李家保 馬學(xué)林 李杰 肖佳 劉玉蘭 梁濤

摘要：保護(hù)裝置、故障錄波裝置在電力系統(tǒng)中具有重要意義，設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)能否正確動(dòng)作、故障錄波裝置能否準(zhǔn)確判斷保護(hù)動(dòng)作情況，對(duì)于提高電力系統(tǒng)安全運(yùn)行水平有著重要作用。本文針對(duì)500kV某變電站發(fā)生的一起事故跳閘，詳細(xì)分析事故跳閘報(bào)告及故障錄波報(bào)告，對(duì)快速準(zhǔn)確的判斷故障性質(zhì)提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：故障報(bào)告 波形 邏輯圖 跳閘

0 引言

500kV某變電站，500kV部分為3/2接線方式，線路保護(hù)采用南京南瑞繼保公司生產(chǎn)的RCS-931DSMM微機(jī)保護(hù)裝置，保護(hù)為雙重化配置，每條線路分別配置了兩套主保護(hù)和兩套輔助保護(hù)，遠(yuǎn)跳通道與主保護(hù)通道獨(dú)立，通道一、二路均為光纖通道。每臺(tái)斷路器均配置有一臺(tái)南京南瑞繼保電氣有限公司生產(chǎn)的PRC21A-01斷路器保護(hù)柜，配備有RCS921A和CZX—22R2型操作箱各一套。

下面針對(duì)2016年4月21日，500kV某變電站發(fā)生的500kV某線路事故跳閘報(bào)告及錄波圖進(jìn)行分析。

1 故障報(bào)告分析

（一）解讀線路主一保護(hù)故障報(bào)告中第一次B相差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作

保護(hù)動(dòng)作時(shí)自檢查狀態(tài)正常，保護(hù)裝置運(yùn)行正常，保護(hù)正常投入，排除保護(hù)誤動(dòng)的可能性。最大故障電流10.55A（B相），最大零序電流9.28A，零序電流基本由故障電流提供。

1、向?qū)?cè)發(fā)差動(dòng)動(dòng)作允許信號(hào)

本次故障選相是B相，最大差動(dòng)電流為12.04A，保護(hù)整定值是0.16A，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于整定值，B相差動(dòng)元件動(dòng)作，無(wú)TA斷線告警，向?qū)?cè)發(fā)差動(dòng)動(dòng)作允許信號(hào)[1]。

2、B相差動(dòng)動(dòng)作出口。

由于是線路故障，屬于線路保護(hù)裝置的保護(hù)范圍，線路對(duì)側(cè)的動(dòng)作邏輯和本側(cè)一樣，對(duì)側(cè)向本側(cè)發(fā)差動(dòng)動(dòng)作允許信號(hào)。本側(cè)收到信號(hào)，B相差動(dòng)元件動(dòng)作出口。

（二）解讀斷路器保護(hù)故障報(bào)告

1、為什么“B相跟跳”會(huì)動(dòng)作。

8ms時(shí)，RCS-931裝置的B相差動(dòng)動(dòng)作出口，TJB閉合，去啟動(dòng)操作箱中的跳閘回路，實(shí)現(xiàn)斷路器的跳閘（但是斷路器的跳閘存在固有時(shí)間大約50ms，所以不可能立即切除故障，其他相關(guān)保護(hù)還可能動(dòng)作），同時(shí)，通過(guò)B相跳閘啟動(dòng)失靈及重合閘連接片，經(jīng)過(guò)10ms時(shí)間，為斷路器保護(hù)裝置提供“B相跳閘”開(kāi)入條件。因斷路器還沒(méi)完成跳閘，故障電流還在，最大故障電流10.55A（B相），大于失靈保護(hù)高定值0.2A，B相電流高定值動(dòng)作，B相跟跳動(dòng)作出口。

2、重合閘的動(dòng)作過(guò)程

由線路保護(hù)跳閘起動(dòng)重合閘故障時(shí)，斷路器保護(hù)裝置RCS921A保護(hù)啟動(dòng)，并展寬7s。線路差動(dòng)保護(hù)為斷路器保護(hù)裝置RCS921A提供“B相跳閘”開(kāi)入條件。線路差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作出口，經(jīng)過(guò)斷路器跳閘固有時(shí)間后，斷路器完成B相跳閘過(guò)程，故障電流消失，線路保護(hù)差動(dòng)保護(hù)返回。只有B相跳閘、重合閘充電完成，經(jīng)過(guò)單重時(shí)間定值0.9s后，先合投入，發(fā)出合閘命令（展寬120ms），重合閘動(dòng)作。

（三）解讀線路主一保護(hù)故障報(bào)告中第二次B相差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作

