關(guān)于一起小電流接地選線保護不正確動作的分析

劉林 劉岑俐

貴州電網(wǎng)有限責任公司凱里榕江供電局/凱里供電局 貴州 凱里 557200

1 10kV線路特點

目前我國10kV配電網(wǎng)系統(tǒng)大多采用小電流接地方式，即中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地。這樣在10kV線路發(fā)生單相接地故障時，故障點產(chǎn)生的故障電流很小，傳統(tǒng)的線路保護裝置無法切除此類故障，且由于故障線路線電壓保持對稱，線路將保持運行1至2小時，提高了供電的可靠性。但是長時間接地將對電網(wǎng)設(shè)備造成損壞，威脅電網(wǎng)的穩(wěn)定運行[1]。

2 10kV線路小電流不正確動作分析

近期某35kV變電站發(fā)生了一起10kV線路單相接地故障小電流不正確動作事件。此站10kV電壓等級部分采用單母線的一次接線方式，故障線路所在的母線共有6條出線，1條電容器, 接線圖如圖1。

該站目前配有小電流接地選線裝置一套，為2019年6月投運。裝置型號為南瑞繼保PCS-9657N。該裝置主要采用暫態(tài)法原理進行故障選線。

故障發(fā)生后小電流保護裝置的動作行為：接地發(fā)生，選線啟動，首跳10kV 平魯線004，首次選線成功，接地發(fā)生，選線啟動，接地消失，接地發(fā)生，10kV I母接地。

圖1 某35kV變電站10kV接線圖

2.1 保護動作行為分析

小電流接地選線裝置保護定值：

接地選線啟動電壓：15V，接地告警延時：3秒，選線跳閘支路：3，選線跳閘投入，后加速跳閘投入（默認10秒），輪切退出，各支線參與選線跳閘。

小電流接地選線裝置故障錄波圖如圖2。

圖2 小電流接地選線裝置錄波

小電流保護動作分析：小電流保護動作時間為2020-07-24 18:30:25:854ms。如圖2，該站10kV線路發(fā)生A相接地，零序電壓84V左右，79ms選線裝置僅暫態(tài)功率方向判10kV平魯線接地，故障持續(xù)存在，5001ms裝置10kV 004選線跳閘出口，5064ms接地消失，5083ms裝置發(fā)首次選線成功，8127ms10kV 004重合閘成功，9986ms10kV線路A相再次接地，此時與小電流后加速跳閘開放時間10s相差14ms，選線裝置判線路故障為瞬時性故障，中間變量清零，11099ms接地消失，未達到接地告警及選線跳閘時限，14519ms線路再次發(fā)生A相接地，17519ms裝置判10kV I母接地，閉鎖保護。

18：30:28:854ms后小電流接地選線裝置判10kV平魯線接地，在跳開10kV平魯線接地告警消失后，變量未返回，導(dǎo)致小電流接地選線在首跳成功后處于閉鎖狀態(tài)。結(jié)合現(xiàn)場檢查，運行人員到站后，保護裝置處于告警狀態(tài)且無法復(fù)歸，經(jīng)人為斷電重啟后裝置運行正常。結(jié)合往后的動作情況，小電流接地選線裝置處于正常狀態(tài)。

2.2 保護不動作的原因分析

經(jīng)對小電流接地選線裝置的檢查，10kV I母零序電壓接線正確，6條10kV線路零序電流接線均正取，無極性接反情況。對裝置自身進行檢查，發(fā)現(xiàn)小電流接地選線裝置的程序版本為3.01，校驗碼為D121C7D4。程序版本較低，存在開關(guān)變量無法返回的缺陷。造成保護動作后，接地變量未返回，保護裝置閉鎖，在線路再次發(fā)生接地故障時，無法正常切除故障，造成保護拒動[2]。

3 小電流接地選線裝置日常維護探討

3.1 小電流接地選線正確率較低的原因分析

根據(jù)目前轄區(qū)內(nèi)變電站小電流接地選線裝置各類動作情況的分析。下面談?wù)勗斐尚‰娏鹘拥剡x線正確率較低的原因。

（1）選線裝置自身設(shè)計的原理，對電網(wǎng)內(nèi)各類接地故障不能很好反映其故障量，或裝置硬件可靠性不高，程序后期優(yōu)化與現(xiàn)場維護脫節(jié)。

（2）小電流接地選線裝置在安裝、調(diào)試過程中，運維人員質(zhì)量把控不到位，造成接線錯誤，造成選線過程中裝置誤動或拒動。

（3）對于10kV架空線路，其零序電流采用的是三相電流合成計算。而實際運行中采集的零序電流受到的干擾很大，如三相電流互感器特性不一致、裝置采樣CT誤差大等因素，因此其準確性較差。

（4）后期使用過程中，運維人員運維較差，不能及時發(fā)現(xiàn)裝置存在的各類告警，使裝置帶病運行。

在上述案例中的某35kV變電站的10kV平魯線沒有選線就為裝置程序出錯，所以需對程序進行升級。

3.2 提升小電流接地選線正確率的建議

（1）采用入網(wǎng)測試合格產(chǎn)品，選用暫態(tài)原理的小電流接地選線裝置。

（2）嚴把驗收關(guān)，保證CT極性一致，接線正確。

（3）CT選型，同一現(xiàn)場使用的零序CT或三相CT的電氣特性基本一致，應(yīng)為同一廠家、同一型號、同一批次的產(chǎn)品。盡量選擇變比更小、準確度更高的CT。

裝置要選擇采樣及測量精度高、抗干擾能力強的元器件。

（4）把小電流接地選線裝置的運維納入保護裝置運維范疇，加強日常巡視和專業(yè)巡視，及時發(fā)現(xiàn)缺陷并按時消缺。

4 結(jié)束語

中性點不接地系統(tǒng)中10kV線路發(fā)生單相接地故障時,接地故障將引起非故障相電壓的升高。由于選線裝置的不可靠,造成裝置誤判，選線不動作，使得故障長期存在，對系統(tǒng)的絕緣性能構(gòu)成威脅，且危害人身安全。

為防止類似事件的發(fā)生，防范小電流接地選線拒動、誤動的風(fēng)險，在日常運維中除了對裝置的日常檢查，還因關(guān)注裝置的軟件版本是否更新及存在漏洞。