线路和元件典型故障录波分析2015

A相接地
桃树村
LFP-901A
www.nrec.com
4
兰州 某供 电局 桃树 村变 电站 桃银 线本 侧波 形
故障发生 后一直在 发讯
Fx Sx
www.nrec.com
5
兰州 供电 局桃 树村 变电 站桃 银线 对侧 录波
www.nrec.com
6
兰州桃银线录波分析
• LFP系列线路保护装臵的电流采样在交流变换器的二次 侧把电流的相位向超前相移了78°，所以看录波时再把电 流相位向滞后移78°后才是实际的电流相位； 从兰州供电局桃树村变电站桃银线本侧和对侧的录波可 看出，故障是发生在靠近对侧变电站A相接地的故障，本侧 装臵按欠范围整定的快速保护不能动作，本侧开关跳闸是 南自厂保护装臵跳的。那为什么本装臵纵联保护不动作？ 从本侧录波可看出，在发生故障后，本侧就一直未收到 讯。之后检查通道，排除通道原因。再检查本侧收发讯机 （扬州产YBX型），发现收发讯机前臵放大部分由于匹配的 75欧姆电阻阻值发生变化，即使有起讯，收讯接点输出偶 有不动作的现象。
www.nrec.com
13
1.3河南某电厂出线第一次故障
www.nrec.com
14
河南某电厂出线第一次故障录波
www.nrec.com
15
河南某电厂定值
www.nrec.com
16
16
河南某电厂第二次故障
www.nrec.com
17
17
分析结论
• 2010年7月29日12时26分31秒714ms，线路发生A相接地故障， 在21MS时，RCS-902BF的纵联距离保护和纵联零序方向保护 动作，跳开A相开关，在57MS时，装置收到C相跳闸位置的 开入变位信号（C相跳闸位置变位是由于接线错误），因为 在83MS时收到闭重三跳的开入变位信号，所以装置放电， 开关未能重合，线路两相运行。 • 对侧开关重合成功，而电厂侧由于未投入非全相保护，开 关处于非全相运行状态，产生了零序电流，又无零序电压， 装置延时10秒报TA断线。 • 在12时26分48秒655MS，再次发生A相故障时，装置处于非 全相运行状态，RCS-902BF将纵联零序退出，零序过流I、II、 III段退出，保留零序Ⅳ段，但时间未到，对侧开关三跳， 电流消失。
⑤ 收发讯机收不到高频信号。同时满足上述五个条 件8ms后即可发选相跳闸命令，起动出口继电器。
www.nrec.com
8
收发讯机与保护的联系
电子门开 关
公共+ 收讯开入 保护装置起讯 接点至收发讯机 起讯 开出 公共+ +24V
保护装置
1
高频通道（输电线路）上 收、发高频讯号
J
收讯 开出
收发机收讯输出 接点至保护装置
UB 0 、 UC 0（图1）。故障后B、C相电 设故障前三相电压为 U A 0 、 压假设与故障前B、C相电压变化不大，即 UCF UC 0 ;
。因此 3U0 U AF U A 0 。考虑到TV的变比关系后，开 口三角形处的电压 3U 0 3(U AF U A 0 ) ，加在保护装臵上的A相 ,则 U 相位与 3U 0 U AF 3U 0 。如果 U AF 3U 0 电压为 U A A
www.nrec.com
19
某地古临河220KV东郊变故障案例分析2
• 3.现场检查情况 ：故障后中调和电科院派人会同用户人员 到现场检查，并将RCS931BM动作报告传真到我们公司进行 分析；从RCS931BM波形图看，故障时电压发生畸变，故障 相电压降得很低，非故障相电压却升高很多，公司判断是 由于二次电压接地回路存在错误而导致RCS931BM“工频变化 量阻抗”元件动作。我公司员工到达现场，首先查看故障 录波器录到的故障波形很正常（故障相电压有所降低，非 故障相电压正常，波形平滑），与RCS931BM波形图差别很 大，用万用表测量RCS931BM屏的N600端子对地电压有0.84V 左右，测量故障录波器屏N600端子对地电压只有0.1V左右， 再测量故障录波器屏开口3Uo的L端子对地电压有0.9V左右， 所以判断RCS931BM屏将N600端子接到了开口3Uo回路上，经 过检查确实是将RCS931BM屏的N600端子接到了屏顶3Uo小母 线上。
