关于一起小电流接地选线保护不正确动作的分析

刘林 刘岑俐

贵州电网有限责任公司凯里榕江供电局/凯里供电局 贵州 凯里 557200

1 10kV线路特点

目前我国10kV配电网系统大多采用小电流接地方式，即中性点不接地或经消弧线圈接地。这样在10kV线路发生单相接地故障时，故障点产生的故障电流很小，传统的线路保护装置无法切除此类故障，且由于故障线路线电压保持对称，线路将保持运行1至2小时，提高了供电的可靠性。但是长时间接地将对电网设备造成损坏，威胁电网的稳定运行[1]。

2 10kV线路小电流不正确动作分析

近期某35kV变电站发生了一起10kV线路单相接地故障小电流不正确动作事件。此站10kV电压等级部分采用单母线的一次接线方式，故障线路所在的母线共有6条出线，1条电容器, 接线图如图1。

该站目前配有小电流接地选线装置一套，为2019年6月投运。装置型号为南瑞继保PCS-9657N。该装置主要采用暂态法原理进行故障选线。

故障发生后小电流保护装置的动作行为：接地发生，选线启动，首跳10kV 平鲁线004，首次选线成功，接地发生，选线启动，接地消失，接地发生，10kV I母接地。

图1 某35kV变电站10kV接线图

2.1 保护动作行为分析

小电流接地选线装置保护定值：

接地选线启动电压：15V，接地告警延时：3秒，选线跳闸支路：3，选线跳闸投入，后加速跳闸投入（默认10秒），轮切退出，各支线参与选线跳闸。

小电流接地选线装置故障录波图如图2。

图2 小电流接地选线装置录波

小电流保护动作分析：小电流保护动作时间为2020-07-24 18:30:25:854ms。如图2，该站10kV线路发生A相接地，零序电压84V左右，79ms选线装置仅暂态功率方向判10kV平鲁线接地，故障持续存在，5001ms装置10kV 004选线跳闸出口，5064ms接地消失，5083ms装置发首次选线成功，8127ms10kV 004重合闸成功，9986ms10kV线路A相再次接地，此时与小电流后加速跳闸开放时间10s相差14ms，选线装置判线路故障为瞬时性故障，中间变量清零，11099ms接地消失，未达到接地告警及选线跳闸时限，14519ms线路再次发生A相接地，17519ms装置判10kV I母接地，闭锁保护。

18：30:28:854ms后小电流接地选线装置判10kV平鲁线接地，在跳开10kV平鲁线接地告警消失后，变量未返回，导致小电流接地选线在首跳成功后处于闭锁状态。结合现场检查，运行人员到站后，保护装置处于告警状态且无法复归，经人为断电重启后装置运行正常。结合往后的动作情况，小电流接地选线装置处于正常状态。

2.2 保护不动作的原因分析

经对小电流接地选线装置的检查，10kV I母零序电压接线正确，6条10kV线路零序电流接线均正取，无极性接反情况。对装置自身进行检查，发现小电流接地选线装置的程序版本为3.01，校验码为D121C7D4。程序版本较低，存在开关变量无法返回的缺陷。造成保护动作后，接地变量未返回，保护装置闭锁，在线路再次发生接地故障时，无法正常切除故障，造成保护拒动[2]。

3 小电流接地选线装置日常维护探讨

3.1 小电流接地选线正确率较低的原因分析

根据目前辖区内变电站小电流接地选线装置各类动作情况的分析。下面谈谈造成小电流接地选线正确率较低的原因。

（1）选线装置自身设计的原理，对电网内各类接地故障不能很好反映其故障量，或装置硬件可靠性不高，程序后期优化与现场维护脱节。

（2）小电流接地选线装置在安装、调试过程中，运维人员质量把控不到位，造成接线错误，造成选线过程中装置误动或拒动。

（3）对于10kV架空线路，其零序电流采用的是三相电流合成计算。而实际运行中采集的零序电流受到的干扰很大，如三相电流互感器特性不一致、装置采样CT误差大等因素，因此其准确性较差。

（4）后期使用过程中，运维人员运维较差，不能及时发现装置存在的各类告警，使装置带病运行。

在上述案例中的某35kV变电站的10kV平鲁线没有选线就为装置程序出错，所以需对程序进行升级。

3.2 提升小电流接地选线正确率的建议

（1）采用入网测试合格产品，选用暂态原理的小电流接地选线装置。

（2）严把验收关，保证CT极性一致，接线正确。

（3）CT选型，同一现场使用的零序CT或三相CT的电气特性基本一致，应为同一厂家、同一型号、同一批次的产品。尽量选择变比更小、准确度更高的CT。

装置要选择采样及测量精度高、抗干扰能力强的元器件。

（4）把小电流接地选线装置的运维纳入保护装置运维范畴，加强日常巡视和专业巡视，及时发现缺陷并按时消缺。

4 结束语

中性点不接地系统中10kV线路发生单相接地故障时,接地故障将引起非故障相电压的升高。由于选线装置的不可靠,造成装置误判，选线不动作，使得故障长期存在，对系统的绝缘性能构成威胁，且危害人身安全。

为防止类似事件的发生，防范小电流接地选线拒动、误动的风险，在日常运维中除了对装置的日常检查，还因关注装置的软件版本是否更新及存在漏洞。