一起220kV线路保护拒动分析

一起220kV线路保护拒动分析
作者：王国忠申娟平蒋体浩
来源：《电子技术与软件工程》2016年第21期
摘要本文通过对某220kV线路主一保护拒动的录波分析、现场查找，确认由保护压板开入公共端子松动引起，反映出无人值守模式下变电站设备验收、日常维护及监盘等各工作环节的重要性。

【关键词】线路保护拒动端子松动维护功能
某220kV 线路C相故障，其两侧主一保护（PSL-603GCM）差动保护启动、距离零序保护启动，保护未出口；主二保护（PSL-603UZC）纵差保护跳C相、纵联保护跳C相，重合闸动作成功。

通过对主一保护拒动作的分析与查找，充分暴露出PSL-603GCM保护装置部分功能的缺失，无人值守变电站日常维护工作的不足。

1 原因分析
1.1 保护动作情况分析
1.1.1 甲侧
主一保护：差动保护启动、距离零序启动，未出口，保护动作行为拒动；主二保护：纵差保护9ms跳C相、纵联保护34ms跳C相，开关60ms断弧，保护装置测距47.19km，保护动作行为正确；C相故障重合成功，保护动作行为正确。

现场调取装置故障时的采样信息及保护定值信息（见图1），当线路发生C相接地故障瞬间，差动保护感受到的故障电流2.8A（单端）远大于保护定值0.38A，保护只启动并未出口。

故障前、后保护装置并未出现通道告警，装置闭锁、告警等相关信息，因此不可能出现上述情况造成保护拒动；检查保护功能软、硬压板及控制字投入情况，装置开入、开出状态等关系到保护功能逻辑判断的各个节点，经现场查看核实保护功能逻辑判断各环节均正常投入且功能完善。

依据差动保护动作逻辑：当系统发生故障时，若流经保护装置的故障电流大于整定电流值且保护功能压板、控制字均在投入状态就进行相关逻辑运算与判断，在通道完好的情况下向对侧和本侧发出允许出口信号，当收到对侧允许出口信号和本侧自发的允许出口信号后保护出口跳闸。

可以得出：甲侧没有收到乙侧允许出口信号是导致主一保护拒动的主要原因，所以排除因本侧装置引起的拒动。

1.1.2 乙侧
主一保护：主一保护差动保护启动、距离零序启动，未出口，保护动作行为拒动；主二保护：纵差保护9ms跳C相，接地距离Ⅰ段29ms跳C相，纵联保护34ms跳C相，开关61ms 断弧，保护装置测距28.49km，保护动作行为正确；C相故障重合成功，保护动作行为正确。

调取装置故障时的采样信息及保护定值信息（见图1），当线路发生C相接地故障时，流经差动保护的故障电流2.55A（单端）远大于保护定值0.38A，差动保护只启动并未出口。

现场查看故障前、后保护装置并未出现通道告警，装置闭锁、告警等相关信息，因此不可能出现上述情况造成保护拒动；对保护功能软、硬压板及控制字投入情况，装置开入、开出状态检查时发现保护装置面板显示的硬压板位置与实际压板投入不对应，硬压板在投入状态但装置显示均未投入。

虽然流经差动保护的故障电流值达到保护整定值，但由于保护装置的硬压板投入未能被装置识别出导致差动保护动作条件不满足，也就不向甲侧保护发允许信号，是造成此次保护拒动的原因所在。

2 现场检查
为了进一步确定是否因装置开入插件损坏、面板显示异常、硬压板开入接线松动等情况引起硬压板开入无法识别出。

在退出装置功能硬压板时，后台并未提示相关的保护压板退出运行，面板上无任何保护信息、压板状态并无变化。

由于线路故障时保护装置唯一一个硬压板开入是单重方式投入，现场采用操作重合闸方式进行查找：当1QK由单重方式切换至三重方式过程中液晶面板显示“重合闸方式2（三重）由0变为1，压板状态变化”，后台报文显示“重合闸方式2投入”；再将1QK由三重方式切换至单重方式，都能准确的报出相应功能压板的投入、退出信息及压板状态变化。

通过以上现场查找与验证，说明装置开入插件、液晶显示面板及保护装置与后台通信正常，排除了上述部件不是引起硬压板开入无法识别。

因此，现场只能从装置的硬压板开入接线情况考虑。

在保护装置退出运行后现场采用逐一投入功能硬压板的方式验证：当投入分相差动投入（1LP13）压板时其装置液晶面板未显示压板投退信息及压板状态变化，后台没有任何信息说明硬压板变位并没有开入到装置中；根据PSL-603GCM保护装置说明书及二次白图开入部分（见图2）可以清晰的看出功能硬压板的投入是+24V电位开入到装置后被识别读取的一个过程。

通过操作转换开关1QK已验证开入插件没有缺陷、公共端带电正常，只可能存在功能硬压板上正电有异常。

现场测量1D：58、59硬压板开入端子：对地电位为零，对+24V公共端（1n7x3）为+24V；再测量开入公共端子1D：60，其结果和1D：58一样。

通过上述各个点的测量，可以确定1D：58、59、60的电位不对应（正常运行时带+24V 电位），可以初步判断+24V电源与其连接出现断点；由于重合闸开入
正常，排除外力导致1n7x3至1D：60之间连接线断线的可能性，综合以上所述：可以判断
1D：60和1n7x3端子可能出现松动。

现场对1D：60和1n7x3端子进行检查，发现1n7x3和1QK：7压接在一起接入1D：60端子完全松动是导致此次保护拒动的原因所在。

将其端子紧固后，在测量1D：58、59、60开入端子的电位对地为+24V，投入任何一块功能硬压板后装置液晶面板显示信息、压板状态、后台信息均能正常显示压板投入，保护装置恢复正常运行。

