國(guó)內(nèi)某地鐵工程差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作分析報(bào)告

姚升

1、背景

國(guó)內(nèi)某地鐵工程主變電所至車輛段混合變電所進(jìn)行首次送電操作，環(huán)網(wǎng)電纜均一次性送電成功，但在車輛段1# 整流變饋線斷路器合閘后，從主變電所出線至車輛段變電所I段環(huán)網(wǎng)進(jìn)線的差動(dòng)保護(hù)全部動(dòng)作，供電系統(tǒng)示意圖（實(shí)線為本次送電范圍;虛線不屬于本次送電范圍，箭頭表示供電方向）。

2.1 L30誤動(dòng)作可能性分析

現(xiàn)場(chǎng)跳閘故障發(fā)生后第一時(shí)間對(duì)故障錄波進(jìn)行了調(diào)取，發(fā)生故障的每個(gè)車站的故障錄波波形及觸發(fā)時(shí)間均相同，并且達(dá)到了差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的設(shè)定值，經(jīng)核對(duì)差動(dòng)保護(hù)定值無(wú)誤，因此排除了差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作的可能性。

2.2 線路接地故障可能性分析

在車輛段1# 整流變饋線斷路器合閘前環(huán)網(wǎng)進(jìn)出線差動(dòng)保護(hù)未動(dòng)作，因此可以排除是環(huán)網(wǎng)線路接地故障引起的跳閘。

如果是1# 整流變饋線接地故障，1# 整流變饋線斷路器會(huì)動(dòng)作而不是環(huán)網(wǎng)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，即使1# 整流變饋線斷路器拒動(dòng)從而頂跳了車輛段環(huán)網(wǎng)進(jìn)線斷路器，也不會(huì)使游泳中心主變電所出線至車輛段變電所I段環(huán)網(wǎng)進(jìn)線的差動(dòng)保護(hù)L30全部動(dòng)作，同時(shí)對(duì)1# 整流變饋線線路進(jìn)行檢查未發(fā)現(xiàn)異常，因此可以排除是1# 整流變饋線線路接地故障引起的跳閘。

2.3 差動(dòng)保護(hù)電流互感器二次接線錯(cuò)誤可能性分析

差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作原理為電纜兩端電流的絕對(duì)值差值作為差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的依據(jù)，但是不同廠家保護(hù)裝置的實(shí)現(xiàn)方式和算法不同，因此接下來(lái)主要結(jié)合L30差動(dòng)保護(hù)裝置的動(dòng)作原理及差動(dòng)保護(hù)電流互感器的二次接線進(jìn)行重點(diǎn)檢查和分析。

1）L30動(dòng)作原理

L30差動(dòng)保護(hù)是對(duì)電纜兩端（即同一根電纜兩側(cè)的進(jìn)出線柜）的電流進(jìn)行矢量和計(jì)算，計(jì)算結(jié)果作為差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的依據(jù)。

2）差動(dòng)保護(hù)二次接線

（1）電流互感器極性

電流互感器的極性分為加極性和減極性，常用的電流互感器一般都是減極性（電流互感器均按減極性配置），即當(dāng)使一次電流自P1端流向P2端時(shí)，二次電流自S1端流出經(jīng)外部回路到S2，反之則為加極性.

（2）差動(dòng)保護(hù)電流互感器接線

進(jìn)線柜：對(duì)于進(jìn)線柜來(lái)說(shuō)一次側(cè)電流由電纜側(cè)流向主母排側(cè)。

出線柜：對(duì)于出線柜來(lái)說(shuō)一次側(cè)電流由主母排側(cè)流向電纜側(cè)。

進(jìn)線柜及出線柜差動(dòng)保護(hù)的電流互感器進(jìn)入差動(dòng)保護(hù)的電流方向是一致的，差動(dòng)保護(hù)裝置L30因?yàn)椴荒苓M(jìn)行極性切換，因此差動(dòng)保護(hù)的極性也是一致的，也就是說(shuō)差動(dòng)保護(hù)L30最終計(jì)算的結(jié)果實(shí)際為電纜兩端的電流絕對(duì)值的和，這與差動(dòng)保護(hù)的原理是違背的，因此車輛段整流變壓器投入后電流達(dá)到了差動(dòng)保護(hù)的啟動(dòng)值并動(dòng)作，由此可知進(jìn)出線柜差動(dòng)保護(hù)電流互感器二次接線配合錯(cuò)誤導(dǎo)致了送電時(shí)差動(dòng)保護(hù)L30的動(dòng)作。

3、解決措施

經(jīng)了解L30裝置本身無(wú)法進(jìn)行極性切換，只能調(diào)整電流互感器二次側(cè)接線（將S1和S2的接線位置調(diào)換），使輸入電纜兩端差動(dòng)保護(hù)裝置L30的電流方向相反，來(lái)實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)裝置電流絕對(duì)值差值的計(jì)算結(jié)果，因此只需改變其中一端的電流互感器接線即可。

4、建議

本次跳閘故障主要暴露了設(shè)計(jì)人員對(duì)不同廠家差動(dòng)保護(hù)裝置動(dòng)作原理了解不夠深入，同時(shí)也忽視了差動(dòng)保護(hù)裝置和差動(dòng)電流互感器的配合關(guān)系，因此建議在以后的工程設(shè)計(jì)中對(duì)不同廠家的產(chǎn)品進(jìn)行深入的了解，同時(shí)重視相互間的配合關(guān)系，杜絕此類故障的再次發(fā)生。

（作者單位：徐州城市軌道交通有限責(zé)任公司）