一起500?kV線路后備保護(hù)誤動(dòng)作事件分析

張 波

(國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司檢修分公司，浙江 杭州 311232)

一起500?kV線路后備保護(hù)誤動(dòng)作事件分析

張 波

(國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司檢修分公司，浙江 杭州 311232)

介紹了一起500 kV線路后備保護(hù)誤動(dòng)作事件的發(fā)生經(jīng)過，分析得出事件發(fā)生的原因是CT二次回路2短接片間相碰，誤將2相電流短接;并提出了解決和預(yù)防措施，以防類似異常事件再次發(fā)生。

后備保護(hù)；誤動(dòng)作；電流；二次回路

0 引言

華東電網(wǎng)某500?kV變電站第3串主接線如圖1所示。第3串為線-線完整串，重合閘采用單相重合閘方式。華東電網(wǎng)重合閘方式調(diào)整后，5032開關(guān)重合閘停用，5033開關(guān)重合閘投入，重合閘時(shí)間為 1.3?s。

圖1 第3串主接線

5425線2套保護(hù)配置情況：第1套保護(hù)為P546(主保護(hù))+RCS931(后備保護(hù))，第2套保護(hù)為P546(主保護(hù))+CSC103(后備保護(hù))。

1 事件經(jīng)過

2016-07-14T13:45:25， 某 變 電 站 500?kV?5425線線路近端C相發(fā)生瞬時(shí)性接地故障，第1套P546差動(dòng)保護(hù)、第1套R(shí)CS931后備保護(hù)、第2套P546差動(dòng)保護(hù)正確動(dòng)作，單跳5033開關(guān)和5032開關(guān)C相，因5032開關(guān)重合閘停用，5032開關(guān)直接三跳。

第2套CSC103后備保護(hù)距離Ⅰ段出口，C相跳閘，約250?ms后補(bǔ)發(fā)三跳命令，跳開5033開關(guān)三相。動(dòng)作時(shí)序如下：

13:45:25:413，5425線 第1套 后 備 保 護(hù)RCS931距離Ⅰ段保護(hù)跳閘；

13:45:25:426，5425線第2套主保護(hù)P546保護(hù)差動(dòng)動(dòng)作；

13:45:25:432，5425線第1套主保護(hù)P546保護(hù)差動(dòng)動(dòng)作；

13:45:25:439，5425線 第2套 后 備 保 護(hù)CSC103距離Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作；

13:45:25:698，5425線 第2套 后 備 保 護(hù)CSC103單跳失敗，補(bǔ)發(fā)三跳命令。

5033開關(guān)“重合閘閉鎖”燈亮。

現(xiàn)場(chǎng)檢查5032開關(guān)、5033開關(guān)均為分位。

該變電站為無人值班變電站，同時(shí)因系統(tǒng)原因，未經(jīng)詳細(xì)檢查調(diào)度便發(fā)令由省調(diào)控中心進(jìn)行了強(qiáng)送，并且強(qiáng)送電成功。

2 原因分析

查閱5425線故障錄波圖后發(fā)現(xiàn)，故障發(fā)生時(shí)B，C兩相均有故障電流，且幅值、相位相同。線路強(qiáng)送成功后，發(fā)現(xiàn)CSC103保護(hù)裝置B，C兩相電流的相位相同，幅值相等(為A相的1/2)，且相位與A相相反。電流幅值與相位如表1所示。

通過核對(duì)5425線電流回路(見圖2)，5425線第2套保護(hù)電流回路接線如下：CT二次級(jí)→P546裝置→端子排→CSC103裝置→IDM故障錄波器。

因故障錄波B，C兩相電流相同，CSC103保護(hù)B，C兩相電流采樣值也相同，且P546保護(hù)裝置B，C兩相電流相位相差120°(正常)，初步懷疑P546至CSC103間的電流回路存在短路現(xiàn)象。

表1 電流幅值與相位表

圖2 5425線第2套線路保護(hù)電流回路

將5425線第2套保護(hù)改信號(hào)后，在對(duì)端子排接線檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，端子排上1D8和1D9(B相電流)的短接片與1D10和1D11(C相電流)的短接片工藝粗糙，上下隔離裕度不足，導(dǎo)致2短接片金屬部分有接觸，造成B，C兩相短路。5425線第2套線路保護(hù)電流端子排如圖3所示。

圖3 5425線第2套線路保護(hù)電流端子排

調(diào)取歷史電流波形記錄，選擇2016-06-07及2016-06-22的電流波形(見圖4和圖5)，對(duì)比2個(gè)波形可以看出，6月7日電流波形各相正常，6月22日B，C相波形相位比較接近。由此可以判斷，在上述2個(gè)時(shí)間期間2短接片發(fā)生了接觸。

