10kV系统频发接地告警分析与处理

XX变电站频发接地告警分析一、系统概况XX110kV变电站于2010年建成，现场运行系统采用110kV单母线接线方式，110kV侧一回进线，2台12.5MW的主变。10kV侧采用单母分段运行方式，每台主变各带一段母线。二、故障现象该变电站自2010年5月18日投运之后，110kV侧的WMH-800A母线保护装置频发复合电压开放告警，WYJ-821电压监测装置频发母线接地告警；同时10kV侧WYJ-821电压监测装置频发母线接地告警。检修人员在在现场查询故障点后，多次发现装置发出接地告警，而实际现场没有任何故障现象。频发的告警不仅增加了现场检修人员的工作量，同时多次的不准确告警也可能会导致运行人员的懈怠。同时10kV侧系统在发生接地告警时，小电流接地选线装置（保定华源）只能发出母线接地告警，不能准确找出接地的间隔，就扩大了故障查找范围，延长了故障消除时间。三、故障分析1）针对现场频发复压开放、110kV接地告警现象。A、查询WYJ-821电压监测装置接地告警时的故障量，发现装置零序电压在10V以内时告警次数特别多，同时WMH-800A母线保护装置发出告警的情况和此类似。B、查看WYJ-821电压监测装置接地告警定值，设置值为：接地电压定值5V，接地延时0S;WMH-800A母线保护装置复压开放告警定值中的零序电压定值6V，延时0S。C、查看故障录波波形(运行过程中）(运行过程中）(启动时）发生接地告警时大部分的波形如图所示，故障录波启动方式为模拟量突变量启动。D、查看正常运行时WMH-800A母线保护装置的电压采样，零序电压为自产零序，幅值为4V—5V；WYJ-821电压监测装置零序采样电压从PT开口三角取，幅值为0V-1V。根据现场运行情况了解，附近的厂区都存在大负荷电机，同时该区域的厂区用电均从格尔木330kV变电站引出，各厂区启停机、或者发生故障甩负荷时，可能会造成短暂的电压波动。同时格尔木本身的气候条件为多风，多沙尘天气，在环境条件变化时（沙尘暴、雨雪、大风），系统的绝缘降低，也会出现短暂的电压降低情况。查询了历史告警记录发现告警出现在春季的次数较多。以上两种情况属于系统的正常运行情况。正常的综保装置在定值设置合理的情况下可以判断出该运行状态，不会乱发报警。在运行中的故障录波波形中可以看到每次的电压波动的时间特别短暂，从启动到恢复不到400ms，属于正常的电压波动。在投运母线时本身就存在电压突变的变化，这种也不属于故障情况，且该过程持续时间也在400ms以内。而目前该站上的WYJ-821的接地告警定值的延时为0s，显然不满足正常系统运行的特性，故需要将其延时改长。WMH-800A母线保护装置经常发出复合电压报警，装置上采集到的自产零序电压为4V左右，同时查看了该段母线上所带的线路保护装置、变压器保护装置上采集到的零序电压均为4V左右，所以就排除了装置采样精度的问题，该装置的复压告警中的零序电压定值为6V，在电压稍有波动时就会超出定值，进而报警。零序开放复压定值以躲过母线正常运行时出现的最大零序电压值，取值范围为6V--18V，很明显该定值设置较小。同时自产的零序电压为4V，这与开口三角处电压为0V--1V，偏差较大，怀疑是互感器精度有问题，建议在停电检修时，做一下角差、比差实验。2）针对小电流接地选线装置不能正确找出故障线路的问题查看了以前的历史记录，以及现场的运行日志，发现10kV接地时，该装置报警只能报出母线接地，或者报出错误了01支路接地，怀疑前期安装调试时，该厂家（保定华源）未为对设备进行系统的调试配置，同时零序电流回路没有进行检测，为保证该装置能够正常运行，以方便检修人员迅速找出故障点，切除故障，建议对该装置做一次整体实验。