發電廠主變保護誤動作故障分析與對策

張紅黎

（文登市電業總公司，山東 文登 264400）

0 引言

目前，部分90年代投入運行的變電站所采用的繼電器是數字式繼電器，數字式繼電器是電磁保護向微機保護的過渡產品，但如果不注意數字產品的老化周期，可能出現繼電器老化原因造成保護誤動作。

1 概述

1.1 運行方式

運行方式示意圖如圖1所示。

圖1 運行方式示意圖

A站（110 kV熱電廠升壓站）：110 kVⅠ、Ⅱ母線分列運行，110 kV母聯分位；1號發電機運行經1號主變升壓接入110 kVⅠ母線，經110 kV AB線并網；2號發電機運行經2號主變升壓接入110 kVⅡ母線，經110 kV AC線并網；1號主變、2號主變110 kV側中性點地刀均直接接地。110 kV AC線投入距離、零序保護及重合閘自動裝置，此保護為微機保護；1號主變投入瓦斯、差動、110 kV負荷電壓閉鎖零序I、II段、零序過壓、電流速斷保護，此為常規電磁保護，時間繼電器為數字式。

B站（110 kV變電站）：110 kVⅠ、Ⅱ母線并列運行，110 kV母聯合位。

C站（110 kV變電站）：110 kVⅠ、Ⅱ母線并列運行，110 kV母聯合位。

D站（220 kV變電站）：110 kVⅠ、Ⅱ母線并列運行，110 kV母聯合位；D站經線路BD向B站供電，經線路CD向C站供電。

1.2 事件經過

熱電廠110 kV AC線A4開關距離I段保護動作，開關跳閘，重合閘重合未成功，C相故障，有測距數據。供電公司C站側110 kV AC線零序I段保護動作，C1開關跳閘，重合閘重合未成功，C相故障，有測距數據。熱電廠2號機組解網獨立運行，接帶35 kVⅡ母線負荷運行。

同時，熱電廠1號主變A1開關復壓過流保護動作跳閘（常規保護，無顯示動作值），1號機組解網獨立運行，接帶35 kV I段母線負荷運行。

根據測距數值查線，110 kV AC線故障為2號4耐漲塔C相瓷瓶擊穿，造成單相接地，與兩側開關測距數值基本吻合。

2 保護動作分析

110 kV AC線C相單相接地故障屬于線路兩側接地保護范圍，零時限動作，開關跳閘，為兩側保護正確動作。但110 kV AC線C相單相接地故障為什么導致1號主變A1開關復壓過流保護動作跳閘，并且1號主變復合電壓閉鎖過流保護定值為電流6 A、時間4 s，電流互感器變比為300/5，換算成一次電流為360 A。是否在110 kV AC線C相單相接地故障前4 s出現某個故障導致1號主變復合電壓閉鎖過流保護動作，經詢問調度，除110 kV AC線C相單相接地故障電網其它部分運行正常。由于110 kV AC線C相單相接地故障導致1號主變A1開關復壓過流保護動作跳閘，存有兩點疑點。

1）故障時，110 kV熱電廠升壓站內110 kVⅠ、Ⅱ母線分列運行，110 kV母聯分位。 1號發電機運行經1號主變升壓接入110 kVⅠ母線，經110 kV AB線并網。2號發電機運行經2號主變升壓接入110 kVⅡ母線，經110 kV AC線并網接。此運行方式在站內不可能有電壓、電流聯系，是否熱電廠外部系統存在聯系。

2）1號主變復合電壓閉鎖過流保護時間定值為4 s，而熱電廠110 kV AC線A4開關距離I段保護時間定值為0 s，同時動作的幾率很低，是否延時回路有故障。

經落實，故障前熱電廠1號、2號機組及主變分別通過110 kV AB線、AC線分為兩個上網點并網運行，B站110 kVⅠ、Ⅱ母線并列運行，110 kV母聯合位，C站110 kVⅠ、Ⅱ母線并列運行，110 kV母聯合位，D站110 kVⅠ、Ⅱ母線并列運行，110 kV母聯合位，線路AB、BD、CD、AC環網運行。熱電廠1號、2號機組看似分列運行，實際并列運行。 當110 kV AC線24號塔C相瓷瓶擊穿造成接地故障，熱電廠1號機作為一個電源點經線路AB、BD、CD、AC向接地點提供接地電流，一次值可能超過360 A。故障電流可啟動該保護裝置，但與110 kV A4開關同時動作跳閘，為不正常現象，可能延時回路有問題。因1號主變為常規電磁保護，無法記憶故障時信息，后調取110 kV B站故障時錄波圖，顯示故障電流為400 A，故障持續時間為89 ms，證實上述推斷的可能性。

為此對該延時回路數字式時間繼電器進行校驗，在校驗檢查過程中發現其撥碼開關已損壞，致使繼電器的延時接點變為瞬動接點，時間繼電器撥盤時間為4 s，而輸出時間為0 s，因此1號主變A1開關保護動作應屬誤動作。

3 解決方案

故障繼電器為1998年7月投入運行，到現在已經運行13年，已過健康壽命期，當日對其他類似繼電器進行了更換，以后利用發電機停機檢修機會將保護改造成微機保護，同時按照《繼電保護和電網安全自動裝置檢驗規程》的要求進行維護、校驗。

4 結語

數字式繼電器是電磁保護向微機保護的過渡產品，也可按微機保護的壽命進行更新，利用升級改造機會更換成微機保護裝置，配有故障錄波功能，為分析故障提供方便。熱電廠升壓站和110 kV B站的保護裝置在分析故障時的作用形成了鮮明的對比。