張自偉，李加慶,夏偉偉

(連云港供電公司，江蘇 連云港 222004)

在10kV配電網(wǎng)絡(luò)中，短路故障是常見故障。電力調(diào)度員與變電運(yùn)行維護(hù)人員若能正確分析配網(wǎng)短路故障原因，理順保護(hù)動作行為，可快速判斷故障類型，確認(rèn)一、二次設(shè)備運(yùn)行狀況，加快恢復(fù)送電速度，提高系統(tǒng)安全運(yùn)行與設(shè)備健康穩(wěn)定水平，確保供電可靠性[1，2]。因此，相關(guān)的分析探討具有相當(dāng)重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 故障現(xiàn)象

2012年2月3日18:00左右，110kV甲變電站10kV I段母線出線賈南113開關(guān)出現(xiàn)連續(xù)兩次保護(hù)跳閘動作行為，但第一次開關(guān)重合成功，第二次開關(guān)未重合，賈南113線路跳閘失電。當(dāng)時甲變電站運(yùn)方為：10kV部分為單母分段接線方式，2臺主變分列運(yùn)行。

2 故障分析判斷

2.1 故障初步判斷

110kV甲變電站為運(yùn)行維護(hù)班基地站。因此，賈南113線路故障跳閘后，運(yùn)行維護(hù)人員迅速反應(yīng)，按照配調(diào)要求，將10kV賈南113線改為線路檢修。賈南113開關(guān)由于短路故障跳閘時，運(yùn)行維護(hù)人員處于現(xiàn)場，根據(jù)基地站照明變化情況，初步認(rèn)為：賈南113線路前后兩次短路故障跳閘間隔時間較短。賈南113開關(guān)第一次保護(hù)跳閘分開，待開關(guān)重合后，第二次短路故障緊隨發(fā)生，賈南113開關(guān)線路保護(hù)重合閘充電尚未完成，10kV賈南113開關(guān)保護(hù)動作跳閘分開，開關(guān)不重合。

2.2 保護(hù)動作行為

事件發(fā)生后，運(yùn)行維護(hù)人員立即調(diào)閱10kV賈南113開關(guān)保護(hù)動作信息，并向調(diào)度匯報。抄錄的賈南113開關(guān)2012年2月3日保護(hù)動作行為如下：

18:00:54:905保護(hù)啟動

18:00:55:193 A相、C相電流59.32 A（一次電流9491 A），過流 I段動作

18:00:56:300重合閘動作

18:01:21:490保護(hù)啟動

18:01:21:640 A相、C相電流59.59 A（一次電流9534 A），過流 I段動作

由賈南113開關(guān)保護(hù)動作信息可知：賈南113線路前后兩次短路故障故障電流接近10 kA，應(yīng)為賈南113出線近區(qū)故障；且前后兩次保護(hù)動作時間間隔超過20 s，保護(hù)第二次動作將賈南113開關(guān)跳開后，線路保護(hù)重合閘具備充足時間完成充電，賈南113開關(guān)第二次跳閘分開后也應(yīng)進(jìn)行一次重合閘動作行為。因此，賈南113開關(guān)兩次過流I段保護(hù)動作間隔時間并不短，賈南113開關(guān)第二次分閘后未重合的原因尚需研究。

運(yùn)行維護(hù)人員進(jìn)行再判斷：賈南113開關(guān)第一次分開，待重合成功后，賈南113開關(guān)彈簧儲能時間較長，導(dǎo)致重合閘充電時間未到達(dá)15 s，第二次短路故障跳閘行為就已發(fā)生，致使賈南113開關(guān)第二次分開后未能重合。

2.3 開關(guān)儲能順序

為驗(yàn)證推測，運(yùn)行維護(hù)人員迅速調(diào)閱了賈南113開關(guān)測控保護(hù)裝置的變位信息，抄錄數(shù)據(jù)如下：

18:00:55:209 TWJ 0→1（賈南113開關(guān)第一次過流保護(hù)動作分閘）

18:00:56:300 重合閘動作0→1（賈南113開關(guān)分閘后，重合閘動作出口）

18:00:56:405 TWJ 1→0（重合閘出口后，賈南113開關(guān)合閘成功）

18:00:56:467 彈簧未儲能0→1（賈南113開關(guān)開關(guān)彈簧未儲能信號打出）

18:01:01:361 彈簧未儲能1→0（賈南113開關(guān)開關(guān)合閘后，彈簧儲能成功）

由以上信息判斷：賈南113開關(guān)重合成功約5 s后，開關(guān)儲能結(jié)束；此時刻與賈南113開關(guān)第二次過流I段保護(hù)動作時間，間隔相距達(dá)到20 s。若賈南113開關(guān)重合閘充電條件滿足，則賈南113開關(guān)重合閘在第二次過流I段保護(hù)動作時應(yīng)能充電成功，實(shí)現(xiàn)第二次重合閘動作。因此，一定是其他條件閉鎖了賈南113開關(guān)重合閘充電。

3 保護(hù)整定探究

3.1 保護(hù)總體功能介紹

運(yùn)行維護(hù)人員查閱資料，賈南113開關(guān)間隔配置了南京南瑞繼保公司的RCS-9611A型饋線保護(hù)測控裝置。該保護(hù)主要功能有：（1）三段定時限過流保護(hù)；（2）三段零序過流保護(hù)/小電流接地選線；（3）三相一次重合閘（檢無壓或不檢）；（4）過負(fù)荷保護(hù)；（5）過流/零序后加速保護(hù)；（6）低周減載保護(hù)；（7）獨(dú)立的操作回路及故障錄波。