3 暴露问题及防护策略
此次保护拒动作并未对电网的安全稳定运行构成威胁，但是此次拒动作充分暴露出以下的问题：
3.1 日常维护不到位
3.2 巡视维护不到位
在此次保护拒动前，保护装置的所有功能压板均已退出运行，期间巡维人员共开展5次日常维护工作，其中一次包括了保护压板及定值核对。

巡维人员在几次日常维护工作中并未发现主一保护装置所有功能压板均已退出，并未如实核对压板状态就填写日常维护记录，造成硬压板退出运行的隐患未能被发现；同时，也显现出巡维人员对保护装置功能的缺失。

为了避免日后再发生此类隐患，也为了我们日常维护工作的需要。

我们积极的开展对不同保护装置的功能、原理、异常、报警等知识点的再学习，以人人上讲台的模式开展班组自培让每一个运维人员熟识保护装置的功能原理；同时，也对日常维护作业指导书进行修编，有效结合保护装置原理细化巡视项目及维护要点，让日常维护工作达到预期的效果。

3.3 信号监视有漏洞
对于无人值守变电站来说，监控人员是唯一掌握变电站实时运行工况的第一人，也是变电站安全稳定运行的眼睛。

此次事件发生前监控后台曾经多次发出保护功能压板退出的信息，间隔4-5分钟后再次投入，此现象出现未能引起监控人员的重视，直接导致保护装置所有功能压板退出运行达三月之久，直到保护拒动后才被发现。

本站后台和监控中心后台均显示分相差动、零序差动等压板退出的SOE，该报文并未引起监控人员的注意而是作为一般的事件信息处理是导致此次保护拒动的间接原因；同时，也暴露出监控人员对保护信息的读取能力不足，未能及时识别出装置运行工况。

为了避免日后再次发生漏看SOE信息：监控人员交接班时交班人员需对本值内发生的SOE信息与接班人员进行核对查实，必要时需巡维人员到现场确认，保证每一个SOE在交班
时做到清晰明了；协调保护人员到后台对不明确，理解不透彻的保护信息进行解读，并有效结合不同的保护装置原理积极开展相关保护报文、告警、异常等信息的培训，提升每一监控人员的读取保护信息的能力，利于监控人员掌控变电站运行工况。

3.4 检修维护不到位
保护装置的预试定检包括交流量的采样、逻辑功能、开入开出、整组传动等校验，也包括装置的外观检查、二次端子紧固与检查。

然而，此次保护拒动是由一个端子松动引起，可见预试定检的重要性；但是，此保护装置最近的一次预试定检还未满一年，一年的时间都没有就发生端子松动充分暴露出：检修人员预试维护不到位，没有按照预试定检作业指导书开展工作，或是以走过场的形式开展工作是导致此次保护拒动的直接原因；巡维人员在设备验收上，没有按照设备验收工单执行，没有发现松动的端子为此次保护拒动作埋下了祸根。

因此，对于检修人员来说，严格按照预试定检作业指导书的开展工作，运用变化的思想看待定检工作：因为逻辑是厂家写入装置一般情况不会变化，而变化的就是设备在运行中的抖动或是外力等原因引起端子松动，对二次端子接线及装置外观检查是开展预试定检工作的重点之一；对于巡维人员来说，除了对功能逻辑验收外，还需重点检查设备的二次接线，做好装置检修后投入运行的最后一道防线。

3.5 保护装置部分功能不完善
通过此次保护装置拒动的分析与查找可以清晰的看出：当分相差动、零序差动及差动总投入等功能硬压板由于开入正电位不稳定而退出运行后向后台发送相应的SOE报文，由于人为责任原因并未发现导致保护装置长时间退出运行。

在此期间，保护装置未能通过光纤通道向对侧发送保护退出的任何信息，对侧无法判别出异样，为此次保护拒动作埋下隐患。

所以，该保护装置需进行以下功能完善：当差动总投入压板退出运行后，需向对侧发送两侧差动压板投入不一致信息且作为装置异常告警的条件之一，只要检测到一侧差动总投入压板未投入，两侧装置告警灯点亮的同时向后台报送差动压板投入不一致信息，提醒监控人员此时该套保护主保护已退出运行，及时联系巡维和检修人员处理，保障装置可靠运行。

4 结语
本文通过直接原因、间接原因的方式对此次保护拒动作进行查找与分析，在整个查找分析过程中，充分暴露出：巡维、监控、修试各人员责任心的缺失，业务技能水平有限，保护装置功能设置不完善等问题，针对以上问题制定相应的处理措施来防止此类拒动作再次发生。

在此次保护拒动的处置中，对该类型保护装置主保护压板退出后不向对侧发送相应的告警或异常信息有了一个全新的认识，并做好相应记录加强该类型保护装置的巡视维护；同时，利用预试定检对各种厂家、各种类型保护装置在主保护功能压板退出运行后，后台、本侧或对侧装置相关
信息进行统计分类，有了上述信息量的支撑让我们及时掌控各种类型的保护装置运行工况，也才能保障电网设备安全稳定运行，间接的保证电力有序供应。

参考文献
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[5]国家电网公司.国家电网公司十八项电网重大反事故措旆[M].北京：中国电力出版社，2005.
作者简介
王国忠（1984-），男，大学本科学历。

电气工程及其自动化专业。

现为云南电网文山供电局助理工程师，主要从事继电保护工作。

申娟平（1986-），女，大学本科学历。

电气工程及其自动化专业。

现为云南电网文山供电局助理工程师，主要从事变电运行工作。

蒋体浩（1976-），男，大学本科学历。

现为云南电网公司文山供电局工程师。

作者单位
云南电网公司文山供电局云南省文山市 663000。