通道自環(huán)引發(fā)保護(hù)不正確動(dòng)作的故障分析及對(duì)策

徐 英 李朝勛

（1. 山西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，太原 030021;2. 山西世紀(jì)新盛電力有限公司，太原 030021）

隨著光纖通信技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用，輸電線路兩側(cè)保護(hù)裝置通過(guò)光纖通道構(gòu)成縱聯(lián)保護(hù)，光纖通道不僅可以傳輸開(kāi)關(guān)量信號(hào)，而且能將本側(cè)三相電流的幅值和相位傳送到對(duì)側(cè)，構(gòu)成光纖距離、光纖差動(dòng)兩種不同原理的主保護(hù)，滿足了高壓輸電線路保護(hù)無(wú)時(shí)限切除線路全長(zhǎng)范圍內(nèi)故障的要求。那么，通道對(duì)繼電保護(hù)裝置的正確動(dòng)作就起著尤為重要的作用。

下面就是一起由通道自環(huán)引起的保護(hù)的不正確動(dòng)作的故障。

1 故障前運(yùn)行方式

系統(tǒng)運(yùn)行方式如圖1所示，故障前丙站為終端站，經(jīng)乙站與甲站相連，開(kāi)關(guān)241、242、268、273在合位，開(kāi)關(guān)267、243處于熱備用狀態(tài)。

圖1 系統(tǒng)運(yùn)行方式

2 故障分析

2013年8月6日22時(shí)07分，乙丙線路區(qū)域雷雨天氣，乙丙線發(fā)生C相接地故障，乙站與丙站兩側(cè)縱聯(lián)差動(dòng) PSL-603光纖差動(dòng)、CSC-101B縱聯(lián)距離保護(hù)均快速動(dòng)作，C相跳閘后重合出口，雙側(cè)均重合成功。

同時(shí)，甲乙Ⅱ回甲站側(cè)268開(kāi)關(guān)縱聯(lián)距離保護(hù)動(dòng)作跳C相斷路器，重合成功。甲乙Ⅱ回線甲站側(cè)268重合成功，轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行40ms后，乙站側(cè)242在線路無(wú)故障的情況下縱聯(lián)距離誤跳C相斷路器。導(dǎo)致甲乙Ⅱ回線非全相運(yùn)行，產(chǎn)生零序電流，致使甲站側(cè)268縱聯(lián)距離與縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)零序后加速動(dòng)作，永跳268開(kāi)關(guān)，并向乙站側(cè)發(fā)遠(yuǎn)跳命令，乙站側(cè)242收遠(yuǎn)跳令后，跳開(kāi)其它兩相開(kāi)關(guān)（A、B相），最終造成甲乙Ⅱ回停運(yùn)。

22時(shí)28分，甲乙Ⅱ回268送電成功；22時(shí)31分，乙丙線241送電成功。22時(shí)58分，乙站恢復(fù)正常運(yùn)行方式。23時(shí) 10分，丙站恢復(fù)正常運(yùn)行方式。

268故障錄波圖如圖2所示。

圖2 268故障錄波圖

242故障錄波圖如圖3所示。

圖3 242故障錄波圖

通過(guò)錄波分析，甲乙Ⅱ回縱聯(lián)距離保護(hù)兩側(cè)收發(fā)信時(shí)間不一致。甲站側(cè)發(fā)信時(shí)間為啟動(dòng)后27.8ms，收信時(shí)間為 28.8ms；乙站側(cè)發(fā)信時(shí)間為啟動(dòng)后124.6ms，收信為126ms。初步判斷收發(fā)信存在問(wèn)題，檢查后發(fā)現(xiàn)通道在甲站側(cè)通訊機(jī)房光配架處自環(huán)。由于通道自環(huán)，乙丙線故障，甲乙Ⅱ回268開(kāi)關(guān)保護(hù)功率方向?yàn)檎较颍?7ms后縱聯(lián)零序發(fā)信，自發(fā)自收，36ms縱聯(lián)保護(hù)動(dòng)作出口跳開(kāi)C相。甲乙Ⅱ回非全相運(yùn)行，乙站側(cè)縱聯(lián)距離保護(hù)未動(dòng)作，縱聯(lián)零序判為正方向，124.6ms發(fā)信，126.5ms收信。

