220kV线路跳闸事故的分析与总结

继电保护技术　

［摘要］　关键词　０引言　２２０ｋＶ线路跳闸事故的分析与总结　邓　清，毛鹏，吴珂，陈裕云　（江西省电力公司检修分公司，南昌　３３００５２）　针对某５００ｋＶ变电站发生的一起２２０ｋＶ线路跳闸事故，依据故障后录波数据、保护动作报告及保护原理对　保护动作行为进行分析，找出线路两侧ＰＳＬ－６０　ＪＧ保护装置纵联保护未动作及重合闸未出Ｉ：ｌ的原因。　线路保护跳闸高频闭锁重合闸　

２２０ｋＶ及以上电压等级的电网输电线路保护装置一般　都双重化配置，即当故障元件的一套保护装置拒动时，由　相互独立的另一套保护装置动作切除故障。这两套保护装　置应为不同厂家的不同原理的产品，以弥补相互保护动作　的局限性和不足，保证在任何复杂的故障下都能快速、正　确、有选择地切除故障，使电网安全稳定运行。　１事故简述　１．１故障前运行方式　事故前，甲５００ｋＶ变电站２２０ｋＶ系统一次接线如图１　所示。该变电站２２０ｋＶ系统、＃２主变，乙２２０ｋＶ变电站　均为正常运行方式。　甲乙线　＃２主变ｌＪｌ线１．２线　

Ｌ３线Ｉ４线Ｌ５线　线　图１　事故前甲５００ｋＹ变电站２２０ｋＶ系统一次接线图　１．２保护配置　２２ＯｋＶ甲乙线保护配置隋况：第一套线路保护为南自　方向高频ＰＳＬ厂６０１Ｇ＋南自收发信机ＰＳＦ＿６３１；第二套线路　保护为四方高频闭锁ＣＳＣ－１０１Ｂ＋南自收发信机ＰＳＦ－６３１。　１．３事故跳闸　某日，甲５ｏｏｋＶ变电站２２０ｋＶ甲乙线发生Ｂ相故　障，线路两侧ＣＳＣ－１０１Ｂ高频闭锁保护装置动作，２１３开　关单相跳闸切除故障，ＣＳＣ－１０１Ｂ线路保护重合闸动作并　重合成功，线路恢复正常。然而，线路另一套ＰＳＬ－６０１Ｇ　方向高频保护装置未出口，其位置不对应启动重合闸，重　合闸未出口。２２ＯｋＶ甲乙线两套保护及断路器动作时序如　图２所示。　８２８９９３　１　Ｉ　、ｒ●　对本　侧侧　重重　出出　口口　１２８４９￣１３１７０　＋ｔｉｍ　ｓ　本　侧　Ｑ　茭　昼　合　闸　复　归　本侧一甲５００ｋＶ变电站；对侧一乙２２０ｋＶ变电站。　图２故障后甲乙线两侧保护动作时序图　事故发生后，现场检查２２０ｋＶ甲乙线一次设备、两套　线路保护装置及二次回路均未发现异常。根据现场保护装　置、录波器报告及录波图等信息分析，本次跳闸事件存在　两个问题：一是甲、乙两侧ＰＳＬ－６０１Ｇ保护装置纵联保护　未动作；二是甲、乙两侧ＰＳＬ一６０１Ｇ保护重合闸未出口。　２保护动作行为分析　２．１　ＰＳＬ－６０１Ｇ保护装置纵联保护未动作　闭锁式高频方向保护跳闸应同时满足三个条件：（１）　启动元件启动发信；（２）反方向元件不动作，正方向元件　动作停信；（３）先短时（５～ｌ１０ｍｓ）收到对侧闭锁信号，然后　收不到对侧闭锁信号。保护跳闸原理如图３所示。　

