一起110 kV新能源并網(wǎng)線路保護(hù)動(dòng)作后斷路器未正確分閘的事故分析

楊學(xué)鵬

摘 要：介紹了一起110 kV風(fēng)電場并網(wǎng)線路發(fā)生跳閘后，風(fēng)電場站內(nèi)進(jìn)線斷路器分閘后又重新合閘的事故。通過仔細(xì)分析、判斷斷路器測控裝置、保護(hù)裝置和開關(guān)柜的反復(fù)分合，發(fā)現(xiàn)防跳回路中存在“寄生”回路。在找到具體原因后，整改了斷路器的防跳回路，并針對線路發(fā)生跳閘的原因提出相應(yīng)的整改措施和建議。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電場；并網(wǎng)線路；斷路器；絕緣子串

中圖分類號(hào)：TM561 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.22.118

隨著新能源的快速發(fā)展，新能源廠站并網(wǎng)線路的安全運(yùn)行直接影響著電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。這就要求并網(wǎng)線路設(shè)置光纖差動(dòng)保護(hù)，目的是當(dāng)線路發(fā)生故障，需要快速切除、隔離故障時(shí)，保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行。本文介紹了發(fā)生故障的110 kV并網(wǎng)線路因鳥害引起的線路瞬時(shí)性接地故障使得縱差保護(hù)正確動(dòng)作，但是在升壓站內(nèi)線路斷路器跳開后，短時(shí)間內(nèi)又重新合閘這一事故。針對此次事故，通過分析斷路器測控裝置、保護(hù)裝置、斷路器機(jī)構(gòu)，并仔細(xì)查看后臺(tái)對應(yīng)的報(bào)文，找出其存在的問題，并提出相應(yīng)的解決措施。

1 事故經(jīng)過

2015-01-07T20：24，監(jiān)控實(shí)時(shí)系統(tǒng)報(bào)110 kV彩四風(fēng)線線路保護(hù)PSL621UD 縱差保護(hù)動(dòng)作。2015-01-07T20：23：14：003，第四風(fēng)電場彩四風(fēng)線111斷路器由合閘變?yōu)榉珠l。20：23：14：005，斷路器由分閘變?yōu)楹祥l，并動(dòng)作異常，場內(nèi)所有斷路器均在運(yùn)行狀態(tài)，升壓站全場失電，已并網(wǎng)的風(fēng)機(jī)全部停機(jī)；對側(cè)330 kV變彩四風(fēng)線121斷路器跳閘，處于分閘狀態(tài)，線路縱差保護(hù)動(dòng)作正常，沒有異常告警信息。在此期間，值班運(yùn)行人員無任何操作。

第四風(fēng)電場運(yùn)行方式為：110 kV彩四風(fēng)線運(yùn)行帶110 kV母線運(yùn)行，1號(hào)、2號(hào)主變高中壓側(cè)并列運(yùn)行，低壓分列運(yùn)行帶無功補(bǔ)償設(shè)備，中壓側(cè)運(yùn)行帶風(fēng)機(jī)并網(wǎng)匯集線路。

2 跳閘原因分析

根據(jù)第四風(fēng)電場110 kV線路保護(hù)測控裝置和330 kV變電站112線路保護(hù)裝置故障測距信息（330 kV變電站測距14.7 km，110 kV變電站測距16.2 km）確定故障桿段為從110 kV變電站向330 kV變電站方向的48～58號(hào)鐵塔段。

運(yùn)行人員現(xiàn)場巡視發(fā)現(xiàn)，53號(hào)鐵塔B相絕緣子有放電痕跡，絕緣護(hù)套表面有大量鳥糞。已安裝的防鳥刺有效防范了鳥類在A，C相線路上活動(dòng)，但B相防鳥刺較少，防鳥刺保護(hù)存在問題，鳥糞堆積在B相絕緣子串，排泄物瞬間形成導(dǎo)電體造成 B 相絕緣子串閃絡(luò)，從而引起線路保護(hù)動(dòng)作，造成跳閘事故。

3 斷路器未正確分閘的原因分析

根據(jù)調(diào)度調(diào)管協(xié)議規(guī)定，斷路器未正確分閘時(shí)，新能源并網(wǎng)線路重合閘要退出運(yùn)行。然而，第四風(fēng)電場110 kV線路保護(hù)裝置在區(qū)內(nèi)故障時(shí)，差動(dòng)保護(hù)正確動(dòng)作，彩四風(fēng)線111斷路器在未投入重合閘的情況下，分閘后經(jīng)過002 ms后又重新合閘。新能源并網(wǎng)線路的斷路器未正確分閘，容易造成人員在事故處理過程中誤判斷，影響事故處理。

