有關(guān)500kV變電站的母線微機(jī)保護(hù)誤動(dòng)討論

周恒　楊勇　全楠

摘 要：在電力系統(tǒng)中，母線保護(hù)是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要系統(tǒng)設(shè)備，它的安全性、可靠性、靈敏性和快速性對(duì)保證整個(gè)區(qū)域電網(wǎng)的安全具有決定性的意義。因此，設(shè)置動(dòng)作可靠、性能良好的母線保護(hù)，使之能迅速檢測出母線故障所在，并及時(shí)有選擇性的切除故障是非常必要的?；诖?，本文就某500kV變電站一起母線微機(jī)保護(hù)誤動(dòng)的原因進(jìn)行分析，并提出整改措施。

關(guān)鍵詞：500kV;誤動(dòng);母線微機(jī)保護(hù)

一、500kV變電站的母線微機(jī)保護(hù)誤動(dòng)事故概況

某變電站500kV、220kV電氣主接線圖如圖l所示。某日，500kV該變站內(nèi)除5012、5022、5052斷路器保持運(yùn)行外，其余10臺(tái)斷路器均跳閘，500kVI.1I母線失壓，#3主變發(fā)過負(fù)荷信號(hào)。

二、500kV變電站的母線微機(jī)保護(hù)誤動(dòng)事故分析

該變電站500kVI、II母線均配置BP一2A母線保護(hù);斷路器配置的保護(hù)為CSI一121A和LFP-921A。事故后對(duì)保護(hù)動(dòng)作報(bào)文、故障錄波進(jìn)行調(diào)?。孩貰P一2A母線保護(hù)無任何報(bào)文，裝置上“失靈保護(hù)動(dòng)作”出口板上“出口1～16”燈全亮。由此可知，母差保護(hù)未動(dòng)，失靈保護(hù)動(dòng)作。②CSI-121A保護(hù)報(bào)文為SLCDCK，即失靈重動(dòng)出口;LFP-92lA保護(hù)報(bào)文為LTST，即三相聯(lián)跳出口。這些都不是斷路器保護(hù)本身的動(dòng)作，事故時(shí)保護(hù)裝置模擬量均無異常。③除各開關(guān)變位、BP_2A失靈保護(hù)動(dòng)作報(bào)文外，還報(bào)“2007一08—12T19-54-24-444#3主變I、II套保護(hù)風(fēng)冷啟動(dòng)（n58）！”、“2007-08-12T19-54—27—567#3主變油流異常（n43）！”、“2007-08-12T19-54-27-967#3主變油流異常（n43）！復(fù)歸”、“2007-08-12T19-54—31-29#3主變冷卻器電機(jī)故障（n37）！”，而這4個(gè)信號(hào)只有在#3主變風(fēng)冷啟動(dòng)時(shí)才會(huì)出現(xiàn)。

通過分析保護(hù)、監(jiān)控系統(tǒng)SOE報(bào)文，可作出以下判斷：①排除工作人員“三誤”的可能性;②排除一次系統(tǒng)故障的可能性（聯(lián)系中調(diào)、地調(diào)，事故前電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定）;③BP一2A母線失靈保護(hù)動(dòng)作出口，跳開500kVI、II母線上lO臺(tái)斷路器;④確認(rèn)此次事故是由直流系統(tǒng)干擾引起，并針對(duì)“#3主變油流異?！毙盘?hào)多次出現(xiàn)的現(xiàn)象把#3主變風(fēng)冷控制系統(tǒng)作為重點(diǎn)檢查對(duì)象。

三、500kV變電站的母線微機(jī)保護(hù)誤動(dòng)干擾源的查找

對(duì)500kVI、II母BP一2A母線保護(hù)進(jìn)行失靈動(dòng)作脈沖展寬試驗(yàn)，檢查BP一2A母線保護(hù)失靈動(dòng)作延時(shí)是否為裝置固有展寬10ms。通過微機(jī)試驗(yàn)臺(tái)接點(diǎn)控制失靈開入的接通時(shí)間，檢查該保護(hù)實(shí)際需要多長的開入時(shí)間才能使失靈保護(hù)出口，試驗(yàn)結(jié)果見表l。

由表1可知，失靈開入的接通時(shí)間小于lOms時(shí)，保護(hù)仍然能動(dòng)作。將失靈接點(diǎn)接入示波器進(jìn)行監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)斷開失靈開入外部接點(diǎn)后，失靈開入回路的電壓有一個(gè)緩降過程（電容器放電過程），這實(shí)際延長了失靈開入時(shí)間。通過波形判斷，失靈開入回路的返回電壓約為50～60V。又由于失靈開入回路在保護(hù)內(nèi)部使用的是光隔（光電隔離器），而光隔為電流動(dòng)作元件，其動(dòng)作電流約為2～3mA，因此該母線保護(hù)的失靈開入回路靈敏度很高，不能有效躲過直流回路的干擾。

