串供運行方式下事故的分析與探討

張磊 錢開一

摘 要：本文根據(jù)對500kV晉陵變在串供接線方式下一起線路跳閘事故進行的分析，闡述了相同的線路故障在兩種不同保護配置或者不同接線方式的情況下所表現(xiàn)出的不同的故障跳閘經(jīng)過，并做了進一步探討。

關(guān)鍵詞：串供；事故；分析

1 情況簡介

晉陵變當時現(xiàn)場接線方式比較特殊，邊開關(guān)5031開關(guān)、5033開關(guān)在分位，中開關(guān)5033在合位，上陵5264線串供江晉5265線。對側(cè)上黨變?yōu)檎＝泳€方式，如圖1所示：

上陵5264線配置了兩套瑞典ABB公司生產(chǎn)的REL561分相電流差動線路保護；上陵/江晉5032線開關(guān)配置了ABB公司生產(chǎn)的REB551開關(guān)保護。現(xiàn)場整定邊開關(guān)（5031、5033）重合閘時間為0.7s，中開關(guān)（5032）重合閘時間為1s，無重合閘優(yōu)先回路。

2 事故經(jīng)過與保護動作情況

2016年3月17日9時55分，晉陵變上陵/江晉5032線開關(guān)跳閘，未重合，保護及故障錄波顯示為上陵5264線C相接地故障。東武5264線兩套分相電流差動保護動作兩次，間間隔約1s。事故發(fā)生后，值班員對現(xiàn)場上陵5264線線路保護范圍內(nèi)的一次設(shè)備進行檢查，所內(nèi)未發(fā)現(xiàn)故障點，一、二次設(shè)備均正常。

SCADA系統(tǒng)報警窗顯示：

上陵/江晉5032線開關(guān)分閘

9：55：32：458 +RD31屏C相跳閘、差動保護動作、距離保護動作

+RD32屏C相跳閘、差動保護動作、距離保護動作

9：55：33：461 +RD31屏C相跳閘、差動保護動作

+RD32屏C相跳閘、差動保護動作

上陵5264線兩套REL561保護顯示：C相跳閘，分相電流差動動作跳C相，接地選相C相正方向啟動，故障測距19%。

上陵/江晉5032線開關(guān)保護顯示：單相跳閘，啟動C相失靈及重合閘，失靈重跳C相，重合閘啟動，重合閘等待，三相跳閘，A、B、C相跳閘，斷路器兩相分開閉鎖重合閘，線路C相電流有突變，故障電流7.63KA，線路兩套保護均動作，上陵/江晉5032線開關(guān)C相先動作跳閘，相隔約800ms之后兩套保護再一次動作，直接跳開三相。

3 保護動作分析

初步分析時認為這是一起開關(guān)單跳后轉(zhuǎn)三跳的普通事故，但仔細分析后覺得又有蹊蹺之處。我們來分析REL561分相電流差動保護的動作原理，線路兩側(cè)每隔5ms交換一次三相電流相位及幅值等信息，保護邏輯分別計算差動電流，若所測得差動電流大于制動電流，并符合“四取三”邏輯，則出口跳閘，原理如圖2所示：

（1）區(qū)外故障差流為零，保護不動作 （2）區(qū)內(nèi)故障，差流越限，保護動作

再來看一下當時對側(cè)的一、二次設(shè)備動作情況：上陵5264線C相故障，跳開上黨變5052開關(guān)、5053開關(guān)C相，0.7s后5053線邊開關(guān)先重合，由于線路是永久性故障，邊開關(guān)重合于故障，線路后加速保護動作，跳開5052、5053線開關(guān)三相。

由于晉陵變當時特殊的運行方式，晉陵變5032線開關(guān)串供兩條線路，上陵5264線兩側(cè)重合閘存在時間差，對側(cè)邊開關(guān)0.7s重合，而本側(cè)中間開關(guān)1.0s重合。對側(cè)邊開關(guān)合于故障后，產(chǎn)生的故障電流使得晉陵變上陵5264線兩套分相電流差動保護再次動作，而5032線開關(guān)C相正在重合等待中，開關(guān)保護再次收到跳閘命令后直接轉(zhuǎn)三跳。這就是為什么線路兩次故障，且相隔時間很短的原因。

4 進一步的事故探討

通過對此次故障跳閘線的分析，我們不妨做進一步的探討，在此接線方式下若同串另一條線路（江晉5265線）發(fā)生A相永久性故障，一、二次動作行為如何呢？和上述分析一樣嗎？為什么有不同？

江晉5265線配置兩套REL521高頻距離保護，當線路A相永久性故障，兩側(cè)保護動作，跳開本側(cè)5032線開關(guān)A相以及對側(cè)5021、5022線開關(guān)A相，對側(cè)5021線開關(guān)0.7s后先重合，重合于永久性故障，線路后加速保護動作跳開兩只開關(guān)三相，而本側(cè)5032線開關(guān)1.0s之后重合，重合不成轉(zhuǎn)三跳。本側(cè)REL521高頻保護在對側(cè)邊開關(guān)0.7s重合過程中并沒有再次動作，這是因為兩種保護的動作原理不同，導(dǎo)致保護的動作情況不一樣。REL521是距離Ⅱ段與載波機快速通道構(gòu)成允許式高頻距離保護，由五段式距離保護和零序保護組成。通過對電阻、電抗值的分別整定，構(gòu)成阻抗特性四邊形圖，若所測得阻抗值在整定范圍內(nèi)，則測量元件動作，如果此時收到對側(cè)允許信號，則出口跳閘。0.7s對側(cè)邊開關(guān)重合，對側(cè)產(chǎn)生故障電流，對側(cè)保護動作，但是本側(cè)由于C相分開狀態(tài)，不會產(chǎn)生故障電流，本側(cè)正方向阻抗測量元件不會啟動，所以保護不動作。

5 結(jié)束語

通過以上分析，我們得知即使相同類型的線路故障，在不同的接線方式或者不同的保護配置下，所產(chǎn)生的一次及二次的動作行為有可能大相徑庭，這就要求我們在分析事故的過程中做到舉一反三，發(fā)掘出事故現(xiàn)象背后隱藏的實質(zhì)，不斷向深度及廣度探索，掌握不同保護之間的原理區(qū)別。

參考文獻

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