UA
N
U CF U C 0
UC
3U 0
U BF U B 0
UB
图2
U A U A 0 U A
U AF
N
N
UA
UC 0
图1
UB 0
U CF U C 0
3U 0
UC
U BF U B 0
图3
UB
www.nrec.com
23
某地古临河220KV东郊变故障案例分析5
U B 0 U BF
相位相反，相量图如图2所示。如果 U AF 3U 0 ，加在保护装 同相位，相量图如图3所示。加在装臵上 臵 UA 相位与 3U 0 U BF 3U 0 ； U U 3U 的B相和C相电压分别为 U B 。对 C CF 0 于故障相A相的工频变化量阻抗元件而言，如果接线正确， 电压的变化量应为 U U U ，由于实际接线错误，电压 的变化量应为 U U U 。无论是图2还是图3，都有
www.nrec.com
2
一.线路保护故障录波源自文库析
www.nrec.com
3
1.1兰州桃银线纵联保护拒动原因分析 • 2002.8.13，兰州某局桃树村变电站桃银线对侧 变电站出口发生A相接地故障，本侧LFP901A保护无 元件动作，南自厂11型保护纵联距离动作跳本侧开 关。对侧LFP-901A保护ΔZ、Z1动作跳开对侧开关， 纵联高频保护也未动作。
• 线路保护RCS931DM 相
A
12ms 工频变化量阻抗 动作跳5022、5023开关三
C
纳二线
B
C D
www.nrec.com
25
RCS931DM动作报告录波
www.nrec.com
26
RCS931DM动作报告录波
www.nrec.com
27
某地区外故障保护动作（续）
• 分析检查经过： • 从500kV纳二线保护RCS931DM动作报告录波可以看 出，故障时Ua幅值略有减小、Ub幅值明显增大、Uc 相位变化、3U0幅值很大，与录波器录波一致。因 此推测保护测量电压量包含了一个叠加电压，装臵 未能测得正确的电压量而引起保护动作，该叠加电 压可能由Un错误接入了开口三角电压或电压中性点 有多点接地引起。而开关三跳是因为用户误投了沟 通三跳压板。
www.nrec.com
28
28
某地区外故障保护动作（续）
• 8月3日，现场在线路运行时测量线路两套保护屏Un对地电压均约为 0.14V,基本可排除Un错接为开口三角电压的情况。 • 8月4日，线路停电后检查Un接地情况，Un回路大致如下图
12
郑州大峡线路902B高频拒动分析
• 从故障波形看，两侧902B的保护均已停讯，但两 侧均有收讯信号，该收讯信号来源不明。经现场检 查，将两侧收发讯机的高频电缆线解开测量，通道 上仍有信号，从而确定为通道上有干扰，此干扰信 号有时持续数小时。据初步判断与当地解放军科技 练兵搞电子对抗有关(与运行人员聊天中获此信 息）。解放军演习频段与收发讯机的频率相近，故 造成收发讯机频繁起动，演习结束后又恢复正常。 用户将与中调协商后更换收发讯机频率，以躲开该 频段。
&
收发讯机原理简图
www.nrec.com
9
结论
• 由于第③个条件不满足，所以LFP-901A纵联保护不 能动作。 • 第③个条件的必要性：如果不要第③个条件，满足 ①、 ②、 ④、 ⑤四个条件8ms(或者更长一点时 间）后就跳闸，那么对侧背后故障，对侧反方向元 件动作不停讯，假如本侧收发讯机收讯输出接点不 好，或者通道有问题，本侧纵联保护（纵联保护都 按超范围整定）不能被闭锁，那么,当故障点在相 邻线路或变压器内部时就会越级跳闸。
www.nrec.com
18
1.4 某地临河220KV东郊变故障案例分析1
• 1.系统主接线:220KV前临线保护配臵,RCS931BM(V1.20)加 北京四方101，
临 河 东 郊 变 220Kv前临线 前 锋 变 220Kv隆前线
