一起保護遠方跳閘動作的分析與思考

張俊杰，石　礬

(1.華北電力大學，北京102206;2.安徽省電力公司檢修公司，安徽 蕪湖 241002)

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一起保護遠方跳閘動作的分析與思考

張俊杰1,2，石礬2

(1.華北電力大學，北京102206;2.安徽省電力公司檢修公司，安徽 蕪湖 241002)

摘要:文中簡述一起保護遠方跳閘動作過程，分析了保護動作行為，探討了遠跳相關判據和邏輯。

關鍵詞：遠方跳閘；保護動作；分析

1　事故經過

某500 kV變電站甲線配置如下：第一套線路保護為南瑞繼保RCS931DM，遠跳裝置為RCS925，第二套線路保護為ABB公司的RED670，遠跳裝置為REG670。某天該線路對側母線發生兩次故障。第一次故障：第一套線路保護收到遠跳信號，并未動作，第一套就地判別裝置收到遠跳信號，并未動作。第二套線路保護收到遠跳信號，并未動作，第二套就地判別裝置收到遠跳信號，并未動作。第二次故障時，該線路為空載，第一套就地判別裝置收信跳閘，其他裝置動作情況與第一次相同。

2　保護動作過程與分析

2.1　第一次故障

第一套保護各裝置動作報文如下：分相電流差動保護：27分41秒110毫秒，保護啟動。62 ms，“收遠跳”、“收遠傳1”、“收遠傳2”三個開入量動作。198 ms，“收遠跳”、“收遠傳1”、“收遠傳2”返回。遠跳就地判別裝置：27分41秒182毫秒，收信啟動。134 ms，通道1收信返回。

動作分析：對側為母線故障，屬于該線路保護的區外，故RCS931主保護不動作。RCS925A該裝置僅投入“低有功功率”和“二取一有判據”，則其動作條件為“任一相低有功元件動作并有足夠的收信長度”，即收信長度要長至所有判據都能動作。該裝置“功率元件動作時間”整定為100 ms，“二取一動作時間”整定為40 ms。而經研究，該裝置內部還有一個邏輯：即某一相滿足低功率條件后，需要檢查前兩個周波是否也滿足，若滿足，則進入低功率邏輯判別。某一相從正常運行狀態轉入低功率狀態那一刻開始計時，至少需要180 ms才能出口跳閘。其中：40 ms(兩個周波用于判定)+100 ms(低功率元件動作時間)+40 ms(二取一時間)。查閱調取的波形，大約在啟動前33 ms時，C相已滿足低功率條件(在此時刻，C相的電流與電壓之積即功率小于低功率定值)，從啟動前33 ms至啟動后7 ms，C相一直滿足低有功判據。則C相在7 ms時，進入低有功邏輯判別。再需延時140 ms，即收信達到147 ms時，低功率元件出口跳閘。而實際收信只有134 ms，故該裝置不動作。

第二套保護各裝置動作報文如下:分相電流差動保護：27分41秒111毫秒，保護啟動。57 ms，“DTT-CR”(遠跳收信)動作。197 ms后，“DTT-CR”返回。遠跳就地判別裝置：27分41秒172毫秒，保護收信啟動。0 ms，TOC-TR1(過流動作)返回。16 ms，LAPP-TRL1(A相低功率)動作；24 ms，LAPP-TRL2(B相低功率)，LAPP-TRL3(C相低功率)動作。38 ms，“LAPP-TRIP”動作；145 ms，“DTT-CR”返回；251 ms，“LAPP-TRIP”返回。

動作分析：線路主保護不動作原因同第一套裝置主保護，而REG670動作條件整定為“兩相低功率加另一相過電流并且CHANNEL_REC(通道錄波)動作”。上述報文中的“LAPP-TRIP”在該裝置內定義為動作條件里的“CHANNEL_REC”，由“DTT-CR”滿30 ms得到。從報文可知，該裝置在LAPP-TRIP動作的時候，過流元件已經返回，動作條件不滿足，故該裝置不動作。

2.2　第二次故障

第一套保護各裝置動作報文如下：分相電流差動保護(RCS-931DM)：未啟動。遠跳就地判別裝置(RCS-925A)：16分54秒076毫秒，保護啟動(收信啟動)。40 ms,“二取一有判據”“功率元件”動作。62 ms，“通道1收信”返回。85 ms，“跳閘位置”置1。

