RCS-901G高頻方向保護拒動原因分析

余 平，姚國明

(清江隔河巖水力發(fā)電廠，湖北 長陽 443503)

清江隔河巖水力發(fā)電廠500 kV線路(清葛線)按照雙重化配置原則配置了兩套保護，一套為北京四方公司生產(chǎn)的CSC-103B型光纖差動保護，另一套為南瑞繼保公司生產(chǎn)的RCS-901G型高頻方向保護。同時還配置了RCS-921G斷路器失靈及重合閘保護。線路運行時，兩套保護都投入運行，線路出現(xiàn)故障時，兩套保護應(yīng)均動作。

1 線路故障經(jīng)過

2018年7月22日，500 kV清葛線發(fā)生單相瞬時接地故障，隔河巖電廠側(cè)CSC-103B光纖差動保護動作，出口跳開故障相C相斷路器，RCS-921G斷路器失靈及重合閘保護裝置重合閘動作重新合上斷路器，線路恢復(fù)正常運行。RCS-901G高頻方向保護未啟動。2018年7月22日9時17分，隔河巖電廠中控室監(jiān)控系統(tǒng)報警，報文顯示：

09:17:58，500 kV清葛線錄波裝置啟動；

09:17:58，500 kV清葛線四方CSC-103B光纖差動保護動作；

09:17:58，500 kV清葛線CZX-12G操作箱跳II出口跳閘動作；

09:17:58，500 kV清葛線CZX-12G操作箱斷路器位置不一致或非全相運行動作；

09:17:59，500 kV清葛線RCS-921G重合閘動作；

09:17:59，500 kV清葛線CZX-12G操作箱斷路器位置不一致或非全相運行復(fù)歸；

09:18:00，500 kV清葛線錄波裝置啟動復(fù)歸。

故障發(fā)生時，隔河巖電廠4臺機組處于全停狀態(tài)。清葛線出口開關(guān)5051開關(guān)在合位。故障發(fā)生后，保護人員檢查保護設(shè)備，發(fā)現(xiàn)信號與中控室信號一致，但兩套線路保護只有CSC-103B光纖差動保護動作并出口跳開故障相C相斷路器，RCS-921G斷路器失靈及重合閘保護裝置經(jīng)835 ms延時后重新合上C相斷路器，線路恢復(fù)正常運行，而RCS-901G高頻方向保護并未啟動。

2 原因分析

現(xiàn)場檢查500 kV清葛線光纖差動保護CSC-103B(北京四方)差動遠(yuǎn)方召喚啟動、分相差動動作、對側(cè)差動動作，清5051開關(guān)C相經(jīng)CZX-12G操作箱出口跳閘，RCS-921G失靈及重合閘保護裝置延時835 ms后重合閘動作，清5051開關(guān)C相合閘成功。清葛隔線RCS-901G型高頻方向保護未啟動、未出口、未發(fā)信、收信2次，對側(cè)RCS-901G保護裝置只啟動、未出口、發(fā)信2次、未收信。隔河巖電廠500 kV線路所配置兩套保護中，一套為南瑞繼保的RCS-901G高頻方向保護，以硬接點的方式與對側(cè)交換方向信息，利用本廠33號載波機與對側(cè)構(gòu)成允許式的高頻方向保護。對側(cè)為葛洲壩500 kV開關(guān)站，所配置的兩套線路保護和母差保護的型號與隔河巖電廠側(cè)完全一致。故障發(fā)生時，隔河巖電廠側(cè)機組未發(fā)電，而對側(cè)母線有電，隔河巖電廠側(cè)為弱饋側(cè)。經(jīng)查看定值發(fā)現(xiàn)，隔河巖電廠側(cè)定值單上“弱電源側(cè)”控制字為0，現(xiàn)場保護裝置上“弱電源側(cè)”控制字也為0。故障時，隔河巖電廠側(cè)保護裝置采集到的故障電流小，保護啟動元件不能動作，而弱饋功能也沒投，所以隔河巖電廠側(cè)保護元件不能通過弱饋功能啟動，故不能向?qū)?cè)發(fā)信，對側(cè)保護未收到隔河巖電廠側(cè)的發(fā)信，對側(cè)保護也沒有動作。

3 弱饋保護原理介紹

線路正常運行時，如果線路兩端都是強電源，當(dāng)發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時，兩側(cè)都會提供足夠大的短路電流，兩側(cè)保護均能正確動作出口。但是如果線路一側(cè)為弱電源側(cè)或為線路末端無電源，這種情況下發(fā)生區(qū)內(nèi)故障，弱電源側(cè)故障電流小，保護啟動元件可能不能動作，無法向?qū)?cè)發(fā)信。強電源側(cè)故障電流足夠大，啟動元件動作，但收不到弱電源側(cè)的允許信號，故不能動作出口。為了解決這種情況，繼電保護廠家研發(fā)了弱饋保護。當(dāng)發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時，強電源側(cè)保護判為正方向故障則向弱電源側(cè)發(fā)信，弱電源側(cè)保護啟動元件本身不能動作，但是由于線路故障時，會造成弱電源側(cè)母線電壓下降，滿足了弱饋保護出口條件，強迫啟動元件動作，并發(fā)信。這樣兩側(cè)的保護都可以動作切除故障[1]。

圖1 弱饋保護圖

4 解決方案

2018年12月，在清葛線檢修期間，清葛線兩側(cè)(隔河巖電廠和葛洲壩開關(guān)站)均將RCS-901G高頻方向保護更換為南瑞繼保公司生產(chǎn)的PCS-931A-G-R型光纖差動保護。該保護的固有啟動方式之一是“縱聯(lián)差動或遠(yuǎn)跳(遠(yuǎn)方其他保護動作)啟動”，即固定投入弱饋保護功能。發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時，弱電源側(cè)電流啟動元件可能不動作，此時若收到對側(cè)的差動保護允許信號，則判別差動繼電器動作相關(guān)相電壓及相間電壓，若小于65%額定電壓，則輔助電壓啟動元件動作，去開放出口繼電器正電源7 s，從而解決了RCS-901G弱饋時因為控制字未投而拒動的問題。

調(diào)試完保護裝置后，兩側(cè)進行了通道聯(lián)調(diào)，重點對弱饋功能進行了調(diào)試。其弱饋功能不需要控制字控制，自動投入，條件滿足時弱饋保護動作[2]。

5 結(jié) 語

本文以一次RCS-901G高頻方向保護拒動事件為背景，介紹了弱饋保護的原理。保護型號的RCS-901G的線路保護在運行時，要注意檢查弱饋保護控制字的投退是否合理，防止拒動事件再次發(fā)生。