关于35KV开关柜零序电流动作的故障实例分析

【摘要】：零序电流保护的优点具有简单、可靠、动作正确率高，受弧光及接地电阻影响小，不受负荷及振荡影响，有相继动作的性能，本文结合地铁运营中发生的2起典型故障，对35KV开关柜零序电流动作的故障进行分析。

【关键词】：零序电流 地铁 铁道 35KV

中图分类号：TM591 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2013）07

零序电流保护的优点具有简单、可靠、动作正确率高，受弧光及接地电阻影响小，不受负荷及振荡影响，有相继动作的性能。为了用好零序电流保护，我们通过结合地铁运营中发生的2起典型故障，对35KV开关柜零序电流动作的故障进行分析。

1.故障实例

1.1孝陵卫站35KV 111、121开关零序电流动作故障分析

1.1.1故障描述和影响范围

2011年4月26日9：23孝陵卫站35KV 111、121开关报“零序过电流”，开关跳闸，造成该站牵混所0.4KV低压负荷一段失电，三类负荷被切除，1#整流变压器停止运行。

1.1.2处理经过

高压人员接报故障后带齐抢修工具到达孝陵卫牵混所，先查看SCADA后台报文及现场开关的保护装置，确认111、121开关零序过电流保护动作；接着通过笔记本电脑连接保护装置，查看开关动作时的事件及波形，在事件波形中发现121开关动作时确实存在零序电流并达到设定值，在故障波形中还发现故障点是C相回路。通过这故障现象可以围绕以下几个方面查找故障点：①C相电缆发生击穿或对地现象；②动力变绕组有对地放电现象；③电流互感器（CT）二次回路中存在故障等，针对以上几方面我们逐一的对电缆绝缘和动力变绝缘及直流电阻进行测试检查，最后终于在整流变压器室，看到整流变压器上方有一日光灯灯具整体脱落造成C相短路，造成121开关跳闸，高压人员将故障点进行处理，对电缆及整流变压器进行绝缘检测，然后送电，一次成功。

1.1.3原因分析

事后工班对该故障进行分析认为造成故障的原因有以下几个方面：①建设施工时，整流变压器上方安装灯具，不符合电力规范要求，存在安全隐患；②35KV 121回路发生短路时，产生的零序电流较大（0.45），使得同在35KVⅠ段母线的电压发生突变，从而造成了同在35KVⅠ段母线的1#动力变111开关的零序电流保护发生保护动作，设定值（0.06），造成动力变111开关也零序电流动作；

1.1.4应对措施和经验教训

①此故障发生后高压工班采取应对措施对全线的设备，特别是整流变压器上方进行全方位检查，加强巡检力度，并对关键的回路进行定期的检查。②针对这次灯具改造工程，立即进行实施，保证灯具安装质量及位置可靠；③在今后的计划检修中要对设备的接线、固定进行全面的检查，避免类似的故障发生。

1.2南京南站35KV 115开关零序电流动作故障分析

1.2.1故障描述和影响范围

2011年4月13日1：05南京南站35KV 115开关在改变供电运行方式倒闸过程中报“零序过电流”开关跳闸，造成南站商业所0.4KV低压负荷缺少一回路供电，三类负荷被切除。

1.2.2处理经过

高压人员接报故障后带齐抢修工具到达南站，先查看SCADA后台报文及现场开关的保护装置，确认115开关零序过电流保护动作；接着通过笔记本电脑连接保护装置，查看开关动作时的事件及波形，在事件波形中发现开关动作时确实存在零序电流并达到设定值，在故障波形中还发现故障点是A相回路。通过这故障现象可以围绕以下几个方面查找故障点：①A相电缆发生击穿对地现象；②动力变绕组有对地放电现象；③电流互感器（CT）二次回路中存在故障；④断路器的三相开关不同期等，针对以上几方面我们逐一的对电缆绝缘和动力变绝缘及直流电阻进行测试检查，最后终于在对电流互感器（CT）二次回路的检查中发现了故障点，是电流互感器（CT）二次引出线在端子上并接点处脱落，在开关合闸时A相回路没有电流，造成零序过电流保护动作，高压人员将故障点进行处理紧固接线后，送电成功。

1.2.3原因分析

事后工班对该故障进行分析认为造成故障的原因有以下几个方面：①建设施工时接线存在隐患；②开关经常分合巨大的震动造成接线端子松动；③二次接线端子存在隐患；

1.2.4应对措施和经验教训

此故障发生后高压工班采取应对措施对全线的设备二次回路的接线端子接线紧固，并对关键的回路进行定期的检查。在今后的计划检修中要对设备的接线进行全面的检查，避免类似的故障发生。

2.故障感悟

通过以上2起典型35KV开关柜零序电流动作的故障分析，我们可以把零序电流故障的的现象分两种：

第一种是在开关合闸状态正常运行时，突然发生的零序跳闸现象。

分析：此种故障现象大多是电缆或变压器故障引起的三相零序电流不平衡，零序电流保护动作。

具体检查步骤：①脱开变压器高压侧连接电缆，脱开馈线柜出线电缆，对电缆进行绝缘及耐压等试验，判断电缆好坏情况。如果是电缆故障，需要找出故障点，然后进行正确处理（更换或者做中间接头等）。②对变压器进行绝缘电阻、直流电阻等相关试验。判断变压器好坏情况。如果是变压器故障，需要对变压器进行正确处理。③也不排除因为开关柜经长期震动，使柜内连接电流互感器的接线松动，从而促使零序动作。此时需要脱开互感器所涉及的接线端子，逐个分段检查线路情况。

第二种是在开关分闸后，重新合闸时发生的零序跳闸现象。

分析：此种故障现象除了电缆和变压器故障外，还有可能涉及柜内接线松动，三相合闸不同期，整定值等。

具体检查步骤：①通过三相零序波形分析，如果在正常运行或者重新合闸时，某（X）相波长突然变的很大，此时很有可能是该（X）相电缆故障或是变压器上该（X）相故障，又或是中间哪个连接处接地等故障。如果正常运行时，某（X）相波长突然变得很小，此时很有可能是因为互感器开路引起的（也就是说是互感器本身或是二次线路原因）。②三相合闸不同期。在规定的时间内，因为三相合闸的不同时原因。使三相零序电流的值发生超过整定值的情况也有可能发生。此时应调节开关同期性。③整定值偏小。这种现象大多发生在设备初次运行时，也有可能是由于电网电压的波动较大及变压器原因。

参考文献

[1]赵畹君.高压输电工程技术[M].北京：中国电力出版社.2004.

[2]何宗华.城市轨道交通工程设计指南[M].北京：中国建筑工业出版社.1993.

[3]刘 景.城市快速轨道交通市场综述.上海电器技术.1999.