3.2 加速段保護(hù)

RCS-9611A型保護(hù)配置了獨(dú)立的加速段保護(hù)，可通過控制字選擇采用合閘前加速還是合閘后加速，合閘后加速保護(hù)包括手合于故障加速跳與自動重合于故障加速跳?？蛇x擇使用過流加速段和零序加速段，該保護(hù)開放時間為3 s。

3.3 重合閘邏輯

RCS-9611A型保護(hù)重合閘啟動方式有2種：不對應(yīng)啟動和保護(hù)啟動。重合閘必須在充電完成后投入，線路必須在充電完成后投入，線路在正常運(yùn)行狀態(tài)（KKJ=1，TWJ=0），無外部閉鎖重合信號，經(jīng) 15 s充電完成。

該型號保護(hù)重合閘閉鎖信號有：（1）手跳（KKJ=0）；（2）低周動作；（3）外部端子閉鎖輸入；（4）遙控跳閘；（5）控制回路斷線；（6）彈簧未儲能接點(diǎn)輸入；（7）過負(fù)荷閉鎖[3]。其重合閘與過負(fù)荷邏輯框圖如圖1所示。

圖1 RCS-9611A重合閘及過負(fù)荷邏輯框圖

圖 1 中，Igfhzd為過負(fù)荷整定值，LA，LB，LC則為A，B，C三相電流與判無流閾值的邏輯比較輸出值（電流大于判無流閾值則輸出1，電流小于判無流閾值則輸出0）。

4 原因詳解

4.1 短路故障地點(diǎn)

運(yùn)行維護(hù)人員積極與配電人員溝通核實(shí)，最終配電工區(qū)巡線確認(rèn)10kV賈南113線路故障點(diǎn)在近區(qū)：10kV賈南113出線1號桿刀閘上、下引線各燒斷一相，刀閘損壞無法操作；這與運(yùn)行維護(hù)人員對賈南113線路故障點(diǎn)判斷完全吻合。

4.2 加速段保護(hù)未動作

運(yùn)行維護(hù)人員調(diào)閱賈南113開關(guān)保護(hù)定值單，10kV賈南113過流加速時間僅為0.2 s，而10kV賈南113開關(guān)第二次過流保護(hù)動作距賈南113開關(guān)重合時間達(dá)20 s之多，且賈南113開關(guān)保護(hù)動作信息也無過流加速段動作信息。

因此，賈南113開關(guān)第二次過流I段保護(hù)動作，并非過流加速段保護(hù)動作；賈南113開關(guān)第二次分閘未重合另有其他原因。

4.3 過負(fù)荷閉鎖重合閘充電

據(jù)監(jiān)控反應(yīng)，賈南113開關(guān)重合成功后至第二次分閘前，賈南113線路電流有反復(fù)波動，且波動較大，最大值接近700 A?？紤]到賈南113線出線1號桿刀閘上、下引線燒毀現(xiàn)象，賈南113開關(guān)第一次分閘后，雖然賈南113開關(guān)重合成功，但故障點(diǎn)仍然存在，且絕緣已破壞，電流波動應(yīng)為賈南113開關(guān)重合后故障點(diǎn)放電閃絡(luò)所致。

而10kV賈南113開關(guān)過負(fù)荷保護(hù)定值為571/3.57 A，但未整定過負(fù)荷保護(hù)投跳閘。賈南113開關(guān)重合后，故障點(diǎn)放電閃絡(luò)電流已達(dá)到過負(fù)荷定值。由圖1可知，當(dāng)過負(fù)荷（GFH）滿足條件時，會對重合閘充電發(fā)閉鎖信號，使重合閘不能及時充電完成。而賈南113出線1號桿處故障點(diǎn)為永久性故障，反復(fù)的放電閃絡(luò)，最終導(dǎo)致在賈南113開關(guān)第二次過流I段保護(hù)動作時，賈南113開關(guān)重合閘仍未充電成功。

10kV賈南113開關(guān)過流I段保護(hù)第二次動作將賈南113開關(guān)跳開后，重合閘未動作，也避免了賈南113開關(guān)再次合閘于故障點(diǎn)，造成了對設(shè)備的更大損壞。而通過對以上保護(hù)動作行為的分析與總結(jié)，明確了賈南113開關(guān)保護(hù)為正確動作，證實(shí)一、二次設(shè)備安全運(yùn)行狀況，使得賈南113出線1號桿處故障點(diǎn)在處理結(jié)束后，能夠快速恢復(fù)對賈南113線路的供電。

5 結(jié)束語

針對一條10kV出線連續(xù)兩次短路故障及重合閘出口動作的特點(diǎn)，發(fā)掘保護(hù)動作行為原因，揭示類似事件處理規(guī)律，明確相關(guān)一、二次設(shè)備運(yùn)行狀況。相關(guān)分析與探討為運(yùn)行維護(hù)人員提供了很好參考，有利于加快事故的迅速處理，提高設(shè)備安全運(yùn)行及供電可靠性。

[1]張保會，尹項根.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)[M].北京：中國電力出版社，2005.

[2]張全元.變電運(yùn)行現(xiàn)場技術(shù)問答[M].北京：中國電力出版社，2009.