一起區(qū)域備自投誤動事故分析

鄧 輝，周子恒，何 欽，潘柳兆

(國網(wǎng)湖北省電力有限公司武漢供電公司，湖北 武漢 430000)

0 引 言

某日22時47分，220 kV鍋頂山變110 kV鍋農(nóng)線鍋29線路BC相故障，誘發(fā)了110 kV知音、蔡甸、新農(nóng)區(qū)域備自投[1-2]保護動作。筆者認真分析此次事故的發(fā)生原因，并吸取經(jīng)驗教訓(xùn)，對電網(wǎng)安全運行水平的提高有一定的參考價值。

1 事故經(jīng)過

1.1 運行方式介紹

本次事故涉及某市兩個220 kV及三個110 kV變電站，事故前電網(wǎng)運行方式如圖1所示。

圖1 某市電網(wǎng)接線圖

110 kV知音變110 kV#1母、#2母分列運行，其中110 kV知蔡線知07通過蔡012刀閘為110 kV蔡甸變110 kV#1母供電。110 kV蔡甸變110 kV#1母、#2母分列運行，110 kV#1主變運行在110 kV#1母，110 kV#2主變運行在110 kV#2母，110 kV蔡03開關(guān)熱備用，其中新農(nóng)變通過110 kV農(nóng)蔡線(農(nóng)022刀閘、蔡022刀閘)為110 kV蔡甸變110 kV#2母供電。110 kV新農(nóng)變110 kV#1母、#2母并列運行，110 kV#1主變運行在110 kV#1母，110 kV#2主變運行在110 kV#2母，110 kV農(nóng)03開關(guān)運行，其中鍋頂山變通過110 kV鍋農(nóng)線(鍋29開關(guān)、農(nóng)012刀閘)為110 kV新農(nóng)變110 kV#1母供電。

1.2 本例中區(qū)域備自投的正確邏輯

當(dāng)鍋農(nóng)線線路保護動作時，新農(nóng)站#1母電壓、#2母電壓和分段電流消失，蔡甸站#2母電壓消失，新農(nóng)站跳新農(nóng)分段開關(guān)，蔡甸站合蔡甸分段開關(guān)。

1.3 事故經(jīng)過

某日22時47分，220 kV鍋頂山變110 kV鍋農(nóng)線鍋29線路BC相故障，相間距離一段動作，重合閘成功。110 kV知音、蔡甸、新農(nóng)三站區(qū)域備自投保護動作，110 kV農(nóng)03開關(guān)跳閘，新農(nóng)10 kV分段備自投動作，110 kV蔡03開關(guān)未合閘，蔡甸10 kV分段備自投因過負荷閉鎖未動作，蔡甸10 kV#6、#7母線負荷損失，蔡甸變電站工況退出。保護及斷路器動作情況如下。

(1)各保護屏(操作箱)信號知音變區(qū)域備自投主站裝置南瑞繼保PCS-998，子站裝置南瑞繼保PCS-998；新農(nóng)區(qū)域備自投子站裝置南瑞繼保PCS-998，智能終端南瑞繼保PCS-222；蔡甸區(qū)域備自投子站裝置南瑞繼保PCS-998，智能終端南瑞繼保PCS-222。三個站區(qū)域備自投裝置南瑞繼保PCS-998定值與定值單一致，裝置時間一致。故障時刻各站PCS-998裝置信息如表1所示。

表1 故障時刻區(qū)域備自投主站及子站的保護裝置goose報文

隨后，經(jīng)與監(jiān)控中心核實，22:48:21蔡甸站工況退出。

(2)開關(guān)情況。農(nóng)03開關(guān)在跳閘位置，蔡03開關(guān)