動作分析：因該線路空載，故對側母線故障時，該線路電氣量未發生明顯變化，差動保護沒有啟動。而就地判別裝置的低功率元件一直在判別，低功率邏輯早已滿足，只要收信長度大于“二取一動作時間”，即可動作。本例，裝置收信62 ms，故能跳閘。

而第二套保護裝置的分相電流差動保護未動作原因同第一套分相差動保護。其就地判別裝置未動作是因為該線路為空載，不會有某一相過流動作的情況發生。

3　幾點思考

3.1　母線保護是否需要啟動遠跳

對于雙母線接線方式來說，若是故障發生在流變與開關之間，則必須要發遠跳，因為開關跳開后，對側仍然提供故障電流；如果故障發生在開關與母線之間，母差動作后，故障已被切除，此時若發遠跳將對側跳開也無不良后果。依上述動作情況，推測對側應為雙母線接線，與實際情況相符。在此次故障中，RCS925只判別低功率和收信，即使故障發生在開關與母線之間，如收信長度夠，即可跳閘，所以第二次該裝置動作。而對于3/2接線來說，母差動作不能發遠跳，因為該線路連接兩個開關，當母差動作跳開邊開關時，中開關還在合位，本線路還可以運行。

3.2　LAPP TRIP

LAPP-TRIP是“DTT-CR”滿30 ms得到，這個前置條件的作用是防止系統抖動，防止裝置收到誤發的遠跳信號而動作，必須有足夠的收信長度。等同于RCS925的“二取一判據”整定40 ms的作用。而從報文可知，“LAPP-TRIP”在“DTT-CR”返回后展寬100 ms才返回。這樣做是確保故障的情況下可靠動作。如果不加此延時，當LAPP-TRIP收滿30 ms遠跳信號動作后由于通道異常等原因收信中斷，而某相低功率元件動作需等開關跳開并加整定延時，有可能會在收信30 ms后才動作，此時因LAPP-TRIP返回，則無法動作，所以收信結束后將LAPP-TRIP展寬100 ms。如果收信中斷是由于對側開關跳開發信返回，則過流元件也會返回，本側不會動作。而將“LAPP-TRIP”定義為CHANNEL_REC(通道錄波)，稍有不妥，字面意思看上去容易理解為低功率，有待日后檢修工作加以改進。

3.3　南瑞繼保與ABB遠跳邏輯的區別

關于遠跳判別，兩套保護給出了不同的解決方案。南瑞繼保比較簡潔，只判別低功率和收信長度，ABB則增加了過流判據，能更好地規避常規的母線故障。第二次對側母線故障，本側開關無需動作，當然切除空線路對開關來說也沒有多大損害。而正常運行線路母線發生故障，母線保護會迅速跳開，發信長度往往不夠，遠跳一般不會跳閘。若開關失靈或者故障發生在開關與流變之間，遠跳令會一直發，過流元件也會一直動，兩套保護都會動作。

4　結束語

兩套保護動作行為不一致，不能簡單判定存在誤動作行為，而應該深究裝置動作原理。遠跳保護對系統穩定運行有著重要作用，深入理解遠跳保護相關邏輯判據，能更好地分析遠跳的具體動作行為，提高保護跳閘應急的正確性。

參考文獻：

[1]國家電力調度通信中心.國家電網公司繼電保護培訓教材[M].北京：中國電力出版社，2009.

[2]RCS-925系列過電壓保護及故障起動裝置技術和使用說明書[Z].南京：南瑞繼保電氣有限公司，2007.

[3]南瑞繼保電氣有限公司.RCS-931系列超高壓線路成套保護裝置技術和使用說明書[Z].2007.

[4]ABB.Generator protection IED REG 670 Technical reference manual[Z].2007.

[5]ABB.Generator protection IED RED 670 Technical reference manual[Z].2007.

[6]申蕓,王曉潔.淺析500kV線路保護的遠方跳閘功能[J].江蘇電機工程. 2011,(02):36-37.

運營探討

Analysis of a Case of Protection Action of Remote Trip

ZHANG Jun-jie1,2, SHI Fan2

(1.North China Electric Power University, Beijing 102206, China;

2.Maintenance Branch of Anhui Subsidiary of State Grid, Wuhu 241002, China)

Abstract:This article briefly discusses a case of protection action process of remote trip, analyzes its behavior and explores related criterion and logic.

Key words:remote trip; protection action; analysis

中圖分類號：TM77

文獻標識碼：A

文章編號：1009-3664(2015)02-0130-02

作者簡介：張俊杰(1983-)，男，安徽六安人，班組技術員，工程師，主要研究方向：繼電保護調試及事故分析。

收稿日期：2014-12-3