光伏電站故障解列裝置動(dòng)作原因分析

盛發(fā)武

摘 要：不同原理、不同機(jī)型的微機(jī)線(xiàn)路和主設(shè)備保護(hù)各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護(hù)裝置。結(jié)合本單位光伏電站運(yùn)行的實(shí)際情況，簡(jiǎn)單闡述了繼電保護(hù)保護(hù)動(dòng)作后的檢查和分析，對(duì)如何更好地滿(mǎn)足電力系統(tǒng)要求、如何進(jìn)一步提高繼電保護(hù)的可靠性、如何取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益進(jìn)行了具體、深入的研究。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；低電壓解列；保護(hù)動(dòng)作；電壓互感器

中圖分類(lèi)號(hào)：TM863 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.03.126

1 事件發(fā)生過(guò)程

2014-08-26事故發(fā)生前，光伏電站送出有功功率為16.33 MW，無(wú)功功率為-1.01 Mvar，母線(xiàn)電壓Uab為36.71 kV，Ubc為36.62 kV，Uca為34.68 kV；光伏電站35 kV 3560、3H05、3H06、3H07、35V1、35V2開(kāi)關(guān)均處于運(yùn)行狀態(tài)。2014-08-26T16：00，值班人員發(fā)現(xiàn)母線(xiàn)電壓不平衡，Uab為36.71 kV，Ubc為36.62 kV，Uca為34.68 kV，判斷35 kVII段電壓互感器一項(xiàng)保險(xiǎn)熔斷，向調(diào)度申請(qǐng)將35 kVII段352Y電壓互感器小車(chē)斷路器由運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài)，更換電壓互感器保險(xiǎn)，調(diào)度同意并執(zhí)行。

操作人員把35 kVII段電壓互感器352Y小車(chē)由運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài)時(shí)，35 kVII段出線(xiàn)3560斷路器跳閘。事故解列裝置報(bào)告為：I段低壓解列動(dòng)作，動(dòng)作值Uab=0.89 V（保護(hù)定值65 V），檢查352Y電壓互感器A，B，C三相保險(xiǎn)，確認(rèn)C相保險(xiǎn)熔斷，并更換C相保險(xiǎn)。投運(yùn)3560斷路器后，全站設(shè)備運(yùn)行正常。

2 事故原因分析

事故發(fā)生后，組織專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員對(duì)事故進(jìn)行了認(rèn)真分析，檢查過(guò)程發(fā)生事故解列裝置電壓回路接線(xiàn)中，母線(xiàn)電壓取自35 kV母線(xiàn)電壓互感器，零序取自零序互感器，線(xiàn)路電壓取自出線(xiàn)3560開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的電壓互感器，因零序電壓閉鎖，只要母線(xiàn)電壓和線(xiàn)路電壓同時(shí)低于設(shè)定值時(shí)，低電壓解列動(dòng)作，3560斷路器跳閘。

35 kV送出線(xiàn)路3560斷路器跳閘回路原理如圖1所示。在事故解列裝置中，低電壓解列并聯(lián)在母差保護(hù)跳閘出口上，就是說(shuō)母差和解列任意一個(gè)動(dòng)作都會(huì)使3560斷路器跳閘。

通過(guò)近一步檢查發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題與相應(yīng)的處理措施為：①電站電壓頻率解列裝置采集到的線(xiàn)路電壓UL為60.63 V，正常應(yīng)為100 V，顯示不正常，具體如圖2所示。經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)3560斷路器進(jìn)線(xiàn)電壓互感器 C相保險(xiǎn)熔斷，對(duì)此，需要及時(shí)更換。②發(fā)現(xiàn)電壓頻率解列裝置柜的接線(xiàn)端子1D1-14與1D1-15短接，通過(guò)查看圖紙發(fā)現(xiàn)1D1-14與1D1-15不應(yīng)短接，隨即將上述短接打開(kāi)，恢復(fù)原設(shè)計(jì)圖紙中的接線(xiàn)，具體如圖3所示。

