一起區(qū)域備自投誤動(dòng)事故分析

鄧 輝，周子恒，何 欽，潘柳兆

(國(guó)網(wǎng)湖北省電力有限公司武漢供電公司，湖北 武漢 430000)

0 引 言

某日22時(shí)47分，220 kV鍋?lái)斏阶?10 kV鍋農(nóng)線鍋29線路BC相故障，誘發(fā)了110 kV知音、蔡甸、新農(nóng)區(qū)域備自投[1-2]保護(hù)動(dòng)作。筆者認(rèn)真分析此次事故的發(fā)生原因，并吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行水平的提高有一定的參考價(jià)值。

1 事故經(jīng)過(guò)

1.1 運(yùn)行方式介紹

本次事故涉及某市兩個(gè)220 kV及三個(gè)110 kV變電站，事故前電網(wǎng)運(yùn)行方式如圖1所示。

圖1 某市電網(wǎng)接線圖

110 kV知音變110 kV#1母、#2母分列運(yùn)行，其中110 kV知蔡線知07通過(guò)蔡012刀閘為110 kV蔡甸變110 kV#1母供電。110 kV蔡甸變110 kV#1母、#2母分列運(yùn)行，110 kV#1主變運(yùn)行在110 kV#1母，110 kV#2主變運(yùn)行在110 kV#2母，110 kV蔡03開(kāi)關(guān)熱備用，其中新農(nóng)變通過(guò)110 kV農(nóng)蔡線(農(nóng)022刀閘、蔡022刀閘)為110 kV蔡甸變110 kV#2母供電。110 kV新農(nóng)變110 kV#1母、#2母并列運(yùn)行，110 kV#1主變運(yùn)行在110 kV#1母，110 kV#2主變運(yùn)行在110 kV#2母，110 kV農(nóng)03開(kāi)關(guān)運(yùn)行，其中鍋?lái)斏阶兺ㄟ^(guò)110 kV鍋農(nóng)線(鍋29開(kāi)關(guān)、農(nóng)012刀閘)為110 kV新農(nóng)變110 kV#1母供電。

1.2 本例中區(qū)域備自投的正確邏輯

當(dāng)鍋農(nóng)線線路保護(hù)動(dòng)作時(shí)，新農(nóng)站#1母電壓、#2母電壓和分段電流消失，蔡甸站#2母電壓消失，新農(nóng)站跳新農(nóng)分段開(kāi)關(guān)，蔡甸站合蔡甸分段開(kāi)關(guān)。

1.3 事故經(jīng)過(guò)

某日22時(shí)47分，220 kV鍋?lái)斏阶?10 kV鍋農(nóng)線鍋29線路BC相故障，相間距離一段動(dòng)作，重合閘成功。110 kV知音、蔡甸、新農(nóng)三站區(qū)域備自投保護(hù)動(dòng)作，110 kV農(nóng)03開(kāi)關(guān)跳閘，新農(nóng)10 kV分段備自投動(dòng)作，110 kV蔡03開(kāi)關(guān)未合閘，蔡甸10 kV分段備自投因過(guò)負(fù)荷閉鎖未動(dòng)作，蔡甸10 kV#6、#7母線負(fù)荷損失，蔡甸變電站工況退出。保護(hù)及斷路器動(dòng)作情況如下。

(1)各保護(hù)屏(操作箱)信號(hào)知音變區(qū)域備自投主站裝置南瑞繼保PCS-998，子站裝置南瑞繼保PCS-998；新農(nóng)區(qū)域備自投子站裝置南瑞繼保PCS-998，智能終端南瑞繼保PCS-222；蔡甸區(qū)域備自投子站裝置南瑞繼保PCS-998，智能終端南瑞繼保PCS-222。三個(gè)站區(qū)域備自投裝置南瑞繼保PCS-998定值與定值單一致，裝置時(shí)間一致。故障時(shí)刻各站PCS-998裝置信息如表1所示。

表1 故障時(shí)刻區(qū)域備自投主站及子站的保護(hù)裝置goose報(bào)文

隨后，經(jīng)與監(jiān)控中心核實(shí)，22:48:21蔡甸站工況退出。

(2)開(kāi)關(guān)情況。農(nóng)03開(kāi)關(guān)在跳閘位置，蔡03開(kāi)關(guān)