斷路器重合閘出口后，經(jīng)過(guò)斷路器固有合閘時(shí)間大約25ms后，B相斷路器合閘，B相故障電流依然存在，符合B相差動(dòng)的動(dòng)作條件，B相差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作出口。裝置自判為合閘于故障線路，不對(duì)稱故障開(kāi)放元件動(dòng)作，振蕩閉鎖開(kāi)放，任何保護(hù)動(dòng)三跳，經(jīng)過(guò)延時(shí)向斷路器保護(hù)提供線路三跳開(kāi)入條件，故障時(shí)，電流量起動(dòng)，線路還有電流，因重合閘動(dòng)作過(guò)一次，重合閘未充電完成，滿足溝通三跳動(dòng)作邏輯[2]，溝通三跳動(dòng)作。

（四）對(duì)線路保護(hù)波形分析

波形圖中1表示CPU啟動(dòng)變位的開(kāi)關(guān)量。在故障相對(duì)時(shí)間0ms時(shí)變位，展寬7s去開(kāi)放正電源。波形圖中2表示A相跳閘變位的開(kāi)關(guān)量。在故障相對(duì)時(shí)間1077ms時(shí)變位，到1172ms時(shí)因斷路器完成跳閘后返回。波形圖中3表示B相跳閘變位的開(kāi)關(guān)量。在故障相對(duì)時(shí)間8ms時(shí)變位，到70ms時(shí)因B相斷路器完成跳閘后返回;在故障相對(duì)時(shí)間1077ms時(shí)變位，到1172ms時(shí)因斷路器完成跳閘后返回。波形圖中4表示C相跳閘變位的開(kāi)關(guān)量。在故障相對(duì)時(shí)間1077ms時(shí)變位，到1172ms時(shí)因斷路器完成跳閘后返回。波形圖中5表示重合閘動(dòng)作變位的開(kāi)關(guān)量。因線路重合閘停用，故開(kāi)關(guān)量無(wú)變位。A相、C相線路無(wú)故障，相電壓UA、UC電壓正常，相電流IA、IC正常，波形正常，線路B相有接地故障，相電壓UB下降，相電流IB瞬間增大。由于三相電壓的不平衡，產(chǎn)生了零序電壓3U0，由于是中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，產(chǎn)生了零序電流 。

從線路保護(hù)波形圖中看出，故障電流IB與零序電流 大小基本一致，但相位相反。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查閱，此波形的 為外接零序電流。在RCS931保護(hù)裝置中，接線是固定的，207端子進(jìn)，208端子出，參考方向是正向。三相電流合成后，通過(guò)相應(yīng)端子出來(lái)后回到電流互感器的N端，形成回路。而在本站的現(xiàn)場(chǎng)接線，三相電流在進(jìn)入RCS931931后，在裝置內(nèi)還沒(méi)有相加合成，而是出來(lái)后供給過(guò)壓保護(hù)裝置RCS925保護(hù)裝置，從RCS925保護(hù)裝置出來(lái)后再進(jìn)入穩(wěn)定控制裝置、同步相量采集裝置，三相短接后才合成 。 從同步相量采集裝置出來(lái)后，經(jīng)過(guò)穩(wěn)控裝置、RCS925保護(hù)裝置，回到RCS931保護(hù)裝置中，最終回到電流互感器N端，形成回路。所以線路故障時(shí)，測(cè)到的 與故障電流相位相反，再次查閱，本站所有南瑞裝置都是如此接線。針對(duì)此種情況進(jìn)行分析，這樣的接線也是可行的，因?yàn)榇藭r(shí)的外接零序電流只用于零序電流啟動(dòng)，關(guān)鍵是獲得 的大小，與方向關(guān)系不大。其它零序功率方向件所需要的 是利用自產(chǎn)的 。因此，沒(méi)有必要再對(duì)已接好的接線進(jìn)行調(diào)整，但是建議，以后在安裝過(guò)程中，按正常的接線方式接線，使以后的故障分析與其他一致，不會(huì)誤導(dǎo)他人。

2 結(jié)束語(yǔ)

故障錄波報(bào)告的分析，是一件困難、復(fù)雜的工作，需要掌握的知識(shí)點(diǎn)較多，要前后聯(lián)系，才能準(zhǔn)確的判斷故障性質(zhì)。在實(shí)際工作在，要多對(duì)故障錄波報(bào)告進(jìn)行分析，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高自身的綜合素質(zhì)，對(duì)事故處理會(huì)有很大幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]RCS-931系列超高壓線路成套保護(hù)裝置技術(shù)說(shuō)明書

[2]RCS-921A型斷路器失靈保護(hù)及自動(dòng)重合閘裝置技術(shù)和使用說(shuō)明書