一起500 kV线路后备保护误动作事件分析

张 波

(国网浙江省电力公司检修分公司，浙江 杭州 311232)

一起500 kV线路后备保护误动作事件分析

张 波

(国网浙江省电力公司检修分公司，浙江 杭州 311232)

介绍了一起500 kV线路后备保护误动作事件的发生经过，分析得出事件发生的原因是CT二次回路2短接片间相碰，误将2相电流短接;并提出了解决和预防措施，以防类似异常事件再次发生。

后备保护；误动作；电流；二次回路

0 引言

华东电网某500 kV变电站第3串主接线如图1所示。第3串为线-线完整串，重合闸采用单相重合闸方式。华东电网重合闸方式调整后，5032开关重合闸停用，5033开关重合闸投入，重合闸时间为 1.3 s。

图1 第3串主接线

5425线2套保护配置情况：第1套保护为P546(主保护)+RCS931(后备保护)，第2套保护为P546(主保护)+CSC103(后备保护)。

1 事件经过

2016-07-14T13:45:25， 某 变 电 站 500 kV 5425线线路近端C相发生瞬时性接地故障，第1套P546差动保护、第1套RCS931后备保护、第2套P546差动保护正确动作，单跳5033开关和5032开关C相，因5032开关重合闸停用，5032开关直接三跳。

第2套CSC103后备保护距离Ⅰ段出口，C相跳闸，约250 ms后补发三跳命令，跳开5033开关三相。动作时序如下：

13:45:25:413，5425线 第1套 后 备 保 护RCS931距离Ⅰ段保护跳闸；

13:45:25:426，5425线第2套主保护P546保护差动动作；

13:45:25:432，5425线第1套主保护P546保护差动动作；

13:45:25:439，5425线 第2套 后 备 保 护CSC103距离Ⅰ段保护动作；

13:45:25:698，5425线 第2套 后 备 保 护CSC103单跳失败，补发三跳命令。

5033开关“重合闸闭锁”灯亮。

现场检查5032开关、5033开关均为分位。

该变电站为无人值班变电站，同时因系统原因，未经详细检查调度便发令由省调控中心进行了强送，并且强送电成功。

2 原因分析

查阅5425线故障录波图后发现，故障发生时B，C两相均有故障电流，且幅值、相位相同。线路强送成功后，发现CSC103保护装置B，C两相电流的相位相同，幅值相等(为A相的1/2)，且相位与A相相反。电流幅值与相位如表1所示。

通过核对5425线电流回路(见图2)，5425线第2套保护电流回路接线如下：CT二次级→P546装置→端子排→CSC103装置→IDM故障录波器。

因故障录波B，C两相电流相同，CSC103保护B，C两相电流采样值也相同，且P546保护装置B，C两相电流相位相差120°(正常)，初步怀疑P546至CSC103间的电流回路存在短路现象。

表1 电流幅值与相位表

图2 5425线第2套线路保护电流回路

将5425线第2套保护改信号后，在对端子排接线检查时发现，端子排上1D8和1D9(B相电流)的短接片与1D10和1D11(C相电流)的短接片工艺粗糙，上下隔离裕度不足，导致2短接片金属部分有接触，造成B，C两相短路。5425线第2套线路保护电流端子排如图3所示。

图3 5425线第2套线路保护电流端子排

调取历史电流波形记录，选择2016-06-07及2016-06-22的电流波形(见图4和图5)，对比2个波形可以看出，6月7日电流波形各相正常，6月22日B，C相波形相位比较接近。由此可以判断，在上述2个时间期间2短接片发生了接触。

图4 2016-06-07 5425线电流波形

图5 2016-06-22 5425线电流波形

3 保护动作行为评价

CSC103保护装置说明书中指出：在发出跳闸命令后，保护装置不断监视跳闸相电流，当跳闸相无电流后，保护装置则判断开关已跳开。如果跳闸相一直有电流，经250 ms延时后，保护发补跳命令。即在保护发单跳命令后故障相持续250 ms仍有电流，表明开关未断开，于是保护再发三跳命令。

在本次事件中，5425线第2套CSC103后备保护C相跳闸后，因B相正常运行且与C相短路，故C相仍存在电流(二次有效值0.14 A)，250 ms后补发三跳令，跳开5033开关三相；根据保护原理，此次保护属于正确动作。结合整套保护装置(连同CT二次等外回路)，CSC103保护属于误动。

4 整改及预防措施

将5425线第2套保护端子排A，B，C，N短接片进行移位，形成左右错位布置，有效避免误短接情况的发生，整改效果如图6所示。

图6 5425线第2套保护电流回路短接片整改效果

同时，对该单位管辖范围内的保护端子排进行了排查，对存在相同情况的端子排进行了整改。预防措施主要有以下几项。

(1) 规范端子排安装工艺，使用合格的短接片，短接片之间采用绝缘片进行隔离，必要时采用左右错位布置方式，避免误短接情况发生。

(2) 在基建、改扩建验收时，对保护屏端子排连接片安装位置、施工工艺进行验收，避免出现端子排短接片隔离裕度不足的情况。

(3) 加强日常检修中对端子排连接片的检查，在作业指导书中明确补充电流、电压、跳闸、电源等重要回路连接片检查项目。将端子排检查列入二次检修作业指导书，并注重检修质量。

(4) 加强对继电保护屏端子排的日常巡视和全面巡视工作，及时发现端子排的隐蔽性异常和缺陷。

(5) 加强故障录波系统软件和硬件的定期试验和维护，加强故障录波器每月试拍并进行波形分析，将保护装置的采样检查纳入每月设备全面巡视范围，及时发现问题，确保其在故障发生时的可用性。

(6) 对保护逻辑进行完善。当装置检测到采样电流值连续长时间出现三相或两相相位相同时，装置自动报“采样异常”等信号。

5 结束语

近年来，因保护屏柜端子排原因引起的保护误动作事件时有发生，在新建及各类改扩建工程中，出现端子排连接片质量不合格、安装工艺不规范、检查维护不到位等情况，这些都可能导致灾难性的后果。通过此次事件，提高了检修及运维人员在实际调试和运行维护中对保护端子排的重视程度，使他们意识到规范端子排安装和施工工艺的重要性和必要性，确保了保护的正常运行。

1 沈宝富，刘焰峰.一起500 kV线路(单相永久性)故障  保护动作过程分析探讨[J].科技展望，2013，11(15)：  90-91.

2 仇群辉.一起500 kV线路保护动作的分析及对策[J].华  东电力，2008，36(10)：152-153.

3 陈冬霞，吴东升.一起500 kV线路光纤差动保护误动的  分析[J].电力安全技术，2011，13(5)：36-38.

2017-06-02。

张  波(1981—)，男，工程师，主要从事电力系统变电运维、故障分析工作，email：603125561@qq.com。