劉岑俐 劉林

摘? 要：本文以一次220kV主變保護(hù)跳閘為例，闡述了變電站出線故障導(dǎo)致保護(hù)異常動(dòng)作的分析過程。并依據(jù)故障現(xiàn)象對動(dòng)作原因進(jìn)行了分析，并提出了解決方法和改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：220kV;主變保護(hù);誤動(dòng)

中圖分類號(hào)：TM772? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：2096-6903（2020）10-0000-00

1 故障前電網(wǎng)運(yùn)行方式

故障前電網(wǎng)運(yùn)行方式詳見圖1，某220kV變電站110kVⅠ母、110kVⅡ母并列運(yùn)行，1號(hào)主變111、110kV線路101運(yùn)行在110kVⅠ母，2號(hào)主變112運(yùn)行在110kVⅡ母。1號(hào)主變110kV中性點(diǎn)不接地運(yùn)行，2號(hào)主變110kV中性點(diǎn)接地運(yùn)行，各110kV線路對側(cè)均為不接地系統(tǒng)。

2 故障過程分析

23時(shí)44分52秒584毫秒，某220kV變電站110kV線路101發(fā)生間歇性A相高阻接地故障，8676ms后（45分01秒260毫秒），2號(hào)主變保護(hù)A套中壓側(cè)零序過流1出口跳開110kV母聯(lián)110斷路器，與此同時(shí)，2號(hào)主變保護(hù)A套中壓側(cè)零序過流2出口跳開2號(hào)主變?nèi)齻?cè)212、112、012斷路器;2號(hào)主變B套保護(hù)啟動(dòng)，未動(dòng)作。110kV線路101高阻接地故障仍然持續(xù)，未隔離，110kV系統(tǒng)變?yōu)椴唤拥叵到y(tǒng)，零序電壓升高，再過2430ms后（即45分03秒790毫秒），1號(hào)主變A、B套保護(hù)零序過壓1出口動(dòng)作跳開1號(hào)主變?nèi)齻?cè)211、111、011斷路器，110kV某線101高阻接地故障得以隔離[1]。

2.1 110kV某線101保護(hù)未動(dòng)作分析

23時(shí)44分52秒，220kV變電站110kV線路101發(fā)生A相間歇性高阻接地故障，保護(hù)錄波如圖2所示。故障期間零序電流不恒定，變化范圍在1～4A左右。零序電壓很小，變化約在0.5～1.5V。下面以集中錄波波形法分析保護(hù)動(dòng)作行為。

如圖3，A相測量阻抗約為55Ω∠22°，接地距離Ⅲ段定值為8.55Ω，未能落入接地距離Ⅲ段阻抗圓內(nèi)，因此距離保護(hù)不動(dòng)作。

零序過流Ⅱ段定值為4.32A，零序過流Ⅱ段時(shí)間為1.1s。零序過流Ⅲ段定值為2A，零序過流Ⅲ段時(shí)間為3s。

如圖4，零序電流超前零序電壓105°，零序方向?yàn)檎较?。如圖5，紅線為零序過流Ⅲ段定值，藍(lán)線為110kV鎮(zhèn)施線零序電流3I0。由于零序電流未能持續(xù)大于零序過流Ⅲ段定值，超過零序過流Ⅲ段定值的最大持續(xù)時(shí)間不大于0.8s，未達(dá)到零序過流Ⅱ段和Ⅲ段延時(shí)要求，因此零序保護(hù)不動(dòng)作。

綜上所述，由于零序電流間歇性變化，未能持續(xù)滿足零序保護(hù)時(shí)間定值，導(dǎo)致零序保護(hù)不動(dòng)作;由于相電壓變化幅度較小，導(dǎo)致距離保護(hù)不動(dòng)作。故110kV鎮(zhèn)施線保護(hù)裝置不動(dòng)作。

2.2 2號(hào)主變保護(hù)動(dòng)作分析

23時(shí)44分52秒，220kV變電站110kV線路101發(fā)生A相間歇性高阻接地故障，接地故障8676ms后（45分01秒260毫秒），2號(hào)主變保護(hù)A套中壓側(cè)零序過流1出口跳開110kV母聯(lián)110斷路器，與此同時(shí)，2號(hào)主變保護(hù)A套中壓側(cè)零序過流2出口跳開2號(hào)主變?nèi)齻?cè)212、112、012斷路器。保護(hù)裝置報(bào)文：44分52秒584毫秒啟動(dòng)，8676ms零序過流1出口、8676ms零序過流2出口（定值：中壓側(cè)零序過流1時(shí)限：4.6A、3.3s;中壓側(cè)零序過流2時(shí)限：4.6A、3.6s。中壓側(cè)零序CT變比300/5。）。2號(hào)主變保護(hù)B套44分52秒318毫秒啟動(dòng)，未動(dòng)作。

從圖6，2號(hào)主變A套保護(hù)裝置中調(diào)取的后備錄波標(biāo)志集，可以明確看到110kV線路101發(fā)生間歇性A相高阻接地故障后，外接零序電流間隙性大于4.6A的零序過流保護(hù)定值，且每段延時(shí)均不超過500ms，保護(hù)不應(yīng)該動(dòng)作，B套保護(hù)正確不動(dòng)作。

從錄波標(biāo)志集可以看到2號(hào)主變A套保護(hù)裝置出口前最后一次零序電流大于定值開始延時(shí)時(shí)刻是啟動(dòng)后8525ms，而保護(hù)實(shí)際出口時(shí)間是8676ms，所以只延時(shí)了151ms，遠(yuǎn)達(dá)不到零序過流1時(shí)限3.3s和2時(shí)限3.6s時(shí)間定值。另外結(jié)合1、2時(shí)限整定時(shí)間不同，但同時(shí)動(dòng)作，以及動(dòng)作時(shí)刻記錄的相對時(shí)間出現(xiàn)了“-56863”這樣一個(gè)異常值的情況，初步判斷是延時(shí)計(jì)數(shù)出現(xiàn)異常導(dǎo)致1、2時(shí)限同時(shí)動(dòng)作。

因A＼B套保護(hù)程序完全一樣，而B套保護(hù)同時(shí)行為正確，軟件問題導(dǎo)致延時(shí)計(jì)數(shù)異常的可能性不大，初步判斷A套保護(hù)裝置中后備CPU硬件出現(xiàn)異常導(dǎo)致上述情況發(fā)生，所以將現(xiàn)場中后備CPU插件返廠進(jìn)行進(jìn)一步測試、分析。測試分析得到CPU 插件的 RAM 數(shù)據(jù)在運(yùn)行時(shí)偶有異常，導(dǎo)致主變后備零序過流保護(hù)提前動(dòng)作出口。

3 結(jié)語

為防止類似事件的發(fā)生，防范開關(guān)誤動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，目前對網(wǎng)內(nèi)220kV主變保護(hù)同型號(hào)裝置進(jìn)行排查，更換同類型主變保護(hù) CPU 插件，試驗(yàn)合格后方投入運(yùn)行，從而保證裝置正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]張惟.一起220kV主變繼電保護(hù)誤動(dòng)原因分析[J].電子制作，2015（20）：69.

收稿日期：2020-09-05

作者簡介：劉岑俐（1984—），女，苗族，貴州凱里人，碩士研究生，工程師，研究方向 ：繼電保護(hù)運(yùn)行管理。