在跳閘位置，其他設(shè)備運(yùn)行正常。

2 過(guò)程分析

當(dāng)日22時(shí)47分18秒，110 kV鍋農(nóng)線鍋29相間距離一段動(dòng)作，鍋29開(kāi)關(guān)跳閘，1 s后重合成功。110 kV鍋農(nóng)線新農(nóng)側(cè)保護(hù)(采用農(nóng)03操作箱及電流)啟動(dòng)。當(dāng)日22時(shí)47分18秒，110 kV新農(nóng)變?nèi)臼海?10 kV#1母、#2母無(wú)壓，110 kV母聯(lián)農(nóng)03無(wú)流，110 kV蔡甸變110 kV#2母無(wú)壓，區(qū)域備自投保護(hù)啟動(dòng)。經(jīng)廠家分析，由于交流失壓，新農(nóng)、蔡甸2 M通信暫時(shí)中斷，區(qū)域備自投新農(nóng)、蔡甸子站裝置與知音主站裝置goose鏈路異常，知音主站裝置goose采樣保持goose鏈路異常前的狀態(tài)，判斷新農(nóng)110 kV#1母、#2母無(wú)壓，110 kV母聯(lián)農(nóng)03無(wú)流，110 kV蔡甸變110 kV#2母無(wú)壓，5 s達(dá)到定值追跳時(shí)限后，農(nóng)03跳閘。新農(nóng)區(qū)域備自投子站裝置南瑞繼保PCS-998，智能終端南瑞繼保PCS-222采集110 kV鍋農(nóng)線(農(nóng)03)跳位、母聯(lián)STJ(北京四方CSC-161A無(wú)南瑞繼保PCS222所需KKJ節(jié)點(diǎn)，改為STJ節(jié)點(diǎn))、保護(hù)跳閘開(kāi)入。檢查發(fā)現(xiàn)，事故發(fā)生時(shí)，110 kV鍋農(nóng)線(農(nóng)03)保護(hù)裝置CSC-161A端子排二次線802(農(nóng)03跳位)、804(農(nóng)03STJ)位置接反，導(dǎo)致區(qū)域備自投保護(hù)將農(nóng)03跳閘后，新農(nóng)區(qū)域備自投子站裝置沒(méi)有收到農(nóng)03母聯(lián)TWJ開(kāi)入，反而收到農(nóng)03母聯(lián)STJ開(kāi)入，閉鎖區(qū)域備自投。正確的接線情況如表2所示。

表2 新農(nóng)變110 kV鍋農(nóng)線CSC-161A保護(hù)裝置操作插件背板連接表(部分)

由于新農(nóng)變區(qū)域備自投子站閉鎖區(qū)域備自投，知音區(qū)域備自投主站沒(méi)有發(fā)出區(qū)域備自投合蔡03的goose報(bào)文，同時(shí)蔡甸變2 M通信受失壓影響，使得蔡03未合閘。

3 原因分析

(1)二次接線出錯(cuò)。110 kV知音、蔡甸、新農(nóng)區(qū)域備自投保護(hù)涉及一個(gè)智能站，兩個(gè)常規(guī)站，現(xiàn)場(chǎng)比較復(fù)雜，設(shè)計(jì)圖紙多次改動(dòng)。施工時(shí)沒(méi)有認(rèn)真檢查新農(nóng)變區(qū)域備自投保護(hù)二次接線，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)二次接線錯(cuò)誤。

(2)通訊設(shè)備未接入U(xiǎn)PS，造成鏈路中斷。區(qū)域備自投保護(hù)依靠2 M通道實(shí)現(xiàn)各站之間的通信。110 kV蔡甸、新農(nóng)變2 M遠(yuǎn)動(dòng)通信設(shè)備沒(méi)有接入U(xiǎn)PS，全站失壓時(shí)通信受影響。蔡甸變區(qū)域備自投子站屏柜交流電源接入380 V#1交流饋線屏，故障時(shí)沒(méi)有失電，但與知音主站goose通信鏈路仍然受到影響。

(3)安裝時(shí)調(diào)試方法有誤。安裝備投設(shè)備后，由于保護(hù)調(diào)試不具備帶開(kāi)關(guān)做整組試驗(yàn)條件，故主要在知音主站通過(guò)數(shù)字式測(cè)試儀加量分階段做靜態(tài)調(diào)試，檢查各站模擬量、開(kāi)關(guān)量及閉鎖功能，模擬各種故障下保護(hù)動(dòng)作。知音變采用凱墨抓包，新農(nóng)、蔡甸采用測(cè)量出口壓板電位的方式。110 kV新農(nóng)變備自投子站裝置母聯(lián)TWJ、母聯(lián)STJ等開(kāi)入量通過(guò)在本屏柜端子排上短接二次線驗(yàn)證，恰好避開(kāi)了保護(hù)動(dòng)作后繼電器的變位，方法存在問(wèn)題。

4 防范措施及總結(jié)

(1)保護(hù)安裝時(shí)應(yīng)指派多名經(jīng)驗(yàn)較豐富的技術(shù)骨干和工作班成員分屏柜反復(fù)檢查現(xiàn)場(chǎng)接線情況，防止誤接線。

(2)設(shè)計(jì)方和施工方都應(yīng)考慮故障發(fā)生時(shí)站內(nèi)各保護(hù)裝置的通訊情況，尤其是同一保護(hù)需要收集多個(gè)站內(nèi)的信息時(shí)，各站內(nèi)的子裝置應(yīng)保證電源供應(yīng)不隨系統(tǒng)內(nèi)斷路器跳閘而失電。條件允許，應(yīng)盡可能將各站內(nèi)的子裝置接入不間斷電源。

(3)保護(hù)安裝調(diào)試時(shí)，不應(yīng)只驗(yàn)證跳閘回路的壓板電位變化，還應(yīng)驗(yàn)證回路中一些可能影響保護(hù)動(dòng)作或閉鎖的繼電器動(dòng)作情況，例如本文所提案例中的母聯(lián)TWJ、STJ等。

(4)總體上講，區(qū)域備自投涉及變電站多，特別是這些變電站中既有智能站又有綜自站時(shí)需謹(jǐn)慎考慮與現(xiàn)有設(shè)備的配合，避免出錯(cuò)。