淺談繼電保護裝置故障錄波報告

李家保 馬學林 李杰 肖佳 劉玉蘭 梁濤

摘要：保護裝置、故障錄波裝置在電力系統中具有重要意義，設備發生故障時，保護能否正確動作、故障錄波裝置能否準確判斷保護動作情況，對于提高電力系統安全運行水平有著重要作用。本文針對500kV某變電站發生的一起事故跳閘，詳細分析事故跳閘報告及故障錄波報告，對快速準確的判斷故障性質提供理論依據。

關鍵詞：故障報告 波形 邏輯圖 跳閘

0 引言

500kV某變電站，500kV部分為3/2接線方式，線路保護采用南京南瑞繼保公司生產的RCS-931DSMM微機保護裝置，保護為雙重化配置，每條線路分別配置了兩套主保護和兩套輔助保護，遠跳通道與主保護通道獨立，通道一、二路均為光纖通道。每臺斷路器均配置有一臺南京南瑞繼保電氣有限公司生產的PRC21A-01斷路器保護柜，配備有RCS921A和CZX—22R2型操作箱各一套。

下面針對2016年4月21日，500kV某變電站發生的500kV某線路事故跳閘報告及錄波圖進行分析。

1 故障報告分析

（一）解讀線路主一保護故障報告中第一次B相差動保護動作

保護動作時自檢查狀態正常，保護裝置運行正常，保護正常投入，排除保護誤動的可能性。最大故障電流10.55A（B相），最大零序電流9.28A，零序電流基本由故障電流提供。

1、向對側發差動動作允許信號

本次故障選相是B相，最大差動電流為12.04A，保護整定值是0.16A，遠遠大于整定值，B相差動元件動作，無TA斷線告警，向對側發差動動作允許信號[1]。

2、B相差動動作出口。

由于是線路故障，屬于線路保護裝置的保護范圍，線路對側的動作邏輯和本側一樣，對側向本側發差動動作允許信號。本側收到信號，B相差動元件動作出口。

（二）解讀斷路器保護故障報告

1、為什么“B相跟跳”會動作。

8ms時，RCS-931裝置的B相差動動作出口，TJB閉合，去啟動操作箱中的跳閘回路，實現斷路器的跳閘（但是斷路器的跳閘存在固有時間大約50ms，所以不可能立即切除故障，其他相關保護還可能動作），同時，通過B相跳閘啟動失靈及重合閘連接片，經過10ms時間，為斷路器保護裝置提供“B相跳閘”開入條件。因斷路器還沒完成跳閘，故障電流還在，最大故障電流10.55A（B相），大于失靈保護高定值0.2A，B相電流高定值動作，B相跟跳動作出口。

2、重合閘的動作過程

由線路保護跳閘起動重合閘故障時，斷路器保護裝置RCS921A保護啟動，并展寬7s。線路差動保護為斷路器保護裝置RCS921A提供“B相跳閘”開入條件。線路差動保護動作出口，經過斷路器跳閘固有時間后，斷路器完成B相跳閘過程，故障電流消失，線路保護差動保護返回。只有B相跳閘、重合閘充電完成，經過單重時間定值0.9s后，先合投入，發出合閘命令（展寬120ms），重合閘動作。

（三）解讀線路主一保護故障報告中第二次B相差動保護動作

斷路器重合閘出口后，經過斷路器固有合閘時間大約25ms后，B相斷路器合閘，B相故障電流依然存在，符合B相差動的動作條件，B相差動保護動作出口。裝置自判為合閘于故障線路，不對稱故障開放元件動作，振蕩閉鎖開放，任何保護動三跳，經過延時向斷路器保護提供線路三跳開入條件，故障時，電流量起動，線路還有電流，因重合閘動作過一次，重合閘未充電完成，滿足溝通三跳動作邏輯[2]，溝通三跳動作。

（四）對線路保護波形分析

波形圖中1表示CPU啟動變位的開關量。在故障相對時間0ms時變位，展寬7s去開放正電源。波形圖中2表示A相跳閘變位的開關量。在故障相對時間1077ms時變位，到1172ms時因斷路器完成跳閘后返回。波形圖中3表示B相跳閘變位的開關量。在故障相對時間8ms時變位，到70ms時因B相斷路器完成跳閘后返回;在故障相對時間1077ms時變位，到1172ms時因斷路器完成跳閘后返回。波形圖中4表示C相跳閘變位的開關量。在故障相對時間1077ms時變位，到1172ms時因斷路器完成跳閘后返回。波形圖中5表示重合閘動作變位的開關量。因線路重合閘停用，故開關量無變位。A相、C相線路無故障，相電壓UA、UC電壓正常，相電流IA、IC正常，波形正常，線路B相有接地故障，相電壓UB下降，相電流IB瞬間增大。由于三相電壓的不平衡，產生了零序電壓3U0，由于是中性點直接接地系統，產生了零序電流 。

從線路保護波形圖中看出，故障電流IB與零序電流 大小基本一致，但相位相反。經現場查閱，此波形的 為外接零序電流。在RCS931保護裝置中，接線是固定的，207端子進，208端子出，參考方向是正向。三相電流合成后，通過相應端子出來后回到電流互感器的N端，形成回路。而在本站的現場接線，三相電流在進入RCS931931后，在裝置內還沒有相加合成，而是出來后供給過壓保護裝置RCS925保護裝置，從RCS925保護裝置出來后再進入穩定控制裝置、同步相量采集裝置，三相短接后才合成 。 從同步相量采集裝置出來后，經過穩控裝置、RCS925保護裝置，回到RCS931保護裝置中，最終回到電流互感器N端，形成回路。所以線路故障時，測到的 與故障電流相位相反，再次查閱，本站所有南瑞裝置都是如此接線。針對此種情況進行分析，這樣的接線也是可行的，因為此時的外接零序電流只用于零序電流啟動，關鍵是獲得 的大小，與方向關系不大。其它零序功率方向件所需要的 是利用自產的 。因此，沒有必要再對已接好的接線進行調整，但是建議，以后在安裝過程中，按正常的接線方式接線，使以后的故障分析與其他一致，不會誤導他人。

2 結束語

故障錄波報告的分析，是一件困難、復雜的工作，需要掌握的知識點較多，要前后聯系，才能準確的判斷故障性質。在實際工作在，要多對故障錄波報告進行分析，不斷總結經驗，提高自身的綜合素質，對事故處理會有很大幫助。

參考文獻

[1]RCS-931系列超高壓線路成套保護裝置技術說明書

[2]RCS-921A型斷路器失靈保護及自動重合閘裝置技術和使用說明書