拔出保護(hù)的失靈開入插件，發(fā)現(xiàn)各失靈開入回路均并接有1個(gè)100nF的電容器（干擾吸收回路）。由于電容器存在充放電過程，因此展寬了失靈開入回路的時(shí)間，同時(shí)也展寬了外部干擾的持續(xù)時(shí)間。在500kVI母BP一2A母線保護(hù)上接入干擾監(jiān)視設(shè)備，監(jiān)視點(diǎn)為5011、5021、503l、5041斷路器失靈開入回路和直流母線“+”、“一”對(duì)地回路。

在上述故障發(fā)生的第二天，監(jiān)視設(shè)備捕捉到一個(gè)強(qiáng)烈干擾。干擾發(fā)生時(shí)，#3主變風(fēng)冷控制系統(tǒng)接觸器正好啟動(dòng)，溫度l啟動(dòng)風(fēng)扇。查看監(jiān)控后臺(tái)記錄，此時(shí)正好發(fā)出“#3主變1、2套保護(hù)風(fēng)冷啟動(dòng)（n58）”、“3#主變油流異常（n43）”信號(hào)。此情況驗(yàn)證了事故調(diào)查時(shí)的判斷：干擾源在#3主變風(fēng)冷控制系統(tǒng)。停電檢查#3主變，發(fā)現(xiàn)控制箱內(nèi)501.1接觸器上K17、K18回路的2根接線接反，二次線為廠家原產(chǎn)配線，無后期改接現(xiàn)象。

綜上所述，由于#3主變A相第l組風(fēng)冷控制回路接線錯(cuò)誤，導(dǎo)致交流電源串人直流系統(tǒng)。使2套BP-2A母線保護(hù)的失靈啟動(dòng)回路同時(shí)受到干擾。而BP一2A母線保護(hù)的抗干擾能力也未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，因此造成保護(hù)誤動(dòng)作。

四、500kV變電站的母線微機(jī)保護(hù)誤動(dòng)事故暴露的問題及整改措施

這次事故暴露出以下問題：①#3主變A相第l組風(fēng)冷控制回路接線有錯(cuò)誤，設(shè)備出廠驗(yàn)收存在問題;②BP一2A母線保護(hù)抗干擾能力未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，失靈保護(hù)啟動(dòng)網(wǎng)路展寬延時(shí)不夠;③在安裝調(diào)試中，基建單位未按接線圖核對(duì)接線的正確性，沒有做啟動(dòng)備用風(fēng)冷系統(tǒng)試驗(yàn);運(yùn)行單位在主變定檢中沒有規(guī)范風(fēng)冷系統(tǒng)的試驗(yàn)項(xiàng)目。

針對(duì)以上問題應(yīng)采取以下整改措施：①對(duì)500kVBP一2A母線保護(hù)進(jìn)行整改，同時(shí)針對(duì)BP一2B保護(hù)與廠家溝通，擬訂反事故技術(shù)措施計(jì)劃并實(shí)施。具體實(shí)施辦法是在母差失靈開入光隔前增加強(qiáng)電中間繼電器（功率為5W），保證小脈沖不會(huì)造成保護(hù)誤動(dòng);增加失靈開入回路脈沖的啟動(dòng)延時(shí)（增加20ms），確保能躲過可能遇到的長脈寬干擾脈沖。②基建、運(yùn)行單位在投運(yùn)驗(yàn)收中要把好關(guān)。在運(yùn)行維護(hù)中規(guī)范定檢項(xiàng)目。特別足在主變驗(yàn)收工作中要完善備用風(fēng)冷系統(tǒng)的驗(yàn)收項(xiàng)目。③加大對(duì)直流系統(tǒng)瞬時(shí)接地和干擾的監(jiān)測。定期監(jiān)督分析相關(guān)信號(hào)，重點(diǎn)排查干擾源，消除潛在隱患。④對(duì)斷路器失靈保護(hù)開入、線路保護(hù)開入、遠(yuǎn)跳通道開入等采用光隔的環(huán)節(jié)以及直流串?dāng)_概率較高的部位，在大修期間要重點(diǎn)檢查，進(jìn)行動(dòng)作功率及脈沖延時(shí)試驗(yàn)。

五、小結(jié)

總之，母線是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備，在整個(gè)輸配電系統(tǒng)中起著非常重要的作用。由此，母線保護(hù)是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要系統(tǒng)設(shè)備，它的安全性、可靠性、靈敏性和快速性對(duì)保證整個(gè)區(qū)域電網(wǎng)的安全具有決定性的意義。

參考文獻(xiàn)

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