在跳閘位置，其他設(shè)備運行正常。

2 過程分析

當(dāng)日22時47分18秒，110 kV鍋農(nóng)線鍋29相間距離一段動作，鍋29開關(guān)跳閘，1 s后重合成功。110 kV鍋農(nóng)線新農(nóng)側(cè)保護(采用農(nóng)03操作箱及電流)啟動。當(dāng)日22時47分18秒，110 kV新農(nóng)變?nèi)臼海?10 kV#1母、#2母無壓，110 kV母聯(lián)農(nóng)03無流，110 kV蔡甸變110 kV#2母無壓，區(qū)域備自投保護啟動。經(jīng)廠家分析，由于交流失壓，新農(nóng)、蔡甸2 M通信暫時中斷，區(qū)域備自投新農(nóng)、蔡甸子站裝置與知音主站裝置goose鏈路異常，知音主站裝置goose采樣保持goose鏈路異常前的狀態(tài)，判斷新農(nóng)110 kV#1母、#2母無壓，110 kV母聯(lián)農(nóng)03無流，110 kV蔡甸變110 kV#2母無壓，5 s達到定值追跳時限后，農(nóng)03跳閘。新農(nóng)區(qū)域備自投子站裝置南瑞繼保PCS-998，智能終端南瑞繼保PCS-222采集110 kV鍋農(nóng)線(農(nóng)03)跳位、母聯(lián)STJ(北京四方CSC-161A無南瑞繼保PCS222所需KKJ節(jié)點，改為STJ節(jié)點)、保護跳閘開入。檢查發(fā)現(xiàn)，事故發(fā)生時，110 kV鍋農(nóng)線(農(nóng)03)保護裝置CSC-161A端子排二次線802(農(nóng)03跳位)、804(農(nóng)03STJ)位置接反，導(dǎo)致區(qū)域備自投保護將農(nóng)03跳閘后，新農(nóng)區(qū)域備自投子站裝置沒有收到農(nóng)03母聯(lián)TWJ開入，反而收到農(nóng)03母聯(lián)STJ開入，閉鎖區(qū)域備自投。正確的接線情況如表2所示。

表2 新農(nóng)變110 kV鍋農(nóng)線CSC-161A保護裝置操作插件背板連接表(部分)

由于新農(nóng)變區(qū)域備自投子站閉鎖區(qū)域備自投，知音區(qū)域備自投主站沒有發(fā)出區(qū)域備自投合蔡03的goose報文，同時蔡甸變2 M通信受失壓影響，使得蔡03未合閘。

3 原因分析

(1)二次接線出錯。110 kV知音、蔡甸、新農(nóng)區(qū)域備自投保護涉及一個智能站，兩個常規(guī)站，現(xiàn)場比較復(fù)雜，設(shè)計圖紙多次改動。施工時沒有認真檢查新農(nóng)變區(qū)域備自投保護二次接線，未能及時發(fā)現(xiàn)二次接線錯誤。

(2)通訊設(shè)備未接入UPS，造成鏈路中斷。區(qū)域備自投保護依靠2 M通道實現(xiàn)各站之間的通信。110 kV蔡甸、新農(nóng)變2 M遠動通信設(shè)備沒有接入UPS，全站失壓時通信受影響。蔡甸變區(qū)域備自投子站屏柜交流電源接入380 V#1交流饋線屏，故障時沒有失電，但與知音主站goose通信鏈路仍然受到影響。

(3)安裝時調(diào)試方法有誤。安裝備投設(shè)備后，由于保護調(diào)試不具備帶開關(guān)做整組試驗條件，故主要在知音主站通過數(shù)字式測試儀加量分階段做靜態(tài)調(diào)試，檢查各站模擬量、開關(guān)量及閉鎖功能，模擬各種故障下保護動作。知音變采用凱墨抓包，新農(nóng)、蔡甸采用測量出口壓板電位的方式。110 kV新農(nóng)變備自投子站裝置母聯(lián)TWJ、母聯(lián)STJ等開入量通過在本屏柜端子排上短接二次線驗證，恰好避開了保護動作后繼電器的變位，方法存在問題。

4 防范措施及總結(jié)

(1)保護安裝時應(yīng)指派多名經(jīng)驗較豐富的技術(shù)骨干和工作班成員分屏柜反復(fù)檢查現(xiàn)場接線情況，防止誤接線。

(2)設(shè)計方和施工方都應(yīng)考慮故障發(fā)生時站內(nèi)各保護裝置的通訊情況，尤其是同一保護需要收集多個站內(nèi)的信息時，各站內(nèi)的子裝置應(yīng)保證電源供應(yīng)不隨系統(tǒng)內(nèi)斷路器跳閘而失電。條件允許，應(yīng)盡可能將各站內(nèi)的子裝置接入不間斷電源。

(3)保護安裝調(diào)試時，不應(yīng)只驗證跳閘回路的壓板電位變化，還應(yīng)驗證回路中一些可能影響保護動作或閉鎖的繼電器動作情況，例如本文所提案例中的母聯(lián)TWJ、STJ等。

(4)總體上講，區(qū)域備自投涉及變電站多，特別是這些變電站中既有智能站又有綜自站時需謹慎考慮與現(xiàn)有設(shè)備的配合，避免出錯。