跳闸　图３闭锁式纵联方向保护原理简图　（１）甲５００ｋＶ变电站侧。当线路发生故障时，ＰＳＬ－　收稿日期：２０１３—０１—１７　作者简介：邓清（１９８４一），硕士，工程师，从事继电保护维护、检修工作；毛鹏（１９７３一），博士，高级工程师，从事继电保护维护、检修及技术　管Ｎ－Ｙ．作；吴珂（１９７４一），高级工程师，从事继电保护维护、检修及技术管理工作；陈裕云（１９８５一），硕士，工程师，从事继电保护维护、检　修工作。　３４Ｉ　ＷＷＷ．ｃｈｉｎａｅｔ　ｎｅｔ　ｌ电工技术　¨　本侧　＿ｏ６．Ｐｓ１．综合重合闸启动　舵．●＋一本侧Ｂ１０卜ｃ∽ｎ单跳启动重合闸　，．一本侧Ｂ１。　．ｃ∞　纵联保护出口　对侧　＿０６。ＰｓｌＪ综合重合闸启动　本侧Ｂ１０ｌ－Ｃ∽　纵联零序停信　对侧Ｂ１０＿Ｉｃ∽ｎ单跳启动重合　＝２●●！对侧　＿ｏ６。ＰＳＩ＿纵联零序保护启动　Ｍ●●　对侧曼０－ＩＣ∽ｎ纵联保护出口　鲫，．　对侧Ｂ１０　．ｃｓ０纵联零序停信　一　记●．　对侧＿０卜ｃ∽ｎ距离零序保护启动　凹●　本侧０Ｈｏ６．Ｐｓ１＿距离零序保护启动　Ｔ对侧０　ｏ６．Ｐｓｌ＿线路保护启动　』ｒ本侧双套线路保护启动　Ｏ●

