一起220kV線路單相故障重合閘未動作的 事故分析與處理

劉 航 楊廣明 周海廷 張 敏 陳德生

（1.國網(wǎng)許昌供電公司，河南 許昌 461000；2.許繼電氣股份有限公司，河南 許昌 461000）

1 系統(tǒng)簡況

某智能變電所220kV 系統(tǒng)為單母雙分段接線方式[1]，其中220kV 211 線路為進線電源，保護裝置雙套配置，A 套裝置為縱聯(lián)差動保護，B 套裝置縱聯(lián)距離保護。211 線保護動作前運行系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 211 線路系統(tǒng)運行圖

2 故障簡介及分析

2.1 故障簡介

某年8月3日2 時，由于受臺風(fēng)影響，220kV進線211 線路發(fā)生區(qū)內(nèi)B 相故障，故障持續(xù)多次，但由于該線路負(fù)荷較重，無法長時間停電，故障后不久就手動送電。發(fā)生故障時，本側(cè)A 套保護和B套保護動作均單相跳閘，但是未重合，而且211 斷路器實際是三跳，對側(cè)保護單跳單重。

2.2 保護動作情況

事故發(fā)生后，分別從保護裝置和故障錄波裝置調(diào)取了4 次動作時的報告和錄波信息，具體情況如下。

1）故障錄波圖

A 套保護動作錄波信息：以保護B 相跳令發(fā)出時間為基準(zhǔn)，60ms 后B 相斷路器跳開且B 相無流，此時保護B 相跳令也返回，860ms 后A、C 相斷路器同時跳開，且無保護跳令錄波。1100ms 后收到保護三跳令。如圖2所示。

B 套保護動作錄波信息：以保護B 相跳令發(fā)出時間為基準(zhǔn)，46ms 后B 相斷路器跳開且B 相無流，此時保護B 相跳令也返回，840ms 后A、C 相斷路器同時跳開，且無保護跳令錄波。如圖3所示。

2）保護裝置動作信息

（1）第一次動作信息：2 時34 分57 秒215 毫秒。從A 套保護裝置讀取動作報告，9ms 差動動作跳B 相，36ms 距離Ⅰ段動作跳B 相，1100ms 差動動作、永跳動作、溝通三跳動作跳ABC 三相。從B套保護裝置讀取動作報文：21ms 縱聯(lián)距離動作跳B相，35ms 距離Ⅰ段動作跳B 相。

圖2 A 套保護動作故障錄波圖

圖3 B 套保護動作故障錄波圖

（2）第二次動作信息：從A 套保護裝置讀取動作報告：2 時43 分07 秒182 毫秒，9ms 差動動作跳B 相，37ms 距離Ⅰ段動作跳B 相。從B 套保護裝置讀取動作報文：21ms 縱聯(lián)距離動作跳B 相，36ms 距離Ⅰ段動作跳B 相。

（3）第三次動作信息：從A 套保護裝置讀取動作報告：2 時43 分24 秒331 毫秒，18ms 溝通三跳動作跳ABC 三相（報告顯示本側(cè)無流）。

（4）第四次動作信息：從A 套保護裝置讀取動作報文：2 時46 分33 秒738 毫秒，9ms 差動動作跳B 相，39ms 距離Ⅰ段動作跳B 相。從B 套保護裝置讀取動作報文：3ms 縱聯(lián)距離動作跳B 相，35ms 距離Ⅰ段動作跳B 相。

3 事故原因分析

從第一次動作信息可以判斷，在故障發(fā)生后，本側(cè)兩套保護均單跳，且在重合閘延時到達之前，斷路器已經(jīng)三相跳開，由于重合閘使用單重方式，因此本側(cè)重合閘無法動作。至于差動保護1100ms再次動作是由于1s 后對側(cè)保護重合閘出口合于故障，導(dǎo)致兩側(cè)差動保護再次動作。從錄波報告分析，第二次動作在B 相跳閘后，約380ms 后A、C 兩相斷路器均無故跳開，導(dǎo)致本側(cè)重合閘無法動作。第三次差動保護動作時，本側(cè)三相斷路器均處于跳開位置，是由于對側(cè)合于故障導(dǎo)致的本側(cè)差動保護加速三跳。第四次動作在B 相跳閘后，約390ms 后A、C 兩相斷路器均無故跳開，導(dǎo)致本側(cè)重合閘無法動作。

針對斷路器三跳問題進行分析，如果是跳閘回路問題，在單跳后會直接三跳，不會有延時。因此懷疑機構(gòu)本體的三相不一致繼電器誤動，但是測控裝置未收到斷路器三相不一致繼電器動作信息。根據(jù)設(shè)計圖紙，檢查三相不一致繼電器回路，發(fā)現(xiàn)該回路公共端接線存在問題，正電源接線端子松動，導(dǎo)致正電源沒有引進該信號回路，故三相不一致繼電器動作后，測控裝置無法接收到其動作信號。

4 結(jié)論及改進措施

結(jié)合現(xiàn)場讀取該線路智能終端裝置信息，其顯示的保護跳閘信息和保護裝置的動作報告以及故障錄波信息完全一致。

針對三相不一致繼電器進行檢查，發(fā)現(xiàn)三相不一致時間繼電器延時不準(zhǔn)確，未躲過重合閘動作時間，導(dǎo)致斷路器無故三跳。為確保設(shè)備安全可靠穩(wěn)定運行，提出了如下改進及防范措施：①及時對斷路器三相不一致繼電器的信號回路進行整改；②更換三相不一致時間繼電器；③全面檢查211 線路保護的相關(guān)信號回路接線；④提高定檢人員素質(zhì)，加強培訓(xùn)，完善施工、驗收及定檢規(guī)范，從根本上杜絕事故。

5 結(jié)論

變電站事故發(fā)生后，對事故的調(diào)查極其重要。根據(jù)保護裝置的動作現(xiàn)象結(jié)合故障錄波裝置報告， 分析動作行為，找到事故的真正原因，積極采取防范措施，減少線路故障引起停電造成的經(jīng)濟損失。從電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)提高管理水平，變電站事故將會逐步減少，電力系統(tǒng)的運行會更加安全穩(wěn)定[2]。

[1] 王顯平,張莉,王微波.電力系統(tǒng)故障分析[M].北京: 中國電力出版社,2008: 34-38.

[2] 孫國凱.電力系統(tǒng)繼電保護原理[M].北京: 中國水利水電出版社,2002: 72-86.