圖4 2016-06-07 5425線電流波形

圖5 2016-06-22 5425線電流波形

3 保護(hù)動(dòng)作行為評(píng)價(jià)

CSC103保護(hù)裝置說明書中指出：在發(fā)出跳閘命令后，保護(hù)裝置不斷監(jiān)視跳閘相電流，當(dāng)跳閘相無電流后，保護(hù)裝置則判斷開關(guān)已跳開。如果跳閘相一直有電流，經(jīng)250?ms延時(shí)后，保護(hù)發(fā)補(bǔ)跳命令。即在保護(hù)發(fā)單跳命令后故障相持續(xù)250?ms仍有電流，表明開關(guān)未斷開，于是保護(hù)再發(fā)三跳命令。

在本次事件中，5425線第2套CSC103后備保護(hù)C相跳閘后，因B相正常運(yùn)行且與C相短路，故C相仍存在電流(二次有效值0.14?A)，250?ms后補(bǔ)發(fā)三跳令，跳開5033開關(guān)三相；根據(jù)保護(hù)原理，此次保護(hù)屬于正確動(dòng)作。結(jié)合整套保護(hù)裝置(連同CT二次等外回路)，CSC103保護(hù)屬于誤動(dòng)。

4 整改及預(yù)防措施

將5425線第2套保護(hù)端子排A，B，C，N短接片進(jìn)行移位，形成左右錯(cuò)位布置，有效避免誤短接情況的發(fā)生，整改效果如圖6所示。

圖6 5425線第2套保護(hù)電流回路短接片整改效果

同時(shí)，對(duì)該單位管轄范圍內(nèi)的保護(hù)端子排進(jìn)行了排查，對(duì)存在相同情況的端子排進(jìn)行了整改。預(yù)防措施主要有以下幾項(xiàng)。

(1)?規(guī)范端子排安裝工藝，使用合格的短接片，短接片之間采用絕緣片進(jìn)行隔離，必要時(shí)采用左右錯(cuò)位布置方式，避免誤短接情況發(fā)生。

(2)?在基建、改擴(kuò)建驗(yàn)收時(shí)，對(duì)保護(hù)屏端子排連接片安裝位置、施工工藝進(jìn)行驗(yàn)收，避免出現(xiàn)端子排短接片隔離裕度不足的情況。

(3)?加強(qiáng)日常檢修中對(duì)端子排連接片的檢查，在作業(yè)指導(dǎo)書中明確補(bǔ)充電流、電壓、跳閘、電源等重要回路連接片檢查項(xiàng)目。將端子排檢查列入二次檢修作業(yè)指導(dǎo)書，并注重檢修質(zhì)量。

(4)?加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)屏端子排的日常巡視和全面巡視工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)端子排的隱蔽性異常和缺陷。

(5)?加強(qiáng)故障錄波系統(tǒng)軟件和硬件的定期試驗(yàn)和維護(hù)，加強(qiáng)故障錄波器每月試拍并進(jìn)行波形分析，將保護(hù)裝置的采樣檢查納入每月設(shè)備全面巡視范圍，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，確保其在故障發(fā)生時(shí)的可用性。

(6)?對(duì)保護(hù)邏輯進(jìn)行完善。當(dāng)裝置檢測(cè)到采樣電流值連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)三相或兩相相位相同時(shí)，裝置自動(dòng)報(bào)“采樣異?！钡刃盘?hào)。

5 結(jié)束語

近年來，因保護(hù)屏柜端子排原因引起的保護(hù)誤動(dòng)作事件時(shí)有發(fā)生，在新建及各類改擴(kuò)建工程中，出現(xiàn)端子排連接片質(zhì)量不合格、安裝工藝不規(guī)范、檢查維護(hù)不到位等情況，這些都可能導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。通過此次事件，提高了檢修及運(yùn)維人員在實(shí)際調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)中對(duì)保護(hù)端子排的重視程度，使他們意識(shí)到規(guī)范端子排安裝和施工工藝的重要性和必要性，確保了保護(hù)的正常運(yùn)行。

1?沈?qū)毟?，劉焰?一起500?kV線路(單相永久性)故障??保護(hù)動(dòng)作過程分析探討[J].科技展望，2013，11(15)：??90-91.

2?仇群輝.一起500?kV線路保護(hù)動(dòng)作的分析及對(duì)策[J].華??東電力，2008，36(10)：152-153.

3?陳冬霞，吳東升.一起500?kV線路光纖差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的??分析[J].電力安全技術(shù)，2011，13(5)：36-38.

2017-06-02。

張??波(1981—)，男，工程師，主要從事電力系統(tǒng)變電運(yùn)維、故障分析工作，email：603125561@qq.com。