• 2.故障经过描述 :2005年2月28日凌晨1时56分至5时57分， 前锋变220KV隆前线出口5KM左右发生闪络故障（A、C相各2 次），4次故障东郊变前临线RCS931BM保护装臵的“工频变 化量阻抗”元件都越级动作并重合成功；北京四方101保护 未动作。前锋变隆前线保护正确动作 。
•
•
www.nrec.com
7
LFP-901A纵联保护动作条件
① 高定值起动元件动作。
② 反方向元件不动作。
③ 曾经收到过时间至少大于8ms的高频信号(一方面 说明收发讯机收讯输出给本保护装臵的接点正常。 另一方面是，本侧保护发讯8ms 的时间，能够保证 对侧保护装臵有足够的时间起讯）。 ④ 正方向元件动作停讯（工频变化量方向元件、零 序方向元件或距离保护以及工频变化量距离任一元 件动作）。同时满足这四个条件后才去停信（起讯 返回）。
www.nrec.com
10
1.2 郑州大峡线区内故障纵联保护拒动原因分析
• 2000年3月12日，大峡线发生A相接地故障，两侧 901B、902B都单跳（距离一段和零序一段动作）、 重合成功。但两侧902B纵联保护均拒动。
www.nrec.com
11
郑州大峡线路902B故障录波
www.nrec.com
务实 求精 协作 创新
系统典型故障录波分析
2015版
目
录
一.线路保护部分………………………………………………………… 3 1.1 兰州桃银线纵联保护拒动原因分析…………………………………4 1.2 郑州大峡线区内故障纵联保护拒动原因分析…………………… 11 1.3 河南某电厂两次故障…………………… …………………………14 1.4 某地临河220KV东郊变故障案例分析………………………………19 1.5 某地区外故障保护动作…………………………………………… 24 1.6 广西柳州500KV岩沙线故障录波分析………………………………30 1.7 CT回路异常至光纤差动动作………………………………………43 二.变压器保护部分………………………………………………………44 2.1 辽宁鞍山…………………………………………………………… 45 2.2 四川某地故障变压器录波………………………………………… 54 2.3 安徽某站变压器保护动作分析…………………………………… 58 2.4 吉林某地RCS-978保护动作分析……………………………………68 2.5 某一发电厂升压变匝间故障……………………………………… 80 三.母差保护部分…………………………………………………………86 3.1 山东青岛李山变…………………………………………………… 87 3.2 某地母差保护误动………………………………………………… 90
A AF A0
A
A
A0
U A ,正方向区外故障很容易越级动作。 U A
www.nrec.com
24
1.5 某地区外故障保护动作
• 事故经过： • 2006年8月1日13时47分23秒，500kV纳高线距B厂约7公里处发生C相接地 故障，见下图。500kVBD线保护RCS931DM工频变化量阻抗（8ms）、电流 差动保护（11ms）、距离I段保护（23ms）动作跳C相，相关断路器保护 RCS921A跟跳动作，重合闸动作成功。 • 与此同时，500kV纳二线A厂侧保护动作，情况如下：
www.nrec.com
20
录波
www.nrec.com
21
某地古临河220KV东郊变故障案例分析3
• 根据工程人员的描述，现推断现场错误接线如下图：
UA * * *
Ua Ub Uc
N600
保 护
* *
N L
Ua
3U 0
*
Ub Uc
3U0
N600
录 波 器
www.nrec.com
22
某地古临河220KV东郊变故障案例分析4
• 由于将RCS931BM屏的N600端子 接到了屏顶3Uo小母线上，所 以故障时RCS931BM电压中性点 叠加了一个3U0'，即保护测量 到的各相电压是在实际故障电 压的基础上叠加了3U0'后的电 压。以A相故障为例，为了分 析更直观，画相量图如下：
UA0
U AU A 0 U A
U AF