線路發(fā)生故障時(shí)，根據(jù)監(jiān)控后臺(tái)信息，111斷路器合閘→分閘→合閘的原因分析如下：通過現(xiàn)場檢查，在彩四風(fēng)線111斷路器測控裝置、保護(hù)裝置、開關(guān)柜反復(fù)分合斷路器，并仔細(xì)檢查后臺(tái)對應(yīng)的報(bào)文，發(fā)現(xiàn)只要通過操作箱來分?jǐn)嗦菲鳎笈_(tái)就會(huì)顯示先分→再合→再分或者先分→再合的情況，而通過就地分?jǐn)嗦菲鲃t正常。由此判斷是斷路器的遠(yuǎn)方操作回路異常，但經(jīng)過反復(fù)比較并檢查原理接線，未發(fā)現(xiàn)任何異常，外回路接線正確。因該斷路器采用機(jī)構(gòu)防跳，所以懷疑為斷路器保護(hù)防跳回路未去除，同時(shí)使用了機(jī)構(gòu)防跳和保護(hù)防跳，在造成線路保護(hù)裝置中防跳繼電器因“寄生”回路產(chǎn)生自保持，無法返回，保護(hù)裝置一直發(fā)合閘命令，導(dǎo)致線路故障時(shí)，斷路器跳閘后又重新合閘。

分析出原因后，檢查斷路器的保護(hù)防跳回路，發(fā)現(xiàn)雖然已在端子排把防跳繼電器的觸點(diǎn)固定短接4QD17和4QD19，但沒有斷開防跳回路電阻R19或R20，使得防跳產(chǎn)生“寄生”回路。經(jīng)過詢問當(dāng)時(shí)的調(diào)試人員了解到，他們做試驗(yàn)時(shí)只短接了4QD17和4QD19，然后做開關(guān)傳動(dòng)，發(fā)現(xiàn)沒有問題，就沒有斷開電阻。事故發(fā)生后，經(jīng)現(xiàn)場排查，發(fā)現(xiàn)就是由于電阻沒被斷開、防跳沒有完全堵死導(dǎo)致的。將合閘回路防跳繼電器串聯(lián)電阻R19斷開后，開關(guān)分合正常。未斷開的R19電阻如圖1所示。

圖1 未斷開的R19電阻

4 暴露的問題及防范措施

此次線路故障引起變電站內(nèi)開關(guān)未正確分閘的事故暴露出如下問題：①對鳥類生活規(guī)律研究不夠，傳統(tǒng)防鳥害技術(shù)不能滿足當(dāng)下的要求；②安裝調(diào)試人員在繼電保護(hù)裝置調(diào)試過程中工作態(tài)度不夠嚴(yán)謹(jǐn)，試驗(yàn)方法和步驟考慮不周全，且廠站人員在接收中驗(yàn)收不仔細(xì)；③同時(shí)使用第四風(fēng)電場111出線線路保護(hù)裝置防跳回路和111斷路器操作機(jī)構(gòu)中防跳回路，造成線路保護(hù)裝置中防跳繼電器因“寄生”回路產(chǎn)生自保持，無法返回，保護(hù)裝置一直發(fā)合閘命令，導(dǎo)致線路故障時(shí)，斷路器跳閘后又重新合閘。

為了避免今后發(fā)生類似的事故，減少經(jīng)濟(jì)損失，筆者提出了以下措施：①立即對彩一風(fēng)線、彩二風(fēng)線、彩三風(fēng)線、彩四風(fēng)線、彩五風(fēng)Ⅰ線和彩五風(fēng)Ⅱ線輪停檢修，增加防鳥板，盡量防止鳥類在桿塔處停留，預(yù)防類似事件發(fā)生。加強(qiáng)對線路周圍環(huán)境的檢查力度，發(fā)現(xiàn)問題，積極采取措施，杜絕發(fā)生鳥害。②繼續(xù)探索鳥類活動(dòng)規(guī)律，研究新的防鳥技術(shù)和措施，加強(qiáng)線路巡視次數(shù)。③繼續(xù)檢查站內(nèi)其他斷路器保護(hù)防跳回路是否存在“寄生”回路，確認(rèn)保護(hù)裝置中的防跳回路均已解除，僅用機(jī)構(gòu)中的防跳回路保護(hù)斷路器。④嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)場試驗(yàn)、驗(yàn)收規(guī)程，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，確保線路、斷路器投運(yùn)后能夠安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。

5 結(jié)束語

目前，新能源發(fā)展速度較快，并網(wǎng)線路數(shù)量逐漸增多，線路的安全、穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)系著電網(wǎng)的正常運(yùn)行。由于各施工單位水平參差不齊，還存在趕工期投運(yùn)等問題，所以在線路投運(yùn)前，要嚴(yán)把驗(yàn)收質(zhì)量關(guān)，確保線路運(yùn)行的周圍環(huán)境及其附屬設(shè)備具備投運(yùn)條件，避免線路故障引起大面積停電事故，造成經(jīng)濟(jì)損失。

〔編輯：王霞〕