光伏電站故障解列裝置動作原因分析

盛發武

摘 要：不同原理、不同機型的微機線路和主設備保護各具特色，為電力系統提供了一批新一代性能優良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。結合本單位光伏電站運行的實際情況，簡單闡述了繼電保護保護動作后的檢查和分析，對如何更好地滿足電力系統要求、如何進一步提高繼電保護的可靠性、如何取得更大的經濟效益和社會效益進行了具體、深入的研究。

關鍵詞：繼電保護；低電壓解列；保護動作；電壓互感器

中圖分類號：TM863 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.03.126

1 事件發生過程

2014-08-26事故發生前，光伏電站送出有功功率為16.33 MW，無功功率為-1.01 Mvar，母線電壓Uab為36.71 kV，Ubc為36.62 kV，Uca為34.68 kV；光伏電站35 kV 3560、3H05、3H06、3H07、35V1、35V2開關均處于運行狀態。2014-08-26T16：00，值班人員發現母線電壓不平衡，Uab為36.71 kV，Ubc為36.62 kV，Uca為34.68 kV，判斷35 kVII段電壓互感器一項保險熔斷，向調度申請將35 kVII段352Y電壓互感器小車斷路器由運行狀態轉為檢修狀態，更換電壓互感器保險，調度同意并執行。

操作人員把35 kVII段電壓互感器352Y小車由運行狀態轉為檢修狀態時，35 kVII段出線3560斷路器跳閘。事故解列裝置報告為：I段低壓解列動作，動作值Uab=0.89 V（保護定值65 V），檢查352Y電壓互感器A，B，C三相保險，確認C相保險熔斷，并更換C相保險。投運3560斷路器后，全站設備運行正常。

2 事故原因分析

事故發生后，組織專業技術人員對事故進行了認真分析，檢查過程發生事故解列裝置電壓回路接線中，母線電壓取自35 kV母線電壓互感器，零序取自零序互感器，線路電壓取自出線3560開關柜內的電壓互感器，因零序電壓閉鎖，只要母線電壓和線路電壓同時低于設定值時，低電壓解列動作，3560斷路器跳閘。

35 kV送出線路3560斷路器跳閘回路原理如圖1所示。在事故解列裝置中，低電壓解列并聯在母差保護跳閘出口上，就是說母差和解列任意一個動作都會使3560斷路器跳閘。

通過近一步檢查發現的問題與相應的處理措施為：①電站電壓頻率解列裝置采集到的線路電壓UL為60.63 V，正常應為100 V，顯示不正常，具體如圖2所示。經過檢查發現3560斷路器進線電壓互感器 C相保險熔斷，對此，需要及時更換。②發現電壓頻率解列裝置柜的接線端子1D1-14與1D1-15短接，通過查看圖紙發現1D1-14與1D1-15不應短接，隨即將上述短接打開，恢復原設計圖紙中的接線，具體如圖3所示。

經過上述檢查和處理，并進行了35 kV母線PT斷線的模擬試驗，當斷開電站35 kV母線電壓互感器柜電壓保護空開時，電站電壓頻率解列裝置報PV斷線告警，未出現35 kV送出線3560斷路器跳閘情況。

引起此次保護動作的主要原因主要有：①電站二次保護在安裝時接線錯誤，未按圖紙施工，導致出線3560斷路器線路PT保險熔斷。因電壓頻率解列裝置柜的接線端子1D1-14與1D1-15短接，即C601火線與N600零線短接而造成短路，造成電站出線3560線路 PT的C相一次保險熔斷。②現場在上述缺陷情況下運行，在出現母線PT斷線情況或母線PT正常停送操作時，電壓頻率解列裝置低電壓保護會動作，進而出現電站送出線斷路器3560跳閘情況。原因是電壓頻率解列裝置低電壓保護邏輯為“母線電壓滿足任一相線電壓小于定值，且無PT斷線閉鎖保護即可動作”。當電站拉出PT小車正常更換一次保險時，因保護裝置檢測到母線電壓低（為0 V），而此時線路電壓UL因小于定值65 V（因線路PT C相一次保險熔斷，使UL輸出為60 V），所以PT斷線閉鎖功能此時自動退出，從而導致低電壓解列保護動作，3560斷路器跳閘。

3 事故解列裝置中相關邏輯

事故解列裝置中相關邏輯為：①低電流閉鎖與過電流閉鎖均投入，低壓解列不經過電流閉鎖，只要滿足任一相線電壓小于定值，即可動作。②當母線三相線電壓均小于20 V，且進線電壓UL大于定值d148（一般整定為70%Un），裝置就判斷發生三相PT斷線。③如果PT斷線告警投入，裝置延時1 s發告警信號。如果PT斷線閉鎖低壓解列軟壓板投入，裝置瞬時閉鎖低壓解列。

根據相關邏輯可以判斷：①將PT柜拉出來后沒有母線電壓，則滿足邏輯1。②進線電壓定值為65 V，但是裝置采集到的線路電壓為60 V左右，不滿足母線PT斷線邏輯，不能閉鎖保護，所以，保護動作符合邏輯，動作正確。

4 防范措施

操作人員要認真檢查二次保護接線，加強學習繼電保護原理和二次系統圖紙，并熟悉運行規程，杜絕類似事故的發生。

〔編輯：王霞〕