220 kV母線及線路保護均跳閘的事故分析

楊 松，張永生

（國網(wǎng)江蘇省電力公司檢修分公司蘇州分部，江蘇 蘇州 215004)

1 事故經(jīng)過

某日，某220 kV變電站的Ⅰ母差動保護動作，Ⅰ母線所有開關(guān)均跳開；此時接于I母線的220 kV甲線兩側(cè)線路保護縱聯(lián)差動保護動作出口，由于重合閘未投，開關(guān)均3跳；其他接于I母線的220 kV線路均遠跳對側(cè)開關(guān)。

該變電站一次接線如圖1所示，220 kV母線并列運行，220 kV甲線由對側(cè)變電站空充線路，本側(cè)開關(guān)熱備用。其他220 kV線路合環(huán)運行，1，2號主變均投入運行。

圖1 變電站一次接線

在該變電站中，220 kV甲線線路保護配置為：PCS931GM+PSL603U雙套光纖差動保護，其余220 kV線路保護配置均為：RCS931A+PSL603G

雙套光纖差動保護；220 kV母差保護配置的型號為國電南京自動化股份有限公司生產(chǎn)的SGB750。

本側(cè)甲線保護PCS931GM動作信息如表1所示，故障發(fā)生時刻為14:15:41。

表1 本側(cè)甲線保護PCS931GM動作信息

本側(cè)甲線保護PSL603U動作信息如表2所示，故障發(fā)生時刻為14:15:41。

表2 本側(cè)甲線保護PSL603U動作信息

對側(cè)甲線保護PCS931GM動作信息如表3所示，故障發(fā)生時刻為14:15:41。

表3 對側(cè)甲線保護PCS931GM動作信息

對側(cè)甲線保護PSL603U動作信息如表4所示，故障發(fā)生時刻為14:15:41。

表4 對側(cè)甲線保護PSL603U動作信息

2 事故分析

甲線線路保護及I母差動保護故障錄波如圖2、圖3所示。

圖2 甲線PSL603U線路保護故障錄波

由圖2可知：對側(cè)C相故障電流比本側(cè)C相故障電流提前約10 ms出現(xiàn)，且10 ms后故障波形與本側(cè)故障波形基本同相，屬于區(qū)內(nèi)故障特征；但是對側(cè)保護采集的故障電流提前30～40 ms消失。

由圖3可知：甲線電流比其他支路電流提前10 ms左右出現(xiàn)，且10 ms后與其他Ⅰ母線各支路電流同相，亦屬于區(qū)內(nèi)故障特征；但是甲線電流比其他支路提前30～40 ms消失。

根據(jù)上述分析可知：甲線線路保護及該站母差保護都發(fā)生了區(qū)內(nèi)故障，故障點應(yīng)該在母差保護TA與線路保護TA之間。該變電站220 kV系統(tǒng)為GIS設(shè)備，TA的布置如圖1中所示，母差保護TA在開關(guān)斷口的線路側(cè)，線路保護TA在開關(guān)斷口的母線側(cè)。故障發(fā)生時，甲線本側(cè)開關(guān)為熱備用，對照圖2和圖3發(fā)現(xiàn)：以母線C相電壓下降為時間基準(zhǔn)，該站甲線線路的保護對側(cè)電流與本側(cè)母差保護的甲線電流是同時提前出現(xiàn)的。因此，可以判定故障首先發(fā)生在母差保護TA與開關(guān)斷口之間的線路側(cè)。

由于甲線本側(cè)開關(guān)為熱備用狀態(tài)，因此該站220 kV系統(tǒng)與故障點是隔離的。即使母差保護中有差流產(chǎn)生，由于復(fù)合電壓的閉鎖作用，母差保護也不會動作，而只是由甲線線路縱聯(lián)差動保護動作跳開甲線對側(cè)開關(guān)即可隔離故障。但是10 ms后，線路保護本側(cè)C相故障電流出現(xiàn)，同時Ⅰ母其他支路C相也出現(xiàn)故障電流且C相母線電壓下降，這表明甲線本側(cè)開關(guān)C相斷口擊穿。

圖3 SGB750母差保護故障錄波

220 kVⅠ母母差保護滿足區(qū)內(nèi)故障特征且復(fù)合電壓閉鎖滿足條件，此時母差保護動作跳開Ⅰ母線所有開關(guān)。

由于線路故障先出現(xiàn)，10 ms后開關(guān)斷口擊穿，因此線路保護與母差保護動作有先后順序，甲線對側(cè)開關(guān)跳閘時間比本側(cè)母差保護跳閘時間提前30～40 ms，這也印證了線路保護和母差保護故障錄波中的電流特征，即：線路保護對側(cè)C相故障電流比本側(cè)C相故障電流提前10 ms出現(xiàn)，但是對側(cè)保護采集的故障電流提前30～40 ms消失；母線差動保護甲線電流比其他支路電流提前10 ms左右出現(xiàn)，但是甲線電流比其他支路電流提前30～40 ms消失。因此，該故障點位于母差保護TA與開關(guān)斷口之間的線路側(cè)，10 ms后甲線本側(cè)開關(guān)C相斷口擊穿，造成甲線線路保護與I母母線差動保護均動作的事故。

事后工作人員對GIS筒體進行解體檢查，發(fā)現(xiàn)故障的根本原因為：甲線線路遭受雷擊，避雷器殘壓過高，造成筒體內(nèi)氣體絕緣被擊穿，最終導(dǎo)致甲線C相接地并引起甲線本側(cè)開關(guān)C相斷口擊穿，此時線路保護及母差保護都是正確動作。

3 結(jié)束語

在本次事故中，故障錄波圖在故障分析中起了重要作用，通過對線路保護裝置錄波及母差保護故障錄波圖的綜合分析，推理判斷出故障點的所處理，為故障處理提供很好的參考。