零序保護(hù)誤動(dòng)跳閘分析

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1、田頭變電站110kV馬田Ⅰ、Ⅱ回保護(hù)動(dòng)作分析報(bào)告一、事件前運(yùn)行方式110kV馬田I回、馬田Ⅱ回并列運(yùn)行對(duì)110KV田頭變進(jìn)行供電，田中線送電保線（對(duì)側(cè)開(kāi)關(guān)熱備用），110kVⅠ、Ⅱ組母線并列運(yùn)行；#3主變110kV運(yùn)行于110kVⅠ母；110kV馬田I回、田通I回、南田、田中線運(yùn)行于110kVⅠ母；110kV馬田Ⅱ回、田通Ⅱ回、大田線運(yùn)行于110kVⅡ母。田頭變一次接線圖二、設(shè)備情況110kV馬田I回、馬田Ⅱ回保護(hù)裝置：型號(hào)PSL-621D,南京南自；110kV大田線（田頭變）保護(hù)裝置：型號(hào)RCS-941A

2、,南京南瑞；2009年8月投運(yùn)；110kV大田線（大梁子電站）保護(hù)裝置：型號(hào)DPL-11D,南京恒星；2015年3月投運(yùn)；110kV大田線（咪湖三級(jí)電站）保護(hù)裝置：型號(hào)RCS-941A,南京南瑞；2009年9月投運(yùn)。三、保護(hù)報(bào)警信息110kV田頭變?cè)?016年5月31日20時(shí)42分57秒110kV馬田I回見(jiàn)（圖2）、馬田Ⅱ回見(jiàn)（圖1）零序Ⅰ段動(dòng)作，跳開(kāi)出線斷路器，20時(shí)42分57秒大田線保護(hù)啟動(dòng)見(jiàn)圖3。對(duì)側(cè)迷糊三站距離Ⅰ段動(dòng)作跳閘故障測(cè)距約5KM處（見(jiàn)圖4）、大梁子電站零序Ⅰ段動(dòng)作跳閘（見(jiàn)圖5）。圖1.馬田

3、Ⅱ回動(dòng)作報(bào)告圖2.馬田Ⅰ回動(dòng)作報(bào)告圖3.大田線保護(hù)啟動(dòng)報(bào)告圖4.T大田線保護(hù)跳閘信號(hào)（咪三站）圖4.大田線保護(hù)跳閘信號(hào)（大梁子電站）三、保護(hù)動(dòng)作分析故障發(fā)生后對(duì)馬田雙回線進(jìn)行了巡線，未發(fā)現(xiàn)異常，通過(guò)大梁子電站線路側(cè)避雷計(jì)數(shù)器發(fā)現(xiàn)有放電動(dòng)作一次，隨后由大梁子電站零起升壓對(duì)110KV大田線進(jìn)行沖電未發(fā)現(xiàn)異常；初步判斷大田線電站側(cè)跳閘是由于雷擊瞬時(shí)故障造成(雷雨天氣)，大田線田頭變側(cè)從保護(hù)啟動(dòng)波形分析在故障持續(xù)時(shí)間約為80MS后故障電流消失（馬田雙回跳閘），故保護(hù)未出口，根據(jù)相關(guān)保護(hù)動(dòng)作信息推測(cè)故障點(diǎn)很有可能在大

4、田線上，6月7日，再次停電安排對(duì)110kV大田線進(jìn)行重點(diǎn)區(qū)段進(jìn)行登桿檢查，發(fā)現(xiàn)#4桿B、C相瓷瓶有閃絡(luò)放電的痕跡（見(jiàn)下圖），于當(dāng)天更換損傷瓷瓶。大田線#4桿B、C相瓷瓶放電痕跡通過(guò)故障點(diǎn)的暴露可以得出，大田線保護(hù)動(dòng)作由于線路故障屬于正確動(dòng)作，田頭變側(cè)保護(hù)未出口由于屬于Ⅱ段保護(hù)范圍有延時(shí)，在此期間馬田雙回線Ⅰ段動(dòng)作切除了故障電流，故未出口屬于正確動(dòng)作（停電期間對(duì)大田線進(jìn)行了聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)，合格滿(mǎn)足投運(yùn)要求）。隨后對(duì)馬田雙回線零序Ⅰ段誤動(dòng)進(jìn)行分析，通過(guò)查看動(dòng)作報(bào)文矢量圖見(jiàn)下圖)可以看出，零序電壓在動(dòng)作區(qū)域保護(hù)裝置屬于

