500?kV變電站特殊運行方式下線路事故跳閘分析

王心會，孔曙偉，肖勝利

（國網河南省電力公司檢修公司，河南 鄭州 450000）

500?kV變電站特殊運行方式下線路事故跳閘分析

王心會，孔曙偉，肖勝利

（國網河南省電力公司檢修公司，河南 鄭州 450000）

某新建500 kV變電站共有500 kV、220 kV、35 kV 3個電壓等級， 500 kV系統采用3/2接線方式，總體設計5串出線，主變2臺，一期投運3串出線，主變1臺。500 kV系統采用的是河南平高電氣股份有限公司生產的HGIS設備。500 kV香鄭線采用的是雙套保護配置，分別是南瑞繼保RCS-931AMM縱聯差動保護及南京南瑞RCS-902AFF縱聯距離保護，香5011斷路器、香5012斷路器均采用許繼WDLK-862A保護。

1 事故前運行方式

500 kV系統如圖1所示：第1串500kV香鄭線、香1號主變運行；第2串香葉線運行，香寶線檢修；第3串為半串，香白線運行。

圖1 某變電站一次系統

2 事故發生的經過

15：59：54，500 kV香鄭線路C相發生故障，15：59：54：827，香鄭I線第1套線路保護RCS-931AMM C相跳閘、第2套線路保護RCS-902AFF C相跳閘跳開5012，5011 C相斷路器，之后5012，5011斷路器重合閘成功。

16：00：09，500 kV香鄭線路C相再次發生故障，16：00：09：459，香鄭線第1套線路保護RCS-931 AMM C、第2套線路保護RCS-902 AFF動作跳開5012、5011 C相斷路器， 5012斷路器保護“溝三跳閘”跳開5012三相斷路器，5011 斷路器保護未動作，5011斷路器C相斷開，A、B相處于合閘狀態。

3 保護動作情況

3.1 香鄭線RCS-931AMM動作過程

15：59：54：829，C相于12 ms時電流差動保護動作，跳閘位置于60 ms時由0變為1。

16：00：09：460，C相于12 ms時電流差動保護動作，故障測距73.6 km，故障零序電流1.36 A，差動電流6.48 A，跳閘位置于61 ms時由0變為1。

3.2 香鄭線RCS-902AFF動作過程

15：59：54：829，C相于16 ms時縱聯零序方向保護動作，于21 ms時縱聯距離保護動作，故障測距72.9 km，故障相電流1.38 A，故障零序電流1.37 A，跳閘位置于60 ms時由0變為1。

16：00：09：459，C相于19 ms時電流差動保護動作，于21 ms時縱聯距離保護動作，故障測距73.2 km，故障相電流1.38 A，故障零序電流1.37 A，跳閘位置于61 ms時由0變為1。

3.3 5012 WDLK-862斷路器保護動作過程

15：59：54：831，C相于24 ms時瞬時聯跳，于1 373 ms時重合閘出口，并且，C相于14 657 ms時瞬時聯跳，于14 664 ms時溝三跳閘。

3.4 5011 WDLK-862斷路器保護動作過程

15：59：54：852，于864 ms時重合閘出口。

3.5 故障錄波數據

15：59：54：827，于16 ms時啟動C相故障，縱聯零序方向保護動作，香鄭線第1套光纖差動RCS-931 C相跳閘，第2套縱聯保護RCS-902AFF C相跳閘，5012重合閘動作，5011重合閘動作。

16：00：09：457，香鄭線第1套光纖差動RCS-931 C相跳閘，第2套縱聯保護RCS-902AFF C相跳閘，5012保護動作，5012 A、B、C跳閘。

4 保護動作分析

15：59：54，500 kV香鄭線路C相故障，香鄭線第1套線路保護RCS-931、第2套線路保護RCS-902正確動作跳開C相，864 ms時刻5011斷路器保護重合閘出口(單重0.8 s)，5011斷路器重合閘成功，1 373 ms時刻5012斷路器保護重合閘出口(后合固定0.5 s)，5012斷路器重合閘成功。

16：00：09，500 kV香鄭I線路C相再次發生故障，時間距離第1次故障大約為14.630 s。RCS-931AMM保護整組復歸時間為7 s，RCS-902AFF保護整組復歸時間為7 s，PT斷線恢復時間為10 s，此時，2套線路保護均已整組復歸，PT二次電壓正常，C相再次發生故障時，2套線路均單跳C相正確動作。5012，5011 WDLK-862A斷路器保護重合閘充電時間為15 s，均未充滿電，不滿足重合閘條件。5012斷路器保護溝三跳閘，正確跳開A、B、C三相；而5011 WDLK-862A斷路器保護沒有任何動作行為。由于線路保護跳開5011 C相斷路器，A、B相斷路器仍然處于合閘狀態。

根據500 kV某變電站當時的運行方式，500 kVⅠ母為空母線，無負荷電流，5011 WDLK-862斷路器保護在正常及故障狀態下均無電流，根據許繼WDLK-862A斷路器保護技術說明書，溝三跳閘、瞬時聯跳、三相不一致保護(定值經零序、負序電流閉鎖)均需要電流判據，由于5011 WDLK-862斷路器保護在正常及故障狀態下均無電流，不滿足動作條件，所以溝三跳閘、瞬時聯跳、三相不一致保護不動作。

據上述綜合分析，溝三跳閘、瞬時聯跳、三相不一致(定值經零序、負序電流閉鎖)保護動作行為正確，5011斷路器動作正確。

5 事故暴露的問題及預防措施

這次事故暴露出500 kV某變電站不合理的運行方式，會對電網的安全穩定運行帶來隱患。該站500 kV系統串數少，設備未上完，當500 kV香寶線檢修時，一旦500 kV香鄭線跳閘失壓，將造成500 kVⅠ母為空母線，無負荷電流的特殊情況。

因此在500 kV某變電站現有特殊運行方式下，應將5011 WDLK-862斷路器保護三相不一致保護經零序、負序電流判據控制字退出。盡快將500 kV香寶線檢修完畢后投入運行。盡快擴建備用間隔，不完整串，將其投入運行，形成站內500 kV系統合環運行。

2013-08-26。

王心會(1985-)，女，助理工程師，長期從事變電運行工作。

孔曙偉(1979-)，男，助理工程師，長期從事變電運行工作。

肖勝利(1969-)，男，高級技師，長期從事變電運行工作。