器间隙保护跳闸问题实例进行分析，结合主变保护间隙动作跳闸原因，从而找出线路故障点，并采取相应措施解决故障问题。
关键词：保护、主变、跳闸。
一、事件概述
我公司一座110KV变电站，如图一。该变电站地处我公司东部的工业重镇，肩负着该地光伏的供电工作，供电任务异常艰巨，故每一分钟的停电都会给企业造成巨大的损失。该110KV变电站从市局一座220KV变电站供电，有2台31500KVA三圈主变，中压侧有小电源上网线路。正常运行方式为两台主变分列运行，2012年8月10日09时04分110KV输电线路A发生A相瞬时接地故障1次，造成1#主变间隙保护动作，跳开主变三侧，部分企业断电运行的停电事故。
二、解决问题的思路和方法
变压器中性点接地的配置原则是：在有效接地系统发生单相接地故障时，系统的中性点不允许失地，且必须保证其有效（X0／X1＜3，X0为零序电抗，X1为正序电抗）。对不接地的分级绝缘变压器中性点，因绝缘水平的要求，通常接有相应的避雷器及保护间隙，所以，中性点保护间隙的配置应从继电保护和过电压保护两方面考虑。对110kV，220kV有效接地系统中可能形成的局部不接地（如中性点接地变压器误跳闸）或低压侧有电源的不接地变压器的中性点应装设放电间隙和间隙零序保护，在间隙放电时，应由主变压器高压侧中性点间隙接地零序保护动作切除短路点。下表为变电站主变间隙保护和输电线路需要配合的保护时限配置：
主变间隙和进线电源的保护配置时限如表：
按照国网DL/T 584—95《3～110kV 电网继电保护装置运行整定规程》4.2.5.4规定“110kV变压器中性点放电间隙零序电流保护的一次电流定值一般可整定为40～100A，保护动作后带0.3～0.5S延时跳变压器各侧断路器。”和4.2.5.6规定“对中性点经放电间隙接地的半绝缘水平的110kV变压器的零序电压保护，其3U0定值一般整定为l50～180V(额定值为300V)，保护动作后带0.3～0.5S延时跳变压器各侧断路器。”的保护整定原则，上表间隙电流保护0.3S跳上网小电源，0.6S切主变三侧亦符合整定原则。从上表看上级输电线路零序电流II段整定时间与间隙保护动作切主变三侧时限几乎相同，因此在有效接地方式下发生单相接地短路时，变压器间隙电流保护动作时间躲不过上一级线路后备保护动作时间，继而主变间隙保护动作切主变三侧，从保护的选择性讲，线路故障后设备所在的近电源端保护装置已经切除故障点，主变间隙第一时间应该切除上网小电源线路，防止其返送到主变高压侧，而不应该再次切除主变三侧，延长停电时间，影响供电的可靠性。扩大了停电的面积，增加了操作时间，主变的间隙保护属于失配误动作，从时限上看，属于时限不匹配。0.5S和0.6S的时限没有时限级差是间隙动作的主要原因。从整定计算角度分析，普遍会采用延长时限的方法，延长时限一般整定为1.0S跳小电源，1.5S跳主变三侧的方式，但延长时限会带来另外一个问题，变压器的绝缘会遭到损坏，严重的甚至会烧坏主变，鉴于变压器绝缘的安全性，间隙保护的时间不宜太长，所以不建议把时限整定超过1S。
三、采取对策
调查表明上述的保护配置都存在类似的问题，线路出现故障点也都是这样的跳法，从这两起事故过程分析可以看出：由于常规按整定设计规程，间隙电流一次动作值取100A，0.3S，与上级线路零序电流二段整定时间相同，因此在有效接地方式下发生单相接地短路时，变压器间隙电流保护动作时间躲不过上一级线路的后备保护时间而造成误动。结果延长了停电时间，影响了供电可靠性。在微机保护盛行的今天，时限级差完全可以到0.3S的级别，国网DL/T 584—95《3～110 kV 电网继电保护装置运行整定规程》4.2.5.4规定“对高压侧采用备用电源自动投入方式的变电所，变压器放电间隙的零序电流保护可以0.2S跳高压侧电源线，以0.7s跳变压器。”的原则，采用以下措施：
1） 将进线电源的零序II段和接地距离II段的时限改为0.3S；
2）在整定接地距离II段和零序II段时一般按保护灵敏度整定即可。
即本线路末端故障时应满足如下灵敏系数的要求 ：
a．对50km以上的线路不小于1.3；
b．对20-50km的线路不小于1.4；
c．对20km 以下的线路不小于1.5。
对于上下级线路为长线路和短线路配合关系的就不能简单按保灵敏度整定，为防止误动， 接地距离II段要和下一级线路的I段配合。一般都按0.3S整定。
3）零序保护的动作时限级差也是0.3S，这样零序保护II段的动作时限整定为0.3S。
4) 主变压器间隙保护(包括间隙过电流和间隙电压)的时限整定为0.3S跳上网电源线路，0.7S切主变三侧。这样既保证有效接地方式下单相接地时，间隙电流保护在第一时间先切掉上网小电源线路，0.7S的时限有大于线路零序II段和接地距离II段的0.3S时限，间隙保护会可靠返回不会误动，又不影响变压器本身的安全运行，以上整定方法也是符合国网DL/T 584—95《3～110kV继电保护及安全自动装置整定规程》的要求。
如果实施了以上步骤后，线路再发生如图二所示的接地故障，首先是线路侧接地距离II段或零序保护II段0.3S动作跳闸，而变电站的1#主变间隙保护启动后经过时限0.3S切除上网小电源后返回，不到切主变三侧的0.7S时限，从而解决了110kV线路接地而跳主变各侧开关的问题。缩小了停电的面积，增加了供电的可靠性。
四、效果评价
本文结合110kV线路接地故障，而引起线路末端110kV变电站主变间隙保护动作跳主变三侧开关的事件，针对变压器间隙零流保护的整定存在的问题，对变压器间隙零流保护的整定配合进行了重点分析研究，提出了切实可行的改进措施，极大地提高了电网供电的可靠性。
论文作者:聂全有
论文发表刊物:《电力设备》2016年第17期
论文发表时间:2016/11/8
标签：间隙论文; 时限论文; 线路论文; 变压器论文; 动作论文; 电流论文; 变电站论文; 《电力设备》2016年第17期论文;