TA二次回路兩點接地引發(fā)事故的分析及防范措施

許曉麗,和濱

(河北省滄州供電公司,河北 滄州 061001)

變電站內繼電保護及安全自動裝置在基建、大修、改造后,常發(fā)生因施工造成的繼電保護用 TA,TV的二次回路兩點接地,直接或間接引發(fā)繼電保護及安全自動裝置誤動,造成斷路器跳閘的事故。由于二次回路多點接地易被忽視且不易檢查,一旦發(fā)生事故,處理過程復雜,處理時間長,從而降低了電網的安全、穩(wěn)定運行水平,影響供電可靠性和售電量[1]。因此,在設備投入運行前,必須對繼電保護所涉及的 T A的二次回路接地情況進行有針對性地分析和檢查,避免事故發(fā)生。

1 現(xiàn)場事故分析

1.1 事件過程

表1 保護動作情況

2006年10月13日6時 50分,陳屯站 110kV142線路 C相發(fā)生單相接地故障,142線路保護 LFP-941A保護裝置零序 I段動作出口跳閘,并重合成功;故障同時陳屯站 202開關 C相開關單跳單合,對側滄西站 244開關 C相開關單跳單合。保護動作情況如表 1所示。

故障時運行方式為:陳屯站 232開關因機構壓力閉鎖消缺工作,處在檢修狀態(tài),母兼旁 202開關轉帶232開關運行。

1.2 檢查結果

從兩側保護的動作行為看,應判為滄陳線發(fā)生 C相接地故障,兩側保護正確動作,但結合同時有 110kV線路跳閘的情況分析,除非 110kV與 220kV線路間發(fā)生高阻接地故障,否則 220kV滄陳線保護就是誤動。而 110kV查線的結果否定了與滄陳線線路同地故障的可能,滄陳線查線也未發(fā)現(xiàn)故障點。

根據(jù)旁路 202保護 CSL-101裝置打印的故障報告顯示為“7 ms GPQD 18 ms GPI0TX 42 ms GPI0CK”,詳細分析保護的采樣數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn),202保護的采樣中,C相電流和零序電流相位差為120°～150°(正常應為同相位)。由于陳屯 110kV線路的故障對于滄陳線滄西側為正方向,對陳屯 202保護為反方向,因此檢查分析的重點為陳屯 202保護的向量,初步懷疑 202保護為零序方向反方向誤動。

檢查工作如下:

1)保護裝置檢查。首先對保護裝置在運行狀態(tài)下采樣檢查。三相電壓電流角度正確,受電側 202線路保護各 CPU采樣電壓與電流均反向,保護向量正確。然后對 202保護電壓、電流回路進行檢查均正確,符合設計圖紙,并無寄生回路存在。

2)202保護模擬檢查。基于保護裝置本身顯示一切正常,我們申請將 202開關停運進行進一步的檢查工作。202開關停運后,我們從端子排處加入故障量檢查零序向量[2],裝置顯示零序電流與故障相電流同相。

CSL-101保護裝置的零序方向過流保護動作條件為:零序正方向元件動作;零序電流達到零序過流保護整定值;零序電壓為軟件自產 3U0,方向動作區(qū)如圖 1所示。

通過模擬故障量傳動結果來看,基本確定202保護零序方向元件的向量正確,保護裝置無問題。

圖1 CSL-100線路保護零序方向動作區(qū)

圖2 202TA回路接線示意圖

3)202回路檢查。在對202保護用電流回路(A411,B411,C411,N411)進行絕緣檢查時發(fā)現(xiàn),在拆除 202開關端子箱處的接地點 D0后,回路對地的絕緣仍然為零。于是我們又將回路斷開后進行逐步的檢查,發(fā)現(xiàn)在EMLP-503電纜的 3#主變保護屏側處還存在一個接地點 D1(該電纜從 202線路保護屏接至 3#主變保護屏,供轉代主變時使用)[3]。如圖 2所示。

