220kV羅臨II回線路故障跳閘繼電保護動作分析

劉永強

(國網呂梁供電公司,山西呂梁 033000)

220kV羅臨II回線路故障跳閘繼電保護動作分析

劉永強

(國網呂梁供電公司,山西呂梁 033000)

繼電保護是指在電力系統正常運行時發生故障或異常情況,在可能實現最短時間和最小區域內,自動將故障設備從系統中切除或發出信號由值班人員消除的一種電網安全保護衛士。但經常因一些人為因素或是別的原因導致繼電保護誤動,從而影響系統穩定運行的事時有發生,值得我們警惕。

羅臨II回 保護動作 自環

220kV羅臨II回是地區供電重要線路，承擔兩個縣區的供電負荷。此次動作屬于區外保護動作后因人為因素發生的區內誤動。通過對此次事件的分析，找出暴露的問題、提出防范措施，避免此類事故再次發生。

1　故障前運行方式

金羅站(如圖1):

220KV系統:

220KV東、西母并列運行、200開關在合位;

201、261、263、265、、269開關在東母運行;其中267在東母，處于熱備狀態;

202、262、266、268、271開關在西母。

中性點系統:201-0、101-0合位。

故障前負荷情況(如表1):

臨縣站:

220KV系統:

220KV東、西母并列運行、200開關在合位;

201、241開關在東母運行;其中243在東母，處于熱備狀態;

202、242開關在西母。

中性點系統:201-0、101-0合位。

故障前負荷情況(如表2):

興縣站:

220KV系統:220KV東、西母并列運行，200開關在合位，

東母:臨興線273、2#主變202，

西母:1#主變201。

中性點系統:202-0、102-0合位，201-0、101-0分位。

故障前負荷情況(如表3):

圖1　

表1　

表2　

2　故障簡述

2013年8月6日22時07分，臨興線路區域雷雨天氣，220kV臨興線發生C相接地故障，臨縣站與興縣站兩側縱聯差動PSL-603光纖差動、CSC-101B縱聯距離保護均快速動作，C相跳閘后重合出口，雙側均重合成功。

同時，220KV羅臨II回金羅側268開關縱聯距離保護動作跳C相斷路器，重合成功。羅臨II回線金羅側268重合成功，轉入正常運行40ms后，臨縣側242在線路無故障的情況下縱聯距離誤跳C相斷路器。導致羅臨II回線非全相運行，產生零序電流，致使金羅側268縱聯距離與縱聯差動保護零序后加速動作，永跳268開關，并向臨縣側發遠跳命令，臨縣側242收遠跳令后，跳開其它兩相開關(A、B相)，最終造成羅臨II回停運。

22時28分，羅臨II回268送電成功;22時31分，臨興線241送電成功。22時58分，臨縣站恢復正常運行方式。23時10分，興縣站恢復正常運行方式。

3　造成此次事故的原因分析

表3　

附圖1 羅臨II回線路兩側動作時序圖

羅臨II回線路兩側動作時序圖見附圖1:

(1)臨興線雷擊97#號塔造成C相接地短路是造成此次事故的直接起因;(2)羅臨Ⅱ回臨縣側CSC-101D保護在故障發生后670ms縱聯距離使C相誤跳閘，是造成此次停電事故的主要原因;(3)268縱聯距離光通道自環是造成金羅側268開關C相在區外故障時誤跳閘的主要原因，但因重合閘正確重合未造成不良后果;(4)兩側縱聯距離保護CSC-101D在通道自環時未發告警信號是造成此次事故的間接原因。

4　保護不正確動作原因分析

通過錄波分析，220kV羅臨II回縱聯距離保護兩側收發信時間不一致。金羅側發信時間為啟動后27.8ms，收信時間為28.8ms;臨縣側發信時間為啟動后124.6ms，收信為126ms。初步判斷收發信存在問題，檢查后發現通道在金羅側通訊機房光配架處自環。由于通道自環，臨興線故障，羅臨II回268開關保護功率方向為正方向，27ms后縱聯零序發信，自發自收，36ms縱聯保護動作出口跳開C相。羅臨II回非全相運行，臨縣側縱聯距離保護未動作，縱聯零序判為正方向，124.6ms發信，126.5ms收信。

羅臨II回金羅側CSC-101D保護594ms重合閘出口，660ms重合閘成功，羅臨II回線C相流過負荷電流，臨縣側縱聯保護673ms后縱聯零序保護CSC-101D出口，C相跳閘。羅臨II回線臨縣側零序電流由有---無---有，金羅側雙套保護達到零序加速定值(2.5A)，縱聯距離及縱聯差動保護后加速保護相繼動作出口，跳268三相開關，縱聯差動保護永跳后發遠跳令，臨縣側縱聯差動保護收到遠跳令后出口跳242三相開關。至此羅臨II回線兩側開關均掉閘。

羅臨II回臨縣側CSC-101D保護700ms左右發C相跳閘原因:羅臨II回線區外故障，CSC-101D保護首先判為反方向故障，不發信，126ms后，縱聯零序判為正方向，因C相無流(線路對側單跳)，選故障相為C相。660ms后，對側C相單重成功，故障相有流，零序電流雖變小，但保護采用全周波傅式算法，有流5ms后，計算零序電流為2.7A (實際零序電流為不到0.5A)，大于定值2.5A，因此有流5ms后縱聯零序動作出口，單跳C相，造成誤動。誤動原因為保護裝置在通信回路異常情況下，在非全相期間，保護的閉鎖邏輯存在缺陷，導致線路無故障重合成功時，保護裝置誤動。

羅臨II回金羅側PSL603保護零序III段加速原因:PSL603保護區外故障，差流為0，保護不動作，但開關C相單跳，單重成功后，40ms對側跳開C相，達到零序III段加速定值(2.5A)，永跳開出，并發遠跳令，對側收到遠跳令后跳開其他兩相開關(C相已跳開)。

5　暴露的問題

(1)北京四方CSC-101D舊版本的縱聯距離保護在通道自環時不發任何信號，是運維通信人員將通道誤自環后不能及時發現的主要原因;(2)暴露出通信維護人員標準化工作落實不到位，把關不嚴，工作不夠認真;(3)運維人員對裝置熟悉不夠，培訓不深入。

6　采取的對策措施

(1)聯系北京四方廠家對裝置升級，盡快解決自環時不發任何告警信號的設計缺陷;(2)建議廠家完善非全相狀態下保護的閉鎖功能。(3)加強運維人員培訓，組織全體人員討論學習，系統學習繼電保護裝置的原理及工作特點。(4)加強運維人員工作現場標準化作業，重點針對繼電保護通訊回路加強巡視。嚴格執行檢修、巡視規章制度，堅決杜絕類似問題發生。

7　結語

在本次臨興線線路發生瞬時C相接地故障，故障在羅臨II回區外，羅臨II回兩側縱聯距離保護動作屬于誤動。