5、正確動(dòng)作，因此可以排除保護(hù)裝置本身問(wèn)題。故障報(bào)文分析矢量圖PSL-621D保護(hù)裝置零序功率方向動(dòng)作區(qū)隨后通過(guò)對(duì)此次動(dòng)作故障波形和試驗(yàn)正、反方向波形進(jìn)行比對(duì)發(fā)現(xiàn)，故障波形中故障電流超前故障電壓約90度（見(jiàn)下圖1-3）。滿(mǎn)足該保護(hù)裝置動(dòng)作判據(jù)，保護(hù)裝置將會(huì)判斷正方向故障動(dòng)作出口。此次電流同向和和試驗(yàn)正向波形相同，排除電流回路問(wèn)題；但故障電壓波形有所失真，故障相電壓和零序電壓同向，和試驗(yàn)正向波形有所不同；初步判斷造成此次保護(hù)誤動(dòng)的主要原因在電壓回路。圖1正方向試驗(yàn)波形（出口）圖2反方向試驗(yàn)波形（不出口）圖3馬田線

6、故障波形隨后對(duì)110kV電壓互感器二次回路進(jìn)行反措執(zhí)行檢查，核實(shí)PT接線及是否存在多點(diǎn)接地的情況，從保護(hù)裝置原理圖（見(jiàn)下圖）可以看出3U0由裝置內(nèi)部自產(chǎn)。保護(hù)裝置電壓采樣原理圖通過(guò)查看設(shè)計(jì)圖紙電壓接線端子圖和PT原理圖（見(jiàn)圖1和2）PT本體原理圖1保護(hù)電壓接線端子圖2發(fā)現(xiàn)開(kāi)口N線與星形繞組的N線共用一根導(dǎo)線，沒(méi)有分開(kāi)不符合反措要求，由此判斷開(kāi)口三角繞組的N線與星形繞組的N線共用一根導(dǎo)線是造成此次保護(hù)裝置誤動(dòng)的主要原因。五、造成110kV馬田雙回線不正確動(dòng)作原因分析：1.直接原因分析110kV大田線#4桿B、

7、C相瓷瓶發(fā)現(xiàn)有雷擊閃絡(luò)放電的痕跡，此處離110kV田頭變26公里左右，離水電站1公里，對(duì)照110kV田頭變110kV馬田Ⅰ回線、110kV馬田II回線保護(hù)裝置的測(cè)距信息（反方向上的80公里左右），同時(shí)對(duì)照110kV大田線上電廠側(cè)的保護(hù)測(cè)距信息（正方向上的5公里左右），線路兩側(cè)故障測(cè)距和實(shí)際位置不對(duì)應(yīng)，主要是由于過(guò)度電阻較大故測(cè)距數(shù)據(jù)誤差較大，但是都在其保護(hù)動(dòng)作范圍內(nèi)，加上通過(guò)登桿檢查，最終鎖定此故障點(diǎn)就是導(dǎo)致5.31事故跳閘的原因。2.間接原因分析本站建設(shè)于2009年，當(dāng)時(shí)公司還屬于民營(yíng)性質(zhì)，技術(shù)力量薄弱，

8、在接下來(lái)的幾年運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，沒(méi)有按照電網(wǎng)公司的反措要求執(zhí)行，特別是其中有關(guān)于110kV電壓互感器繞組接線核對(duì)需檢查的內(nèi)容（具體是：來(lái)自開(kāi)關(guān)場(chǎng)的電壓互感器二次回路4根引入線和開(kāi)口三角形繞組的2根引入線均應(yīng)使用各自獨(dú)立的電纜，不得共用。開(kāi)口三角繞組的N線與星形繞組的N線需分開(kāi)。）沒(méi)有得到執(zhí)行，導(dǎo)致電壓二次回路出現(xiàn)異常，在5.31當(dāng)天發(fā)生110kV線路接地時(shí)，保護(hù)裝置采集到錯(cuò)誤的電壓數(shù)值，導(dǎo)致零序保護(hù)的功率方向判斷錯(cuò)誤，