結合事故淺談開關三相不一致保護的選用

摘 要：文章對500 kV南區站500 kV第二串5022聯絡開關故障跳閘分析，分析保護和開關三相不一致保護的作用，提出選用的原則，實踐證明該原則是可行且有效的。

關鍵詞：開關；三相不一致保護；保護；事故分析

中圖分類號：TM561.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）33-0106-02

1 事故概述

2012年8月2日南區站500 kV第二串5022聯絡開關無故分閘，主要現象：主控室后臺機發“事故跳閘”告警，“5022開關分閘”，事故音響信號。繼保室保護沒動作，5022開關斷路器輔助保護屏繼電器操作箱CZX-22R在開關分開后所有OP燈滅，TA、TB、TC燈不亮。5022開關保護裝置RCS-921 A上的充電燈息滅。現場檢查500 kV第二串聯絡5022開關本體無異常。本文主要對開關本體三相不一致保護一次誤動行為進行分析，并結合相關的運行經驗，提出一些整改建議。

2 事故分析

2.1 錄波圖分析

繼電保護技術人員馬上到現場檢查，發現故障錄波器錄到5022開關分閘時其它500 kV設備的三相電壓電流波形都正常，如圖1所示，沒有出現電壓或電流突變的現象。并且錄波是由5022開關量起動的，錄波圖上顯示開關量由合到分是三相同時變化的。5022開關RCS-921 A保護裝置記錄開關分閘時的三相電流電壓波形也正常。以上情況說明開關是在線路沒有出現故障時發生三相同時跳閘的。監控系統當時沒有操作，程序是否出現了問題，切斷5022開關。因為上面的現象很象是搖控分開了5022開關。另外5022開關本體有沒有出現偷跳現象，保護裝置及開關機構二次回路元件是否損壞造成誤動。

2.2 現場查找分析

為了找出原因，我們首先對監控系統的操作程序進行了檢查，又在控制室搖控分開5022開關，5022開關正確分閘，并在分閘時向5022開關921 A保護裝置發出閉鎖重合閘信號。因搖控分閘時雙位置繼電器KKJ會復歸，從而閉鎖事故音響發出信號，所以后臺機只顯示分閘信號。以上信號都與故障時的信號不一致，所以監控系統的操作程序是正確的。第二步我們又對5022斷路器921 A保護裝置及操作箱進行了檢查。由于發生故障時保護裝置沒有起動信號，且操作箱上的三相跳閘指示燈“TA、TB、TC”都沒有亮，證明保護裝置沒有誤動。檢查后又沒有發現操作箱插件板上有元器件損壞，所以操作箱內繼電器誤動的可能性被排除。

3 開關本體裝置的三相不一致保護

我們將故障點放在5022開關本體及機構箱上。由于5022開關是分相跳閘的，開關三相同時偷跳的可能性很小，所以開關本體故障的可能性被排除。在開關機構箱上能引起開關三相跳閘的有手動分閘，開關三相不一致保護動作，如圖2所示。對開關進行多次手動分、合閘試驗后，開關保護裝置及主控室后臺裝置都沒有出現故障時的異常信號。最后故障點只剩下開關機構三相不一致保護上。如果是機構三相不一致保護動作，那么故障相與另外兩相的跳閘時間應相差3 s，而故障錄波圖上顯示三相是同時跳閘的。這種情況下最大可能性是機構三相不一致保護出口中間繼電器或時間繼電器接點粘死，于是我們對機構三相不一致保護的出口中間繼電器及時間繼電器進行了絕緣測試。結果發現機構三相不一致保護二回路時間繼電器一對延時閉合瞬時打開的常開節點絕緣擊穿。該節點絕緣擊穿后起動三相不一致保護二回路出口中間繼電器跳三相開關，同時主控室后臺監控系統收到事故音響及開關分閘信號。

4 線路微機保護裝置的三相不一致保護

當220 kV、500 kV開關由于偷跳或拒動等原因發生三相不一致時會產生非全相負序電流，負序電流在發電機轉子中感應出的倍頻電流不僅會引起發電機振動，嚴重時還會導致負序電流燒機。因此設計了三相不一致保護，由于開關本體、線路微機保護是兩個獨立的生產廠家，兩家產品都設計了三相不一致保護。線路微機保護RCS-921 A斷控單元的三相不一致保護，原理如圖3所示，從原理圖可知，保護裝置增加了零序的判據，運行更為可靠。因此220 kV、500 kV以上的線路三相不一致保護，考慮到只是后備保護，無需雙重化配置，因此在滿足與其他保護時間級差配合的情況下，取消開關本體的相不一致保護。這一點調的保護整定單，只整定了保護裝置中的不一致保護。

5 結 語

查閱保護整定單，檢查定值發現開關保護裝置三相不一致保護動作時間為1.5 s，5022開關機構三相不一致保護動作時間為3 s（由施工單位整定）。

即機構三相不一致保護在實際運行中其實不起任何作用，將其退出運行，但沒有根除Y48繼電器常開節點絕緣擊穿所錯成的設備事故。在這起事故之后，對于具有有三相不保護的開關取消此三相不一致保護回路，現場的做法是取消Y48繼電器，使跳閘回路不留隱患，不留多余的二次回路，使開關可靠運行。

綜上所述，通過兩種保護的比較，選用三相不一致保護，更具合理性，繼電保護技術人員在驗收、調試上，應該考慮上述的問題，參照該方法整改，整改之后經過一年多的運行實踐證明，這種取法是可行且有效的。

參考文獻：

[1] 王梅義.高壓電網繼電保護運行技術[M].北京：電力工業出版社，1981.