白皓

摘 要：本文介紹了一次由于保護裝置元件損壞且裝置自檢功能不完善而造成的某220kV線路保護距離保護誤動作，詳細說明了發(fā)生誤動作后對現(xiàn)場進行的排查及原因分析，并對該裝置后續(xù)的整改措施提出了意見和建議。

關(guān)鍵詞：線路保護；誤動；排查；整改

0引言

2015年6月15日05時57分內(nèi)蒙古某220kV線路三跳閉重。該線路配置的長園深瑞繼保自動化有限公司PRS-753A分相電流差動保護裝置距離I段動作，而線路配置的兩套主保護及另一套裝置后備保護均未動作。故障錄波器顯示AC相電流突變。PRS-753A保護測距934.7km，線路全長51.5km，且同一時刻同一變電站的另一條110kV線路發(fā)生故障。保護裝置動作特征具有明顯的區(qū)外故障誤動特性。而由于該型號保護裝置在各電壓等級線路中廣泛應(yīng)用，如果隱患不消除，可能帶來極為嚴重的后果。

1現(xiàn)場排查情況及現(xiàn)場分析

跳閘發(fā)生后，保護專業(yè)人員趕赴現(xiàn)場，對保護裝置動作行為進行分析。經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，該線路兩套保護主保護均未動作，只有PSR-753A裝置后備保護（距離I段）動作，保護動作行為不一致，且故障測距明顯大于線路全長。根據(jù)以上疑點立即進行現(xiàn)場核實，并進行了以下檢查工作：

（1）對裝置外觀信號指示燈及報文進行收集，確認其它保護僅有啟動信號，僅PSR-753保護動作。裝置動作報文：

（2）核對該線路PRS-753A分相電流差動保護裝置定值與定值單一致。

（3）檢查二次回路，與圖紙相符，無寄生回路。

（4）對比該線路間隔三套保護裝置及故障錄波器采樣值，確認PRS-753保護裝置采樣正常。

（5）根據(jù)故障錄波器波形分析：

故障波形分析圖1-1中：該線路AC相電流發(fā)生突變但幅值很小，零序電流3I0突變，電流為相間短路故障特性，但電壓未發(fā)生畸變。故障波形分析圖1-2中：故障點距離I段阻抗分析，可以看出故障點在阻抗圓之外，屬于區(qū)外故障。

根據(jù)以上檢查分析，排除了繼電保護“三誤”可能，可判斷為PRS-753A分相電流差動保護裝置距離I段區(qū)外故障誤動。

2保護誤動原因排查

由于現(xiàn)場檢測條件有限，保護專業(yè)人員將PRS-753A分相電流差動保護裝置的相關(guān)插、動作報告及錄波資料全部收集，會同廠家技術(shù)人員對利用專業(yè)儀器對相關(guān)數(shù)據(jù)及插件進行了數(shù)據(jù)解析、板件檢測和金相觀察。

具體情況如下：

（1）經(jīng)過技術(shù)人員查看后備板定值，發(fā)現(xiàn)解析后的阻抗定值不正確，進一步檢查后備板RAM數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)存在數(shù)據(jù)異常問題。

（2）為了保證硬件異常時保護功能能夠可靠閉鎖，裝置設(shè)有硬件自檢元件，實時檢測保護板的AD采樣回路、基準電壓和保護板24V電源，若發(fā)現(xiàn)異常會發(fā)出告警報文并退出保護；但目前RAM的自檢不夠全面，部分RAM數(shù)據(jù)異常時無法檢測。

（3）隨后專業(yè)人員又對后備板進行了單板測試功能模塊測試，使用DSP仿真器對后備班的RAM區(qū)反復(fù)讀寫數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)讀寫100次左右后出現(xiàn)一位數(shù)據(jù)錯誤。而更換RAM芯片后，重新進行DSP仿真，再無錯誤數(shù)據(jù)出現(xiàn)。

（4）對失效器件進行金相切割檢查，在發(fā)達50倍和200倍的金相顯微鏡下觀察。根據(jù)解剖得到的影響發(fā)現(xiàn)芯片內(nèi)部有細微的損傷痕跡，如圖2-3所示，PIN腳的附近有一處斑點，呈現(xiàn)有電損傷狀況。

RAM芯片的失效機理：RAM芯片由于過電壓或者靜電放電，對芯片內(nèi)部產(chǎn)生損傷，出現(xiàn)瞬時性失效。此時如果金相讀寫操作，弱電流訪問晶體管操作或若電流下拉晶體管操作會導(dǎo)致位線放電，導(dǎo)致讀寫數(shù)據(jù)異常。

3保護誤動原因判定

通過現(xiàn)場檢查結(jié)合廠家對故障數(shù)據(jù)及保護裝置動作行為分析分析，本次PSR-753A距離I段誤動作是由于裝置后備板（CPU2板）RAM出現(xiàn)異常，在區(qū)外故障的情況下，保護裝置啟動進入故障處理程序，解析數(shù)據(jù)出錯保護動作而出口跳閘。

4存在的問題

裝置自檢功能不完善：由于裝置本身自檢功能不完善，未能及時發(fā)出告警并閉鎖保護裝置，造成保護區(qū)外發(fā)生故障時，裝置誤動作跳閘。

5 結(jié)語

保護專業(yè)人員在對現(xiàn)場保護裝置進行報文檢查、定值單核對、二次回路核對等檢查工作后，更換了該線路PRS-753A分相電流差動保護裝置CPU2板（后備板），隨后該保護裝置投入運行。

對于在本次誤動事件中存在的保護裝置自檢功能不完善的問題，保護廠家對保護裝置自檢功能進行完善，完善了對RAM的自檢邏輯，當RAM出現(xiàn)異常后，能可靠自檢出異常并閉鎖保護。因此，建議配置長園深瑞繼保自動化有限公司PRS-753A（版本V3.01）線路保護裝置的單位，應(yīng)盡早對該設(shè)備進行版本升級，避免類似故障再次發(fā)生。

參考文獻：

[1]萬宏程 一次保護邏輯誤動的分析與整改 中國科技縱橫，2015年 第15期.

[2]李福海 保護誤動事例分析及防范 .科技信息 ，2010年 第11