王晉東

（中鐵通軌道運(yùn)營(yíng)有限公司，浙江 溫州 325000）

1 靈昆牽引變電所跳閘數(shù)據(jù)異常情況介紹

2019年8月1 日，溫州軌道交通S1線靈昆牽引變電所212饋線斷路器發(fā)生跳閘，阻抗Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作，保護(hù)啟動(dòng)時(shí)間21:06:25:854，保護(hù)出口時(shí)間21:06:26:084，計(jì)算保護(hù)動(dòng)作時(shí)限為230 ms[1]。然而阻抗Ⅰ段的時(shí)限整定值為100 ms[2]。按照天津凱發(fā)保護(hù)裝置說(shuō)明書的要求，保護(hù)動(dòng)作時(shí)限誤差不得大于15 ms[3]。由此可知，此次保護(hù)動(dòng)作遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了保護(hù)動(dòng)作的時(shí)限允許誤差，屬于保護(hù)動(dòng)作異常，需作進(jìn)一步的分析。

2 阻抗Ⅰ段保護(hù)出口時(shí)限異常的原因分析

2.1 故障錄波文件分析

跳閘發(fā)生后，通過(guò)天津凱發(fā)后臺(tái)錄波軟件提取的錄波，如圖1所示。

圖1 靈昆牽引變電所212饋線斷路器跳閘故障錄波

該錄波軟件共計(jì)記錄25個(gè)周波，其中故障發(fā)生前記錄5個(gè)周波，故障發(fā)生后記錄20個(gè)周波，每個(gè)周波20 ms。

從錄波文件上可以直觀的看出，本次跳閘從保護(hù)啟動(dòng)至保護(hù)出口共計(jì)持續(xù)14個(gè)周波，究竟是何種原因?qū)е铝诉@樣的問(wèn)題，需深入的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2.2 故障錄波數(shù)據(jù)建模

為進(jìn)一步分析問(wèn)題根源，先對(duì)故障錄波進(jìn)行標(biāo)記定位，將保護(hù)啟動(dòng)至保護(hù)出口的14個(gè)周波按先后順序進(jìn)行編號(hào)，詳情如圖2所示。

為便于數(shù)據(jù)采集及分析，每個(gè)周波選取1個(gè)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)取樣（后臺(tái)配置的錄波軟件有數(shù)據(jù)取樣功能），并對(duì)取樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算。本文的取樣點(diǎn)是電流波谷的位置，具體的取樣及運(yùn)算數(shù)據(jù)如表1所示。

溫州軌道交通S1線靈昆牽引變電所212饋線保護(hù)整定有阻抗Ⅰ段、阻抗Ⅱ段。阻抗Ⅰ段電阻定值88.81 Ω、電抗定值26.96 Ω、時(shí)限100 ms；阻抗Ⅱ段電阻定值88.81 Ω、電抗定值63.43 Ω、時(shí)限300 ms；保護(hù)特性為平行四邊形，整定角度75°[2]。

根據(jù)采集的數(shù)據(jù)，結(jié)合保護(hù)定值，建立阻抗保護(hù)動(dòng)作模型，如圖3所示。

2.3 分析結(jié)論

通過(guò)采樣的數(shù)據(jù)和模型發(fā)現(xiàn)，從保護(hù)啟動(dòng)開始，1～6個(gè)周波處于阻抗Ⅱ段保護(hù)范圍，從第7個(gè)周波開始，動(dòng)作值進(jìn)入了阻抗Ⅰ段保護(hù)范圍。

因此可以判定，保護(hù)裝置最先報(bào)出來(lái)的保護(hù)啟動(dòng)，啟動(dòng)的并非阻抗Ⅰ段保護(hù)，而是阻抗Ⅱ段保護(hù)。

由于阻抗Ⅱ段的出口時(shí)限定值為300 ms，保護(hù)啟動(dòng)后并不會(huì)立即出口，啟動(dòng)后延時(shí)120 ms（6個(gè)周波）左右，故障電量進(jìn)入了阻抗Ⅰ段的保護(hù)范圍。阻抗Ⅰ段的出口時(shí)限定值為100 ms，從第7個(gè)周波開始起，持續(xù)110 ms的延時(shí)后，阻抗Ⅰ段保護(hù)出口。

圖2 故障錄波曲線標(biāo)記定位示意圖

表1 故障錄波數(shù)據(jù)取樣表

圖3 阻抗保護(hù)動(dòng)作模型

從采樣數(shù)據(jù)上判斷，阻抗Ⅱ段的120 ms加上阻抗Ⅰ段的110 ms，230 ms，與跳閘數(shù)據(jù)報(bào)文正好相符。

天津凱發(fā)保護(hù)允許時(shí)間誤差：1 s以內(nèi)不大于15 ms，1 s以上不大于1.5%[3]。考慮數(shù)據(jù)采樣過(guò)程中還可能導(dǎo)致一定量的誤差，可以判定這個(gè)分析結(jié)果完全正確。

3 保護(hù)出口時(shí)限異常分析的作用

正常的供電設(shè)備運(yùn)營(yíng)維保過(guò)程中，發(fā)生保護(hù)動(dòng)作數(shù)據(jù)異常的情況時(shí)，需要申請(qǐng)作業(yè)點(diǎn)對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行校驗(yàn)。然而類似本文這種情況，即便是使用繼保校驗(yàn)手段，也無(wú)法驗(yàn)證該問(wèn)題。因此使用故障錄波文件、進(jìn)行數(shù)據(jù)取樣建模，是分析該類型問(wèn)題的最優(yōu)方法。

4 結(jié) 論

除了按照周期對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行校驗(yàn)以外，日常運(yùn)營(yíng)過(guò)程中對(duì)保護(hù)跳閘數(shù)據(jù)的分析，也是確保繼電保護(hù)動(dòng)作正常的必要手段。本文介紹的方法對(duì)于阻抗保護(hù)出口時(shí)限異常的分析大有助益，能盡快發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的根源，有效避免不必要的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，杜絕生產(chǎn)資源浪費(fèi)，保障高壓供電設(shè)備安全持續(xù)運(yùn)行。