一起电压回路接线错误引起的保护动作事件分析

于洋 杨瑞金 孙仪 梁肖 俞斌 贾伟 高卫恒 田跃军

摘  要：文章从某500kV变电站发生的一起由于电压回路接线错误导致线路跳闸的事故出发，从装置原理和二次回路上分析了线路保护动作机理，并从专业运行管理上提出了改进措施。

关键词：电压回路;线路保护;电压切换

中图分类号：TM645.1 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）33-0059-02

Abstract： This paper starts from the accident of a 500kV substation caused by the fault of the voltage loop， and analyzes the action mechanism of the line protection from the principle of the device and the secondary circuit， and proposes improvement measures from the professional operation management.Keywords： voltage loop; line protection; voltage switching

1 事件经过

2012年3月7日15时6分，500kV甲乙变将220kV甲乙4D41线恢复运行，在遥合甲乙4D41开关时，甲乙4D41线第一套光纤纵差保护装置动作，跳开4D41线三相开关。值班人员立即进行汇报调度和现场检查，对侧保护未动作，也无任何信号;打印保护和录波器故障录波报告;报告显示甲乙4D41线第一套光纤纵差保护距离手合加速动作，保护永跳出口，故障类型为CA相间，测距阻抗值为69.129+j69.129，故障电流为0.255A。现场检查情况如下：

（1）甲乙4D41线第一套光纤纵差保护装置开入量正确，屏后二次交流电压空开1ZKK跳开，但装置内部采样显示线路A相有电压为59.8V，B、C两相电压为零。

（2）打印甲乙4D41线第一套光纤纵差保护装置故障录波图，开关跳闸时刻前后，保护线路电压采样不正确，仅A相有电压，B、C两相电压为零，3U0与A相电压大小相等、相位相同;打印220kV故障录波器录波报告，开关跳闸前后线路三相电压显示正确。

检查屏后端子排接线，发现甲乙4D41线第一套光纤纵差保护屏内母线切换后A相电压回路误接入了线路A相电压端子位置，并且该处接线也未套号码管进行标识。

2 原因分析

2.1 保护屏交流空开1ZKK跳开原因分析

甲乙4D41线路保护采用双重化配置，两套均为某公司PSL-603GM型光纤纵差保护（差动保护M版本4.40，距离零序保护版本4.20），2010年11月29日投运。保护装置取用线路电压互感器二次电压，I、II母线A相电压经操作箱切换后接入保护装置。3月7日14：14分，调度下令操作将甲乙4D41线路及开关由检修转冷备用状态，运行人员按规定在倒闸操作过程中核对过保护状态，此时交流电压空开1ZKK在合上位置（见图1）。1ZKK跳开可能在以下2个时间点：

（1）14：43分，甲乙變将甲乙4D41开关热备用于220kVⅠA母线，合上4D411闸刀，此时1YQJ动作闭合，即220kVI母A相电压串入1ZKK下端口即1D9位置，向A相线路CVT及线路反充电（此时对侧港西变4D41开关热备用状态），反充电电流达到1ZKK脱扣值。此种可能性最大（1ZKK为ABB C1型，ZKK为SCHNEIDER C6型）。

（2）14：57分，甲乙变甲乙4D41线路完成热备用操作汇报调度后，调度下令对侧港西变先合开关往线路充电，线路压变二次侧三相带有电压，本侧4D41开关未合，此时相当于在两组压变A相的二次侧进行并列，由于A相压差产生差流造成1ZKK脱扣。

2.2 后台监控未发“PT断线”信号原因分析

根据PSL-603GM厂家技术说明书[1]，该保护TV断线判据如下：PT断线检查分为不对称断线识别和三相失压识别两种。在保护未启动时进行，保护启动后只保持启动前的标志。不对称断线判据为：

上述两个判据的任意一个满足，持续1.25秒后发PT断线信号，并报“PT断线”事件。三相失压采用以下判据：当采用线路PT时，三相电压绝对值之和小于0.5Un，开关不在跳位（TWJA、TWJB和TWJC不动作），或者某相电流大于0.04In，认为是PT三相失压。满足上述条件时，置PT三相失压标志，持续1.25s发PT断线信号和PT三相失压事件[1]。无论是PT不对称断线还是PT三相失压均视为“PT断线”。

当第一套光纤纵差保护屏1ZKK空气开关跳开后，4D41开关在分闸位置。保护装置电压采样为：Ua=59.8V，Ub=Uc=0。此时，由于三相电压不对称，满足|Ua+Ub+Uc|=59.8>8V，持续1.25秒的条件，保护装置应报“PT断线”信号，但调取后台报文历史记录并未发现该信号。从厂家技术人员反馈的信息，该信号也经过TWJ闭锁，因此后台监控人员始终无法发现1ZKK空开已脱扣。

2.3 距离手合加速动作原因

手动合开关时，PSL-603GM距离保护逻辑如图2所示。

此时，只要相间或接地距离三段动作，或门H11就是高电位，手合加速就能通过与门Y15，或门H13、H14、H22、H21永跳出口。在合闸瞬间，合后位置继电器KKJ=1，启动手合加速，Ub=Uc=0，B、C相间三段阻抗不经TV断线闭锁，BC相间三段就能动作，继而距离手合加速就能动作跳开开关。

该保护选相元件，采用电压电流复合突变量和复合序分量两种选相原理相结合的方法。本次故障，电流突变量启动（定值一次值为250A），由于故障前后电压没有突变，三相电流均发生了突变（二次值为0.255A，一次值约320A），保护判断为三相故障，报告中显示故障相别为CA相间，也可能显示AB、BC相间故障。由于三相均为负荷电流，零序电流很小，远小于零序加速段定值（定值一次值800A），所以零序加速段不会动作。

3 整改措施

为加强监控后台告警信号上传，及早发现异常信号，建议对现场信号回路进行整改，在设计原理上，修改信号回路设计，将交流空开1ZKK辅助接点接入后台信号，即将端子排1D40与1D32（PT断线信号）进行并接;在装置逻辑上，建议将“PT不对称断线”改为不经TWJ闭锁。在专业管理上，应进一步完善保护设备验收标准和内容，尤其是保护装置采用线路压变时方式时，将母线单相电压回路纳为检查重点，同时在验收环节对回路标识不清的接线及时要求整改[2]。

参考文献：

[1]刘淼淼，郭琰，季安平，等.二次交流电压回路误接线导致“接地”故障的分析[J].河南电力技术，2018（1）：48-52.

[2]PSL603G系列数字式线路保护装置技术说明书[Z].国电南京自动化股份有限公司，2006.