由厂变分支零序保护回路接线问题引起的思考

于维臣

大唐长春第三热电厂

电气设备在专业上习惯性分为一次、二次，二次设备对一次设备起到测量、保护、控制等作用，目前在电力系统一次、二次在设计、维护、施工方面是分开的，由于以上原因，在有的时候导致一次、二次不能作为一个整体来配合工作，下面就某个电厂厂变分支零序保护接线存在的问题来分析说明在电力系统一、二次是一个统一的整体，一次二次必须协调一致。利用某电厂发生的因一、二次配合问题出现的变压器零序电流互感器接线错误引发的继电保护越级跳闸来对此加以阐述，希望能够引起广大同仁的注意。

1 某电厂一次接线情况

某电厂一次主接线为典型的单元接线，发电机出口带高压厂用变压器供电厂厂用电负荷，高压厂用电采用6千伏电压等级，主变压器为Y。/△-11接线，高厂变接线方式为△/Y,Y-1接线，低压侧两个分支经过小电阻接地，接地电阻为36.5欧姆，6千伏厂用系统接地电流大约200A左右，高厂变低压侧两个分支，分别带6千伏两个段，6千伏两个段带容量较大的电动机和6千伏低压厂用变压器，6千伏电动机保护采用南瑞继保RCS-9626CN型电动机保护，高厂变低压侧一个分支a1、b1、c1与01相通，另一分支a2、b2、c2与02相通；a1、b1、c1接到1号机6千伏厂用1B段，a2、b2、c2接到1号机6千伏厂用1A段。01上有一零序电流互感器作为接在它上面的分支的零序保护采集零序电流用，同样02上也有一零序电流互感器作为接在它上面的分支的零序保护采集零序电流用。如果是这样那么01就应该接1B段零序保护，02就应该接1A段零序保护。高厂变分支低压侧零流保护定值:CT变比:600/5,Idz=50/120=0.42A，两个时限，T1=1S作用于跳相应的分支，T2=1.3S作用于全停。

2 故障发生情况

某电厂6千伏1A一次风机发生接地故障，6千伏1A一次风机接在6千伏厂用1A段，高厂变1B分支零序一段保护1秒左右动作，跳6千伏厂用1B分支，高厂变1B分支零序二段保护1.3秒左右动作全停，停机后检查6千伏1A一次风机保护因继电保护人员在整定时出现错误，零序保护软压板没有投入，因此6千伏一次风机零序保护没有动作，导致高厂变低压分支零序二段出口，发电机与系统解列，出现了继电保护越级跳机事件。

3 原因分析

这显然是一起越级跳闸事件，电动机发生接地故障以后，应该由电动机本身的保护动作，将故障设备由电力系统切除，但是电动机零序保护因继电保护人员失误没有投入，那么应该是相应的分支零序保护动作切掉相应的分支，那么分支零序保护为什么没有把故障分支切掉呢？继电保护人员通过对现场的实际接线和设计院的图纸比对，然后通过对继电保护回路通入故障量对整个零序系统进行了细致的检查，对高厂变分支零序一次、二次接线情况进行了检查：

1）在1号高厂变低压侧01零序电流互感器二次侧引出两组接线7S1、7S2；8S1、8S2，因继电保护双重化要求，7S1、7S2引入发变组保护A屏，8S1、8S2引入发变组保护B屏。作为01所在分支的分支零序保护。

2）在1号高厂变低压侧02零序电流互感器二次侧引出两组接线7S1’、7S2’；8S1’、8S2’因继电保护双重化要求，7S1’、7S2’引入发变组保护A屏；8S1’、8S2’引入发变组保护B屏，作为02所在分支的分支零序保护。

3）用微机保护测试仪在7S1、7S2通入2A电流，1号发变组保护A屏来“低压1侧零流1段保护动作”跳闸信号，检查发现1号机6千伏厂用1A段工作进线6101开关跳闸。

4）用微机保护测试仪在8S1、8S2通入2A电流，1号发变组保护B屏来“低压1侧零流1段保护动作”跳闸信号，检查发现1号机6千伏厂用1A段工作进线6101开关跳闸。

5）在1号高厂变低压侧02零序电流互感器二次侧引出线上7S1’、7S2’通入2A电流,1号发变组保护A屏来“低压2侧零流1段保护动作”跳闸信号，检查1号机6千伏厂用1B段工作进线6102开关跳闸。

6）在1号高厂变低压侧02零序电流互感器二次侧引出线上8S1’、8S2’通入2A电流,1号发变组保护B屏来“低压2侧零流1段保护动作”跳闸信号，检查1号机6千伏厂用1B段工作进线6102开关跳闸。

7）通过对二次接线检查以及通流试验，可以确定01的零序电流互感器接到了1A段零序保护，作为1A分支的零序保护，02零序电流互感器接到了1B段零序保护，作为1B分支的零序保护。

8）继电保护人员查找了设计院的电气一次设计图纸,在一次图纸里高厂变低压侧a1、b1、c1与01相连,a2、b2、c2与02相连;a1、b1、c1接到1号机6千伏厂用1B段,a2、b2、c2接到1号机6千伏厂用1A段。实际接线完全按照图纸来施工的。

9）我们通过对高厂变低压侧分支和封闭母线的实际连接情况进行了查找，确定了高厂变低压侧与封闭母线以及6千伏1A、1B段连接情况与设计图纸一致。

10）继电保护人员又查找了设计院的电气二次设计图纸，发现二次图纸把a1、b1、c1与01相连接的回路接到了1A段零序保护、把a2、b2、c2与02相连接的回路接到了1B段零序保护。

根据以上对一次、二次接线检查情况和对继电保护回路通入故障电流的保护动作情况可以做一个分析,总结一次、二次图纸与实际接线情况,我们可以得出结论:a1、b1、c1与01相连，接到6千伏厂用1B段，而继电保护回路连接的却是1A段，a2、b2、c2与02相连，接到1号机6千伏厂用1A段。而继电保护回路连接却是跳1B段。很明显电气一、二次接线出现了不对应的问题。问题分析到这里，结合上述保护动作情况，可以对故障进行以下说明：6千伏1A一次风机接在6千伏1A段，当1A一次风机发生接地故障时，由于电机本身零序保护没有投入，那么这个故障应该由1A段对应高厂变1A分支零序保护动作切除，但是由于一、二次接线不对应，在1A段发生的故障，却是1B段保护动作，切除6千伏1B段分支，虽然6千伏1B段被切除，但是故障并没有消除，因此1B段零序保护二段动作全停将故障切除，造成了一起发电机组非计划停运事故。

4 启示

上述情况在多个新建电厂发生过，并且在发生接地故障时多个电厂发生了继电保护越级跳闸的事件。笔者觉得通过对上述问题的分析感受到的最大的心得是电气一、二次应该是一个统一的整体，存在一个电气一次设备，相应的就有二次回路存在，包括保护、控制、测量检测等，因此应该从设计、施工、调试、维护各个方面均应统一考虑，上述事故的发生就是因为电气一次、二次专业在设计、施工、调试、维护各个环节均出现了脱节，没有统筹考虑，造成了两个零序分支保护弄反了。同时电力系统电气专业技术人员应该全面发展自己的技术，要对电力系统有一个全面的认识，从事电气一次专业的技术人员应该适当掌握电气二次技术，从事电气二次的技术人员更应该掌握电气一次设备的特点，这样才能适应电力系统的需要。