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關(guān)于一次電網(wǎng)事故的繼電保護動(dòng)作分析
摘 要 220kV變電站110kV出線(xiàn)由于山火，引起一系列繼電保護裝置動(dòng)作跳閘，造成變電站 110kV母線(xiàn)失壓。針對此次事故就繼電保護動(dòng)作情況進(jìn)行分析，并對開(kāi)關(guān)保護越級跳閘誤動(dòng)原因提出整定值的管理及開(kāi)關(guān)機構維護的整改意見(jiàn)。關(guān)鍵詞 220kV變電站；繼電保護裝置；動(dòng)作分析
1 事故前的運行方式
臺山站：1號主變220kV側中性點(diǎn)221000、110kV側中性點(diǎn)11000地刀在合閘位置，2號主變220kV側中性點(diǎn)222000、110kV側中性點(diǎn)12000地刀在斷開(kāi)位置。
臺山站：110kV1M母線(xiàn)與110kV2M母線(xiàn)經(jīng)110kV母聯(lián)100開(kāi)關(guān)并列運行；1號主變110kV側101、110kV臺北線(xiàn)121、110kV臺長(cháng)線(xiàn)122、110kV臺聯(lián)線(xiàn)125、110kV臺紅線(xiàn)126掛110kV1M母線(xiàn)運行；2號主變110kV側102、110kV臺斗乙線(xiàn)127、110kV臺湖線(xiàn)129、110kV臺塔甲線(xiàn)130掛110kV2M母線(xiàn)運行。
北區站、長(cháng)塘站，公益站：110kV臺北線(xiàn)、110kV臺長(cháng)線(xiàn)、110kV長(cháng)公線(xiàn)、110kV北公線(xiàn)環(huán)網(wǎng)運行，帶北區站、長(cháng)塘站、公益站負荷。
白沙站：由塔山站110kV塔沙線(xiàn)供電。
2 事故經(jīng)過(guò)
2009年7月22日11h44min06s472.9ms，110kV臺斗乙線(xiàn)C相故障，臺山站110kV臺斗乙線(xiàn)零序過(guò)流Ⅰ、距離Ⅰ段保護動(dòng)作，因開(kāi)關(guān)拒動(dòng)。引起零序過(guò)流Ⅱ、Ⅲ段，距離Ⅱ、Ⅲ段相繼動(dòng)作。11h44min08s809.5ms：臺山站l號主變110kV側零序方向過(guò)流Ⅱ段第二時(shí)限（t=2.3s）動(dòng)作，跳開(kāi)l號主變三側開(kāi)關(guān)。11h44min09s159.7ms：臺山110kV臺聯(lián)線(xiàn)零序過(guò)流Ⅱ段動(dòng)作，開(kāi)關(guān)跳閘，不重合。11:44:09：778.9s：臺山站2號主變復合電壓方向過(guò)流Ⅰ段第一時(shí)限（t=3.3s）動(dòng)作，跳110kV母聯(lián)100開(kāi)關(guān)，引起臺山站110kv1M母線(xiàn)失壓，同時(shí)引起北區站、長(cháng)塘站、公益站、聯(lián)盛站、紅嶺站等5個(gè)110kV站全站失壓。11h44min10s126.9ms：臺山站2號主變復合電壓方向過(guò)流I段第二時(shí)限（t=3.6s）動(dòng)作，跳2號主變110kV側102開(kāi)關(guān)，引起臺山站110kV2M母線(xiàn)失壓，同時(shí)引起橫湖站、塔山站、白沙站等3個(gè)110kV站全站失壓。
3 事故處理情況
1）11h54min，由110kV昌益線(xiàn)帶北區站、長(cháng)塘站、公益站等3個(gè)110kV站的負荷運行。2）11h56min，由110kV斗紅線(xiàn)供電紅嶺站負荷運行。3）12h15min臺山站拉開(kāi)110kV臺斗乙線(xiàn)1274、1272刀閘，并經(jīng)檢查110kV母線(xiàn)無(wú)異常。4）12h30min臺山站合上2號主變110kV側102開(kāi)關(guān)，向110kV2M母線(xiàn)充電正常。5）12h35min臺山站供電110kV臺塔甲線(xiàn)、110kV臺湖線(xiàn)；12：40時(shí)塔山站、白沙站、橫湖站恢復正常供電。6）12h46min臺山站合上110kV母聯(lián)100開(kāi)關(guān)，充電110kV1M母線(xiàn)。7）12h40min臺山站供電110kV臺聯(lián)線(xiàn)，12：50時(shí)聯(lián)盛站恢復正常供電。8）13h16min臺山站l號主變投入運行，13：24時(shí)110kV系統恢復正常方式。
4 保護動(dòng)作分析
4.1 號主變、2號主變繼保裝置中壓側后備保護定值整定情況