經(jīng)過(guò)上述檢查和處理，并進(jìn)行了35 kV母線(xiàn)PT斷線(xiàn)的模擬試驗(yàn)，當(dāng)斷開(kāi)電站35 kV母線(xiàn)電壓互感器柜電壓保護(hù)空開(kāi)時(shí)，電站電壓頻率解列裝置報(bào)PV斷線(xiàn)告警，未出現(xiàn)35 kV送出線(xiàn)3560斷路器跳閘情況。

引起此次保護(hù)動(dòng)作的主要原因主要有：①電站二次保護(hù)在安裝時(shí)接線(xiàn)錯(cuò)誤，未按圖紙施工，導(dǎo)致出線(xiàn)3560斷路器線(xiàn)路PT保險(xiǎn)熔斷。因電壓頻率解列裝置柜的接線(xiàn)端子1D1-14與1D1-15短接，即C601火線(xiàn)與N600零線(xiàn)短接而造成短路，造成電站出線(xiàn)3560線(xiàn)路 PT的C相一次保險(xiǎn)熔斷。②現(xiàn)場(chǎng)在上述缺陷情況下運(yùn)行，在出現(xiàn)母線(xiàn)PT斷線(xiàn)情況或母線(xiàn)PT正常停送操作時(shí)，電壓頻率解列裝置低電壓保護(hù)會(huì)動(dòng)作，進(jìn)而出現(xiàn)電站送出線(xiàn)斷路器3560跳閘情況。原因是電壓頻率解列裝置低電壓保護(hù)邏輯為“母線(xiàn)電壓滿(mǎn)足任一相線(xiàn)電壓小于定值，且無(wú)PT斷線(xiàn)閉鎖保護(hù)即可動(dòng)作”。當(dāng)電站拉出PT小車(chē)正常更換一次保險(xiǎn)時(shí)，因保護(hù)裝置檢測(cè)到母線(xiàn)電壓低（為0 V），而此時(shí)線(xiàn)路電壓UL因小于定值65 V（因線(xiàn)路PT C相一次保險(xiǎn)熔斷，使UL輸出為60 V），所以PT斷線(xiàn)閉鎖功能此時(shí)自動(dòng)退出，從而導(dǎo)致低電壓解列保護(hù)動(dòng)作，3560斷路器跳閘。

3 事故解列裝置中相關(guān)邏輯

事故解列裝置中相關(guān)邏輯為：①低電流閉鎖與過(guò)電流閉鎖均投入，低壓解列不經(jīng)過(guò)電流閉鎖，只要滿(mǎn)足任一相線(xiàn)電壓小于定值，即可動(dòng)作。②當(dāng)母線(xiàn)三相線(xiàn)電壓均小于20 V，且進(jìn)線(xiàn)電壓UL大于定值d148（一般整定為70%Un），裝置就判斷發(fā)生三相PT斷線(xiàn)。③如果PT斷線(xiàn)告警投入，裝置延時(shí)1 s發(fā)告警信號(hào)。如果PT斷線(xiàn)閉鎖低壓解列軟壓板投入，裝置瞬時(shí)閉鎖低壓解列。

根據(jù)相關(guān)邏輯可以判斷：①將PT柜拉出來(lái)后沒(méi)有母線(xiàn)電壓，則滿(mǎn)足邏輯1。②進(jìn)線(xiàn)電壓定值為65 V，但是裝置采集到的線(xiàn)路電壓為60 V左右，不滿(mǎn)足母線(xiàn)PT斷線(xiàn)邏輯，不能閉鎖保護(hù)，所以，保護(hù)動(dòng)作符合邏輯，動(dòng)作正確。

4 防范措施

操作人員要認(rèn)真檢查二次保護(hù)接線(xiàn)，加強(qiáng)學(xué)習(xí)繼電保護(hù)原理和二次系統(tǒng)圖紙，并熟悉運(yùn)行規(guī)程，杜絕類(lèi)似事故的發(fā)生。

〔編輯：王霞〕