四、总结该站设备整体运行状态良好，无装置异常等情况出现。但是由于该区域存在许多大功率电机，各种冲击性和非线性的负荷突然接入电网，以及气候环境的影响，导致电压波动与闪变和三相不平衡等问题的出现，而电压监测装置和母线保护装置的定值整定不合适（定值过小，时间过短），在遇到系统瞬时波动时，装置立即发出告警。目前根据该现象综合电业局保护室的建议，采取的措施如下：A）将WMH-800A母线保护装置的复压开放的零序电压判据改为9V。B）将WYJ-821电压检测装置的接地电压告警时间设长。C）对110kV电压互感器做角差、比差实验（需要等检修时才可以做）。\五、建议1、同时针对该系统负荷变化较多，经常发生电压波动，为更全面的监测系统的电能质量，以及动态监视电力设备的运行过程，测试分析电力系统中无功补偿及滤波装置动态参数，建议增加一台电力系统质量监测仪。2、针对西豫变现有的小电流接地选线装置，由于前期调试问题导致的选线不准，建议在检修期对其做一次完整性的选线实验。氧气站、空压站、硫酸站、均未安装小电流接地选线装置，在发生接地故障时，检修人员需要检查的范围较大，检修周期较长，如遇到不易查询的故障点时，更需要将整段母线停运，来测试绝缘，这样就会对工厂的生产造成巨大的损失，故此建议对这三个子站均增加一台小电流接地选线装置，以准确的找到接地故障点，节约检修成本。(增加该装置需要在开关站上安装，同时需要将两段母线的开口三角电压接入，每个出线间隔的零序电流也需要接入装置)10kV系统接地的预防：对配电线路上的绝缘子、分支熔断器、避雷器。变压器绝缘套管等设备应定期进行绝缘测试，在风季来临前清污，不合格的应及时更换。对配电变压器定期进行试验，对不合格的配电变压器进行维修和更换。在配电线路上使用高一电压等级的绝缘子，极高配电网绝缘强度。对配电线路定期进行巡视，主要检查电缆与绝缘子、电缆与设备连接是否可靠牢固，绝缘子固定螺栓是否松脱，如果接触不良，长期运行受热胀冷缩影响，就会绝缘强度下降，定期进行夜间巡视，发现打火现象及时上报。10kV系统发生单相接地时故障查找方法：1、首先迅速检查变电所内有无明显的故障迹象，如不能找出故障点，再进行分站的查询。2、若开关柜上有高压带电显示器，可快速判定，灯光不亮即为接地相3、在选线装置没有判断出正确的支路时，依次停馈出断路器，若在断开断路器时，接地现象消失，则证明刚断开的馈出线路发生了接地。然后对故障间隔的断路器、隔离开关、穿墙套管等设备做进一步的检查。4、为减少停电的范围和影响，在查找接地间隔时，应先操作双回路或者有其他电源的线路，再试拉线路长、分支多、以前有过多次故障的、不太重要的负荷，最后再试拉线路短、负荷重用电性质比较重要的线路。对于双电源的线路，可以倒换电源再试拉。5、当逐条查找后仍未找到故障线路，可已考虑时两条线路同时接地，或者是母线接地。6、在查找接地故障时，不要将消弧线圈退出运行。7、在处理接地故障时一定要严密监视电压互感器以防发热严重，同时处理时间一般不超于2小时，处理故障人员应穿绝缘靴，带绝缘手套。3、针对现场自产零序电压不准的情况（现场开口三角电压为0-1V,而许继的母差装置、主变装置、四方的线路装置采集到的自产零序电压均为3-5V之间），导致了现场该四套装置的电压采集不准，在发生故障时不能准确的判断出零序电压的变化情况，而且在电压稍有波动的情况下，这几个保护装置会即刻报警，误导运行人员，所以建议对110kV的电压互感器进行一次角差、比差实验，校准互感器的准确性，以帮助现场人员准确分析故障时的各电气量的变化情况。做这种实验一般电业局或者有资质的电气施工队可对其进行实验，实验时需将110kV母线退出运行，建议在全厂电气检修时对其进行试验。