[发明专利]一种防止220kV主变间隙保护误动的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种变电站的主变压器保护装置，特别涉及一种可防止220kV主变压器间隙保护误动的装置及其方法。

背景技术

在一座220kV变电站中通常配置2台主变压器，根据规程要求，其中一台主变压器的中性点直接接地，另一台主变压器中性点通过间隙接地。由于220kV系统为大电流接地系统，需要一台主变压器中性点直接接地，以防故障期间，在变压器中性点产生的过高零序电压破坏系统绝缘；为了使220kV变电站所接供电系统的零序电抗不至于过小，所以就将另一台主变压器中性点不采用直接接地，而是采用间隙接地的方式。间隙接地的方式是该主变的中性点通过上、下间隙放电棒接地，在下间隙放电棒上配置有间隙电流互感器的一次绕组，电流互感器的二次绕组测得的电流值输入到间隙保护装置中。220kV变电站母线上配置有电压互感器，测得的电压值也输入到间隙保护装置中，间隙保护装置将输入的电压值和电流值与整定值进行比较，如果电压或电流测量值大于对应整定值，则保护装置动作将主变压器高压侧开关断开；中性点不接地的半绝缘变压器，装设间隙保护作为接地短路故障的后备保护。

当220kV变电站所带线路发生单相接地短路时，在间隙接地变压器中性点上会出现零序电压，有时出现的零序电压瞬间会达到过高值，而过高的零序电压将导致主变压器的中性点的上、下间隙放电棒之间的间隙被击穿，较大的击穿电流，使间隙保护装置经过延时后动作，切除主变压器的高压侧供电。为了提高供电可靠性，线路上通常配置有自动重合闸装置，以消除瞬时性故障引发的停电。而现有保护装置的单相重合闸设置时间不合理，即单相重合闸设置时间大于上述情况的主变间隙保护动作的延时时间，直接导致：在220kV变电站所带线路发生单相接地短路时，尽管单相接地短路线路的瞬时性接地故障消除后成功实现了重合，但是主变压器的高压侧供电已经被切除掉，即，发生了主变间隙保护误动作。不仅造成了主变停运，也给电网安全稳定运行和可靠供电造成了严重影响。

发明内容

本发明提供了一种防止220kV主变间隙保护误动的装置及方法，解决了由于主变间隙保护动作延时小于220kV变电站所带线路发生单相接地短路时所设置的重合闸时间，导致主变间隙保护误动作切除主变压器的高压侧供电，造成了主变亚器停运的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

本发明的总体构思是：将220kV变电站所带线路发生单相接地时的该相自动重合闸信号引入到间隙保护的逻辑中，并将间隙过压保护与间隙过流保护分别开来，进行分别判断，具体为：①为了防止操作过电压、雷电过电压等对主变中性点的危害，设定当满足间隙保护过电压动作方程及延时条件时，间隙保护动作，切除主变压器高压侧电压。②当放电导致间隙击穿时，中性点已经接地，主变中性点电压近似为0，当零序电流满足动作条件且收到重合闸信号时，则等待返回是否重合成功的信号，如果返回重合成功信号，则间隙保护不动作；如果返回重合不成功的信号，则间隙保护动作；当零序电流满足动作条件且没有收到重合闸信号时，则保护经过0.3秒延时后，间隙保护动作。

一种防止220kV主变间隙保护误动的装置，包括：220kV母线8，在母线8上并列有主变压器1和主变压器2，其中主变压器1通过断路器7与母线8相连，它的高压侧中性点通过放电间隙6接地，电流互感器4的一次侧串接于中性点接地回路上，二次侧与间隙保护装置5相连，电压互感器3也连接于间隙保护装置5上。

一种防止220kV主变间隙保护误动的方法，其特征在于以下步骤：

若，中性点零序电压值3 U₀大于间隙过电压保护动作值U_0P时，延时3秒后，间隙保护动作，切除主变压器高压侧电压；

若，放电导致主变压器中性点通过间隙接地的间隙被击穿，中性点零序电流值3 I₀大于间隙过流保护动作值I_0P，并且间隙保护装置5收到220kV变电站所带线路发生单相接地时的该相自动重合闸信号时，如果该相自动重合成功，则间隙保护不动作；如果该相自动重合不成功，则间隙保护不动作；

若，放电导致主变压器中性点通过间隙接地的间隙被击穿，中性点零序电流值3 I₀大于间隙过流保护动作值I_0P，并且间隙保护装置5没有收到220kV变电站所带线路发生单相接地时的该相自动重合闸信号时，延时3秒后，间隙保护动作，切除主变压器高压侧电压。