110kV變電站饋線保護裝置拒動情況分析

摘要：隨著電力系統的快速發展，計算機和通信技術快速提高，繼電保護技術也會面臨新的挑戰和機遇，繼電保護技術的不斷引進、應用，能帶動我國電力技術的進步，本文重點分析出線保護拒動事故處理，缺陷危害及故障原因等，并提出了整改措施。

關鍵詞：變電站；保護裝置；措施

一、缺陷現象

2014年9月30日05時40分，主站監控人員發現某110kV變電站10kV樹東262線過流I段，過流II段保護動作，重合閘動作，未發現斷路器開關變位信息上傳的異常現象，10kV樹東262線為運行狀態。07時30分，檢修人員趕到現場，發現保護裝置跳閘指示燈亮，裝置液晶面板顯示過流保護I段動作，過流保護II段動作，開關分合位指示燈顯示合位（紅燈），裝置重合指示燈亮，如圖1所示。

圖1 裝置面板情況

二、處理經過

檢修人員在廠站后臺監控系統查找保護動作信息發現，10kV樹東262線過流I段，過流II段保護動作，重合閘動作，無斷路器開關變位信息。要求10kV樹東262線間隔開關檢修，對10kV樹東262線開關內部檢查無異常，高壓試驗合格，對其保護裝置進行了保護定校和二次回路檢查。通過檢查，保護裝置外觀和顯示無異常，保護插件和接線無松動，交流采樣回路正常，開關分合閘試驗正常，最后通過整組試驗，模擬10kV樹東262線保護裝置（型號RCS-9611A）在故障條件下的動作情況。結果顯示，在通入故障電流后，保護裝置顯示10kV樹東262線過流保護動作，裝置跳閘指示燈亮，但是開關沒有變位，開關仍在合位。電流復歸后，保護裝置顯示重合閘動作，裝置重合指示燈亮。

圖2 插件背板圖

通過整組試驗，檢修人員判斷跳閘回路存在缺陷，對照圖紙（右圖2所示）采用測量端子對地電壓對跳閘回路進行逐步排查。測量1n404端子（控制電源正）為+51V，電壓正常。斷開跳閘出口壓板（1LP1），測量1n416端子（保護跳閘出口）電壓，發現當裝置保護動作時，該點電壓沒有發生變位，一直為0V，即保護動作時，裝置沒有開出正電，跳閘線圈未得電導致開關不動作。

經上述檢查，確定為1n404端子和1n416端子之間回路（下圖3紅線所示部分）存在缺陷，該部分回路串接的是保護裝置內部出口板保護跳閘繼電器（BTJ）節點，因此判斷是保護跳閘繼電器（BTJ）故障，需要更換出口板。

檢修人員更換了10kV樹東262線保護裝置出口板，并再次進行了整組試驗。保護裝置過流保護動作正確、開關聯動正確，重合閘保護動作正確，開關聯動正確。至此證明是保護裝置出口板故障導致保護拒動。

圖3 控制回路圖

三、保護動作分析：

該故障現象中有一個問題引起了現場運行人員和管理人員的不解，就是10kV樹東262線保護開關沒有變位，但是重合閘卻動作了，解釋這個問題需要結合南瑞繼保RCS9611A保護裝置重合閘邏輯圖（圖4）進行說明。RCS9611A保護重合閘有2種啟動方式：保護啟動和不對應啟動。重合閘必須在充電完成后投入，線路在正常運行狀態（KKJ=1，TWJ=0），無外部閉鎖重合信號，經15s充電完成。該型號保護重合閘閉鎖信號有：遙跳、手跳（KKJ=0），控制回路斷線，外部閉鎖，低周動作和過負荷。

10kV樹東262線保護裝置充電完成滿足重合閘動作條件1，檢無壓不投滿足動作條件2，保護動作復歸后、故障電流消失滿足動作條件3，在滿足以上動作條件后，即使開關沒有變位，10kV樹東262線重合閘仍然能夠動作。

圖4 重合閘邏輯圖

為什么10kV樹東262線保護裝置拒動，但沒有造成越級跳閘、擴大停電范圍？推斷2014年9月30日05時40分之前，10kV樹東262線保護裝置出口板BTJ已經故障，當日線路發生瞬間故障后，保護動作，但裝置正電無法開出，開關沒有實際跳閘，同時保護動作啟動重合閘，1S后，線路瞬時故障消失，重合閘正常動作。事后檢修人員向供電所巡線人員了解到，當天余杭區仁和街道正受臺風天氣影響，10kV樹東262線樹仁開閉所II段仁利0791線17-20號桿附近樹木樹枝在臺風作用下刮斷，飄落過程中導致BC相先發生瞬時短路。

四、缺陷危害及故障原因

該缺陷存在安全隱患很大，若未及時消除，當10kV樹東262線線路出現永久性故障時，保護動作但線路開關不能正常跳開，故障不能消除，將引起上一級保護動作（主變后備保護動作），造成同一母線上所有出線均失電的嚴重后果。

經過南瑞繼保廠家的返廠檢驗，證實該出口板保護跳閘繼電器（BTJ）確實故障，分析原因為該批早期出口板所用繼電器質量可能存在瑕疵、運行老化所致，其后期產品沒有這個問題。

五、整改措施

該變電所之前也有一條同為I期投運的10kV出線在保護定校的時候發現出口板保護跳閘繼電器（BTJ）故障，加上這一次事故后廠家返廠檢驗給出的結論，我們決定對該變電所剩余的其他I期10kV出線和電容器保護裝置安排檢修計劃進行整體更換，新換的保護裝置型號將和該變電所II期產品型號一致，更新設備將避免此類事故再次發生。

六、結束語

本文對一起10kV出線保護拒動事故處理經過進行了描述，分析了保護動作行為，給出了一次設備當天故障情況和繼電保護裝置板件故障原因，并制定了防止此類事故再次發生的整改措施，其處理和整改具有典型意義，有利于今后此類事故的迅速處理，提高設備供電可靠性，確保電網安全穩定運行。