甲乙Ⅱ回甲站側(cè)CSC-101D保護(hù)594ms重合閘出口，660ms重合閘成功，甲乙Ⅱ回線C相流過(guò)負(fù)荷電流，乙站側(cè)縱聯(lián)保護(hù) 673ms后縱聯(lián)零序保護(hù)CSC-101D出口，C相跳閘。甲乙Ⅱ回線乙站側(cè)零序電流由有—無(wú)—有，甲站側(cè)雙套保護(hù)達(dá)到零序加速定值（2.5A），縱聯(lián)距離及縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)后加速保護(hù)相繼動(dòng)作出口，跳268三相開(kāi)關(guān)，縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)永跳后發(fā)遠(yuǎn)跳令，乙站側(cè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)收到遠(yuǎn)跳令后出口跳242三相開(kāi)關(guān)。至此甲乙Ⅱ回線兩側(cè)開(kāi)關(guān)均掉閘。

甲乙Ⅱ回乙站側(cè)CSC-101D保護(hù)700ms左右發(fā)C相跳閘原因：

甲乙Ⅱ回線區(qū)外故障，CSC-101D保護(hù)首先判為反方向故障，不發(fā)信，126ms后，縱聯(lián)零序判為正方向，因 C相無(wú)流（線路對(duì)側(cè)單跳），選故障相為C相。660ms后，對(duì)側(cè)C相單重成功，故障相有流，零序電流雖變小，但保護(hù)采用全周波傅式算法，有流5ms后，計(jì)算零序電流為2.7A（實(shí)際零序電流為不到0.5A），大于定值2.5A，因此有流5ms后縱聯(lián)零序動(dòng)作出口，單跳C相，造成誤動(dòng)。誤動(dòng)原因?yàn)楸Ｗo(hù)裝置在通信回路異常情況下，在非全相期間，保護(hù)的閉鎖邏輯存在缺陷，導(dǎo)致線路無(wú)故障重合成功時(shí)，保護(hù)裝置誤動(dòng)。

甲乙II回甲站側(cè)PSL603保護(hù)零序Ⅲ段加速原因：

PSL603保護(hù)區(qū)外故障，差流為0，保護(hù)不動(dòng)作，但開(kāi)關(guān) C相單跳，單重成功后，40ms對(duì)側(cè)跳開(kāi) C相，達(dá)到零序Ⅲ段加速定值（2.5A），永跳開(kāi)出，并發(fā)遠(yuǎn)跳令,對(duì)側(cè)收到遠(yuǎn)跳令后跳開(kāi)其他兩相開(kāi)關(guān)（C相已跳開(kāi)）。

甲乙Ⅱ回線路兩側(cè)動(dòng)作時(shí)序圖如圖4所示。

圖4 動(dòng)作時(shí)序圖

3 結(jié)論

針對(duì)本次事故，應(yīng)從以下幾方面做出處理，以免事故的再次發(fā)生：

1）加強(qiáng)運(yùn)維人員的培訓(xùn)，提高運(yùn)維人員認(rèn)真工作的意識(shí)，工作完結(jié)后應(yīng)認(rèn)真檢查，確保不留任何未恢復(fù)的狀態(tài)。

2）作為保護(hù)調(diào)試人員在調(diào)試過(guò)程中應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)保護(hù)裝置的缺陷，及時(shí)聯(lián)系廠家更新升級(jí)軟件，避免類似事件的發(fā)生。

3）CSC-101D舊版本的縱聯(lián)距離保護(hù)在通道自環(huán)時(shí)不發(fā)任何信號(hào)，致使運(yùn)維人員將通道誤自環(huán)后不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除；此缺陷在新版本中已改進(jìn)，但在早期投入運(yùn)行的設(shè)備中還存在，建議相關(guān)運(yùn)行單位加緊設(shè)備升級(jí)改造。

4）建議保護(hù)調(diào)試人員檢查其他設(shè)備看是否存在同樣問(wèn)題，及時(shí)進(jìn)行保護(hù)裝置的軟件升級(jí)。

通過(guò)這次故障分析，通道自環(huán)是造成保護(hù)裝置不正確動(dòng)作的主要因素，同時(shí)也存在人為因素，以及保護(hù)裝置功能缺陷等綜合原因致使保護(hù)誤動(dòng)，擴(kuò)大停電范圍，因此在實(shí)際工作中，應(yīng)加強(qiáng)日常維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)解決，避免類似事件再次發(fā)生。

[1] 李麗嬌. 齊云秋電力系統(tǒng)繼電保護(hù)[M]. 北京: 中國(guó)電力出版社, 2005.

[2] GB/T 14285—2006. 繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程[S].

[3] 國(guó)家電力調(diào)度通信中心. 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)用技術(shù)問(wèn)答[M]. 2版. 北京: 中國(guó)電力出版社, 2000.

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