1）1號主變、2號主變中壓側的CT變比1200/5。2）1號主變、2號主變中壓側復合電壓方向過(guò)流定值4.38A；第一時(shí)限3.3s切母聯(lián)，第二時(shí)限3.6s切變中。3）中壓側零序方向過(guò)流Ⅰ段電流定值31.4A，第一時(shí)限1.5s切母聯(lián)，第二時(shí)限1.8s切變中。4）中壓側零序方向過(guò)流Ⅱ段電流定值2.9A，2.3s切主變三側。5）110kV臺斗乙線(xiàn)零序Ⅰ段電流33A，時(shí)間0s；零序Ⅱ段電流10A，時(shí)間0.9s；零序Ⅲ段電流2.9A，時(shí)間1.8s。6）110kV臺聯(lián)線(xiàn)零序Ⅰ段電流8A，時(shí)間0s；零序Ⅱ段電流2A、時(shí)間0.3s。
4.2 保護動(dòng)作行為分析
1）110kV臺斗乙線(xiàn)C相故障，110kV臺斗乙線(xiàn)距離I段、零序I段動(dòng)作出口，開(kāi)關(guān)拒動(dòng)，故障仍然存在，引起110kV臺斗乙線(xiàn)距離Ⅱ、Ⅲ段、零序Ⅱ、Ⅲ段相繼動(dòng)作，故障電流（二次值3Io=49A，Ic=49A，CT變比為600/5）。2）由于1號主變110kV側中性點(diǎn)11000地刀在合閘位置，2號主變110kV側中性點(diǎn)12000地刀在斷開(kāi)位置。所以只有1號主變有零序電流通過(guò)，故障電流（二次值3Io=25A，Ic=17A，CT變比為1200/5）只達到中壓側零序方向過(guò)流保護Ⅱ段保護動(dòng)作值，2.3s切＃l主變三側開(kāi)關(guān)，此時(shí)，故障電流依然存在，再由＃2主變中壓側復壓閉鎖過(guò)流I段t1=3.3s跳開(kāi)110kV母聯(lián)100開(kāi)關(guān)，t2=3.6s切開(kāi)＃2主變中壓側開(kāi)關(guān)。3）1號主變跳開(kāi)三側開(kāi)關(guān)后，110kV系統失去接地點(diǎn)，成為不接地系統，單相接地，非故障相電壓升高，變壓器中性點(diǎn)電壓升高，110kV臺聯(lián)零序保護動(dòng)作是由于110kV聯(lián)盛站主變中性點(diǎn)放電間隙擊穿（有小水電）形成零序電流回路，致使零序Ⅱ段保護動(dòng)作，0.3s跳閘。4）保護動(dòng)作評價(jià)：這是一次典型開(kāi)關(guān)拒動(dòng)造成越級跳閘故障。從以上分析可以得出結論：故障時(shí)，臺山站1號、2號主變保護、110kV臺斗乙線(xiàn)保護、110kV臺聯(lián)線(xiàn)保護動(dòng)作行為正確。
5 開(kāi)關(guān)機構故障分析
臺山站110kV臺斗乙線(xiàn)開(kāi)關(guān)由于“就地/遠方”切換開(kāi)關(guān)在遠方位置時(shí)，接點(diǎn)不導通，“就地/遠方”切換開(kāi)關(guān)與跳閘回路串在一個(gè)回路上，導致保護動(dòng)作出口后開(kāi)關(guān)控制回路斷線(xiàn)而拒動(dòng)。又由于回路設計的缺陷，“就地/遠方”切換開(kāi)關(guān)在遠方位置時(shí)該接點(diǎn)不導通，但不能報出控制回路斷線(xiàn)告警信號。運行人員正常維護無(wú)法及時(shí)發(fā)現設備缺陷，埋下了運行隱患，從而導致此次大面積事故的發(fā)生。
6 反事故措施
根據這次故障現象（一次很普通的山火），繼電保護裝置動(dòng)作行為正確，但事故影響很大，導致八個(gè)變電站停電，為避免此類(lèi)事故再次發(fā)生，可采取以下方式：
1）從設計方案避免。保護跳閘回路是保護的最重要的回路之一，回路上的任何元件發(fā)生故障，都會(huì )造成保護出口而不能跳閘。因此，保護跳閘回路整個(gè)回路都應在監視的范圍內，任何時(shí)候斷開(kāi)都應可靠發(fā)出“控制回路斷線(xiàn)”信號以引起運行人員的注意，及時(shí)處理缺陷。2）從保護方案上考慮。主變中壓側后備保護零序保護建議增設一段跳母聯(lián)開(kāi)關(guān)而避免出線(xiàn)開(kāi)關(guān)拒動(dòng)時(shí)造成兩段母線(xiàn)失壓，造成大面積停電。3）從運行方式上考慮。110kV臺斗乙線(xiàn)是熱備用線(xiàn)路，一般不應接在主電源側，從而避免在故障時(shí)對主系統造成不必要的沖擊甚至大面積停電。
7 小結
通過(guò)此次電網(wǎng)事故的繼電保護動(dòng)作分析，總結出如下經(jīng)驗教訓：
1）加強對設計圖紙的審查。圖紙設計是一項十分專(zhuān)業(yè)的工作，但難免有出錯的地方，這需要我們細心審查，發(fā)現其中的細小的錯誤；甚至在竣工投產(chǎn)后也經(jīng)常對圖紙進(jìn)行檢查，發(fā)現比較難以發(fā)現的錯誤。從而使繼電保護裝置完全發(fā)揮電網(wǎng)衛士的作用。2）加強對開(kāi)關(guān)機構的維護工作，及時(shí)處理缺陷。運行人員一定要有憂(yōu)患意識，任何細小的缺陷都有可能導致事故，一定要細心巡視，發(fā)現缺陷要積極要求修試部門(mén)及時(shí)處理缺陷。
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