事故原因是在 2005年12月陳屯 220kV母線增加雙套母線保護時,由于202開關的 T A二次圈不夠分配,從而新改動了該保護回路,改動后 T A二次圈(即 411)回路經過 202線路保護裝置后編號為413回路,通過 EMLP-503電纜經電流切換端子接入 3#主變保護。檢查發(fā)現(xiàn),該電流回路 EMLP-503電纜頭處鋼甲邊緣嵌入 4#線芯(N413回路),時間一長造成了 N413接地。正常運行中因無零序電流,沒有表征異常現(xiàn)象。

圖3 陳屯站 202旁路 CSL-101保護零序向量圖

1.3 原因分析

由于202線路保護電流回路在開關場端子箱和主控室存在兩點接地,接地點又分別在微機保護零序線圈(N68,N72)的兩側。系統(tǒng)接地故障時,一次故障電流造成兩接地點之間存在一定的電位差(如上圖Us)。該電位差在保護零序線圈中形成附加電流 Is,而該附加電流 Is與系統(tǒng)故障零序電流 Id疊加后,造成采樣電流異常,角度發(fā)生偏移,幾乎反相 (約為120°～150°),零序方向進入保護動作區(qū)(如圖 3所示),造成保護不正確停信,導致線路兩側高頻保護動作跳閘。

2 防范措施

電流互感器、電壓互感器二次回路接地問題引起的事故和障礙涉及圖紙設計、基建改造、質檢驗收、日常維護等多方面因素,在不同環(huán)節(jié)采取相應措施進行全方位、全過程治理和監(jiān)督,可以杜絕因電流互感器、電壓互感器二次回路接地問題而引起的事故和障礙[4]。

2.1 基建改造

1)工程設計圖紙上必須注明電流互感器、電壓互感器的接地點位置;施工過程中嚴格按照圖紙施工,施工人員對回路存在任何疑問應及時與設計人員聯(lián)系,及時解決問題。

2)特別強調電流互感器、電壓互感器二次回路接地的技術要求,對于基建、改造的變電站,要在投運前由施工技術人員進行電流互感器、電壓互感器二次回路接線和絕緣檢查,并填寫記錄,以發(fā)現(xiàn)實際可能存在的多點接地。進行絕緣檢查時,不易抽查,應逐芯排除。對于改造、大修的部分在施工前還應查清已有接地點的具體位置[5]。

3)投運前,質檢驗收人員對電流互感器、電壓互感器二次回路進行接線和絕緣的復檢,按照相關技術要求,填寫記錄;并參照施工方記錄,對遺漏及有疑問的部分,要求其復查;存在缺陷的,要求其整改。

4)提高施工質量,嚴格按施工工藝進行。對施工人員進行針對二次回路接地的技術培訓,并提出具體的工藝要求。嚴把質量關,排除隱患。

2.2 日常維護

1)維護人員要充分利用保護校驗,設備停電等時機,定期進行二次回路接地和絕緣檢查,對不滿足要求的,及時進行整改,排除設備運行中的隱患。

2)工作中可能涉及相關回路變更的,要注意核實回路接地點的實際位置,并保證其符合要求。對電流互感器、電壓互感器二次繞組圈數(shù)及各圈實際投入情況、回路接地點的實際位置建立臺賬。

3)加強對維護人員進行相關知識的培訓,結合實際案例,提高認識,增強意識。

3 結束語

電流互感器及電壓互感器二次回路接地問題易被忽視且不易檢查,但是一旦問題產生,會帶來嚴重的影響。對此本文分析了一個案例并給出了防范措施。因電流互感器及電壓互感器二次回路接地問題引起的事故和障礙就可以避免,有利于投運前將此類隱患排除,可以保證電網安全。

[1]國家電力調度通信中心.國家電網公司十八項電網重大反事故措施-繼電保護專業(yè)重點實施要求[M].北京:中國電力出版社,2006:67-68.

[2]李靜潔,路銳.220kV主變零序電流互感器接法簡析 [J].常州工學院學報,2008,(05):37-39.

[3]張海,覃春鳳.TV二次回路多點接地的查找方法 [J].電工技術,2009,(11):68-69.

[4]包云峰.220kV變電站二次回路調試要求[J].電力建設,2009,(01):96-97.

[5]錢樹奎.電流互感器二次側不同地點接地的故障分析[J].四川電力技術,1982,(04):64-66.