一起電壓回路接線錯誤引起的保護動作事件分析

于洋 楊瑞金 孫儀 梁肖 俞斌 賈偉 高衛恒 田躍軍

摘? 要：文章從某500kV變電站發生的一起由于電壓回路接線錯誤導致線路跳閘的事故出發，從裝置原理和二次回路上分析了線路保護動作機理，并從專業運行管理上提出了改進措施。

關鍵詞：電壓回路;線路保護;電壓切換

中圖分類號：TM645.1 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）33-0059-02

Abstract： This paper starts from the accident of a 500kV substation caused by the fault of the voltage loop， and analyzes the action mechanism of the line protection from the principle of the device and the secondary circuit， and proposes improvement measures from the professional operation management.Keywords： voltage loop; line protection; voltage switching

1 事件經過

2012年3月7日15時6分，500kV甲乙變將220kV甲乙4D41線恢復運行，在遙合甲乙4D41開關時，甲乙4D41線第一套光纖縱差保護裝置動作，跳開4D41線三相開關。值班人員立即進行匯報調度和現場檢查，對側保護未動作，也無任何信號;打印保護和錄波器故障錄波報告;報告顯示甲乙4D41線第一套光纖縱差保護距離手合加速動作，保護永跳出口，故障類型為CA相間，測距阻抗值為69.129+j69.129，故障電流為0.255A。現場檢查情況如下：

（1）甲乙4D41線第一套光纖縱差保護裝置開入量正確，屏后二次交流電壓空開1ZKK跳開，但裝置內部采樣顯示線路A相有電壓為59.8V，B、C兩相電壓為零。

（2）打印甲乙4D41線第一套光纖縱差保護裝置故障錄波圖，開關跳閘時刻前后，保護線路電壓采樣不正確，僅A相有電壓，B、C兩相電壓為零，3U0與A相電壓大小相等、相位相同;打印220kV故障錄波器錄波報告，開關跳閘前后線路三相電壓顯示正確。

檢查屏后端子排接線，發現甲乙4D41線第一套光纖縱差保護屏內母線切換后A相電壓回路誤接入了線路A相電壓端子位置，并且該處接線也未套號碼管進行標識。

2 原因分析

2.1 保護屏交流空開1ZKK跳開原因分析

甲乙4D41線路保護采用雙重化配置，兩套均為某公司PSL-603GM型光纖縱差保護（差動保護M版本4.40，距離零序保護版本4.20），2010年11月29日投運。保護裝置取用線路電壓互感器二次電壓，I、II母線A相電壓經操作箱切換后接入保護裝置。3月7日14：14分，調度下令操作將甲乙4D41線路及開關由檢修轉冷備用狀態，運行人員按規定在倒閘操作過程中核對過保護狀態，此時交流電壓空開1ZKK在合上位置（見圖1）。1ZKK跳開可能在以下2個時間點：

（1）14：43分，甲乙變將甲乙4D41開關熱備用于220kVⅠA母線，合上4D411閘刀，此時1YQJ動作閉合，即220kVI母A相電壓串入1ZKK下端口即1D9位置，向A相線路CVT及線路反充電（此時對側港西變4D41開關熱備用狀態），反充電電流達到1ZKK脫扣值。此種可能性最大（1ZKK為ABB C1型，ZKK為SCHNEIDER C6型）。

（2）14：57分，甲乙變甲乙4D41線路完成熱備用操作匯報調度后，調度下令對側港西變先合開關往線路充電，線路壓變二次側三相帶有電壓，本側4D41開關未合，此時相當于在兩組壓變A相的二次側進行并列，由于A相壓差產生差流造成1ZKK脫扣。

2.2 后臺監控未發“PT斷線”信號原因分析

根據PSL-603GM廠家技術說明書[1]，該保護TV斷線判據如下：PT斷線檢查分為不對稱斷線識別和三相失壓識別兩種。在保護未啟動時進行，保護啟動后只保持啟動前的標志。不對稱斷線判據為：

上述兩個判據的任意一個滿足，持續1.25秒后發PT斷線信號，并報“PT斷線”事件。三相失壓采用以下判據：當采用線路PT時，三相電壓絕對值之和小于0.5Un，開關不在跳位（TWJA、TWJB和TWJC不動作），或者某相電流大于0.04In，認為是PT三相失壓。滿足上述條件時，置PT三相失壓標志，持續1.25s發PT斷線信號和PT三相失壓事件[1]。無論是PT不對稱斷線還是PT三相失壓均視為“PT斷線”。

當第一套光纖縱差保護屏1ZKK空氣開關跳開后，4D41開關在分閘位置。保護裝置電壓采樣為：Ua=59.8V，Ub=Uc=0。此時，由于三相電壓不對稱，滿足|Ua+Ub+Uc|=59.8>8V，持續1.25秒的條件，保護裝置應報“PT斷線”信號，但調取后臺報文歷史記錄并未發現該信號。從廠家技術人員反饋的信息，該信號也經過TWJ閉鎖，因此后臺監控人員始終無法發現1ZKK空開已脫扣。

2.3 距離手合加速動作原因

手動合開關時，PSL-603GM距離保護邏輯如圖2所示。

此時，只要相間或接地距離三段動作，或門H11就是高電位，手合加速就能通過與門Y15，或門H13、H14、H22、H21永跳出口。在合閘瞬間，合后位置繼電器KKJ=1，啟動手合加速，Ub=Uc=0，B、C相間三段阻抗不經TV斷線閉鎖，BC相間三段就能動作，繼而距離手合加速就能動作跳開開關。

該保護選相元件，采用電壓電流復合突變量和復合序分量兩種選相原理相結合的方法。本次故障，電流突變量啟動（定值一次值為250A），由于故障前后電壓沒有突變，三相電流均發生了突變（二次值為0.255A，一次值約320A），保護判斷為三相故障，報告中顯示故障相別為CA相間，也可能顯示AB、BC相間故障。由于三相均為負荷電流，零序電流很小，遠小于零序加速段定值（定值一次值800A），所以零序加速段不會動作。

3 整改措施

為加強監控后臺告警信號上傳，及早發現異常信號，建議對現場信號回路進行整改，在設計原理上，修改信號回路設計，將交流空開1ZKK輔助接點接入后臺信號，即將端子排1D40與1D32（PT斷線信號）進行并接;在裝置邏輯上，建議將“PT不對稱斷線”改為不經TWJ閉鎖。在專業管理上，應進一步完善保護設備驗收標準和內容，尤其是保護裝置采用線路壓變時方式時，將母線單相電壓回路納為檢查重點，同時在驗收環節對回路標識不清的接線及時要求整改[2]。

參考文獻：

[1]劉淼淼，郭琰，季安平，等.二次交流電壓回路誤接線導致“接地”故障的分析[J].河南電力技術，2018（1）：48-52.

[2]PSL603G系列數字式線路保護裝置技術說明書[Z].國電南京自動化股份有限公司，2006.