！发生故障　继电保护技术　６０１Ｇ、ＣＳＣ－１０１Ｂ两套线路保护均判别为正方向故障。由　保护跳闸录波图可知，四方ＣＳＣ－１０１Ｂ高频闭锁保护高频　通道波形、收发信机收信接点波形存在由收信到停信的过　程，满足保护动作条件，纵联保护出口，单相跳闸并启动　重合闸，重合成功，保护正确动作，故障切除。由南自　ＰＳＬ－６０１Ｇ高频保护装置波形可知，开关量收信值为　“１”，甲侧一直收到乙侧闭锁信号，故保护未出口。　（２）乙２２０ｋＶ变电站侧。乙站四方ＣＳＣ－１０１Ｂ高频闭　锁保护动作情况与甲站一致。由乙站南自ＰＳＬ－６０１Ｇ高频　保护装置波形可知，开关量发信值为“１”，乙侧一直向　甲侧发送闭锁信号，保护装置未停信，导致甲侧一直收到　闭锁信号而使保护未动作；乙侧开关量收信值为“１”，　乙侧一直收到甲侧闭锁信号，故保护未出口。　２２０ｋＶ乙侧零序电流有效值Ｊ　如图４所示。随着故　障的发展，零序电流逐渐增大，其值在是一３４点左右大于　零序启动值（０．１３Ａ）；经过３０ｍｓ延时后，在ｋ：＝＝６４点左　右保护启动；接着在ｋ＝７２点时，零序电流大于纵联零序　电流定值（Ｏ．１５Ａ）；最后在忌一１３６点左右，故障被切除。　－　●　’　●　●　｜　＿　－　・　／　．　厂　……………　７一　。．．．．．．　图４甲乙线乙侧零序电流图　当故障发展到ｋ＝７２点时，零序电流大于纵联零序电流　定值且为正方向，但乙侧纵联保护仍未停信，原因在于零序　电压未达到纵联零序电压门槛。ＰＳＩ￣６０１Ｇ零序方向元件的电　压门坎为固定门坎（０．５Ｖ）＋浮动门坎，浮动门坎根据正常运　行时的零序电压计算得到，零序电压门坎公式为：　Ｕ０Ｆ）　一１．２５Ｕ０ｍⅦ＜＋０．５　式中，　为启动前一周波时的零序电压。此次取忌一　４４点时的零序电压，约为１．８Ｖ，则零序正方向的电压门　坎　为２．７５Ｖ。图５为故障时的零序电压有效值　，在整个故障过程中，乙侧的零序电压未达到零序正　方向的电压门坎，故纵联零序正方向元件未动作，从而造　成乙侧ＰＳＬ－６０１Ｇ纵联保护未停信。　图５甲乙线乙侧零序电压图　２．２　ＰＳＬ＿６０１Ｇ保护重合闸未出口　事故中，南自ＰＳＬ－６０１Ｇ保护综合重合闸启动，但重　合闸无出口，ＰＳＬ－６０１Ｇ保护未动作，重合闸位置不对应　启动。调取两侧ＰＳＬ一６ＯｌＧ内部详细录波图，发现ＰＳＬ－　６０１Ｇ保护有Ｂ相跳闸位置开入，可排除保护装置因无跳　位开入而导致重合闸不出口的可能性。进一步分析得知，　南自ＰＳＬ－６０１Ｇ保护收到跳位后需经５０ｍｓ无流确认后才　开始重合闸计时，而四方保护在跳令收回后即开始重合闸　计时，经重合闸整定时间０．７ｓ后出口，比南自保护快；　在未到重合闸整定时间０．７ｓ时，南自保护跳位开入量已　返回，故重合闸返回而不出口，保护动作逻辑正确。　３结束语　综上，故障开始时，２２０ｋＶ甲乙线两侧ＣＳＣ－１０１Ｂ保　护启动跳开开关，并重合成功，切除故障；而甲、乙两侧　ＰＳＬ－６０１Ｇ保护装置一直未启动是由于本次甲乙线发生的　是高阻发展故障，零序电流和零序电压变化缓慢，保护由　零序电流启动，但零序电压达不到纵联零序正方向元件的　零序电压门坎，导致乙侧保护装置没有动作，保护未停信　并一直发闭锁信号，甲５００ｋＶ变电站侧南自保护一直收到　乙侧装置发出的闭锁信号，从而导致保护未动作，符合保　护动作逻辑。此次保护动作行为较好地体现了保护双重化　配置的优越性。　参考文献　Ｅｌｉ费圣英．电力系统继电保护原理与实用技术［Ｍ］．北京：中国　电力出版社，２００６　［２］ＤＩ　／Ｔ　５８４—２。０７　３￣ｌｌ０ｋＶ电网继电保护装置运行整定规　程［ｓ］　（编辑曼宁）　（上接第１４页）　６结束语　随着配电网投入不断增加，智能配电网技术逐步应　用，自动控制装置可作为智能配电网的一个重要模块，在　应用中得到不断完善，并完全实现“即插即用”功能。　参考文献　Ｅｌｉ李江帆．轻负荷时期减少变压器损耗的运行方式ｒＪ］．广东电　力，１９９９（５）：４２￣４４　［２］顾文沛，张波，刘凯．住宅小区配电变压器的节能运行［Ｊ］．农　村电气化，２００６（１０）：５４￣５６　［３］胡景生．变压器经济运行［Ｍ］．北京：中国电力出版社，１９９９　［４］洪伟明．电动机节能措施的研究［Ｊ］．机电工程，２００６．２３（９）：　２８，２９　Ｅ５］单晓红，曾令通，王亚忠．节能型变压器节能运行方式的探讨　ＥＪ］．电力系统保护与控制，２００９（８）：１Ｏ４～１０６　Ｅ６］ＧＢ／Ｔ　１３４６２—９２工矿企业电力变压器经济运行导则［Ｓ］　ＥＴ］韩文权．变压器经济运行效益分析ＥＪ］．湖北电力，２００５（１２）：　２３￣２８　Ｃ８］ｚ英，韩富春．配电变压器经济运行方式研究［Ｊ］．太原理工　大学学报，２ｏｏ４（１１）：３～８　电工技术ｆ２０１３ｆ　７期』

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