一起220kV线路保护误动原因及改进措施

第３０卷第４期２　０　１　
２年４月水　电　能　源　科　学
Ｗａｔｅｒ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ａｎｄ　ＰｏｗｅｒＶｏｌ．３０Ｎｏ．４
Ａｐ
ｒ．２　０　１　２文章编号：１０００－７７０９（２０１２）０４－０１８３－
０２一起２２０ｋＶ线路保护误动原因分析及改进措施
秦　平
（广东电网韶关供电局，广东韶关５０２１２６
）摘要：针对一起２２０ｋＶ线路发生区外相间故障，分析了保护装置误动原因，从保护装置自身及其外部回路提出了相应的防范措施，
确保了线路安全可靠运行。

关键词：２２０ｋＶ线路；保护通道联调；误动；可靠性；区外相间故障；动作分析中图分类号：ＴＭ７２６
文献标志码：Ｂ
收稿日期：２０１１－０７－２５，修回日期：２０１１－１０－
２９作者简介：秦平（１９７０－），男，工程师，研究方向为变电运行及继电保护管理，Ｅ－ｍａｉｌ：２６９９０２９１８＠ｑｑ
．ｃｏｍ１　事故概况
２２０ｋＶ甲站２２０ｋＶ母线正常运行方式时，由火电厂电源和２２０ｋＶ乙站给２２０ｋＶ甲站提供电源，以确保铁路专供＃１线路正常运行。

２０１０年８月１２日２０：５７：１０，２
２０ｋＶ甲站的＃１线路发生ＢＣ相故障（该线路为铁路专供线路只有ＢＣ两相，无重合闸功能），２２０ｋＶ＃１线路两侧保护正确动作，
跳开相应的开关。

图１为事故一次系统简易结构图，图２为故障录波图，故障电流有效值约为１１
．０４７Ａ。

图１　一次电气系统简易图
Ｆｉｇ．１　Ｓｉｍｐｌｅ　ｄｉａｇｒａｍ　ｏｆ　ｐｒｉｍａｒｙ　
ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｓｙｓｔｅｍ图２　＃１线路交流量录波图
Ｆｉｇ．
２　Ｗａｖｅｆｏｒｍ　ｏｆ　ＡＣ　ｐａｒａｍｅｔｅｒ　ｏｆ　ｌｉｎｅ＃１同时，２２０ｋＶ＃２线路的对侧（即２２０ｋＶ乙站）主Ⅱ屏保护出口，跳Ａ、Ｂ、Ｃ三相，而２２０ｋＶ甲站的＃２线路（本侧）的主Ⅱ屏保护仅启动未动作，两侧主Ⅰ屏保护均未动作。

经事故后调查，２２０ｋＶ＃
２线路无故障，２２０ｋＶ乙站主Ⅱ屏保护
动作属于典型的区外误动。

２　保护动作过程分析
２２０ｋＶ＃２线路两侧均采用河南许继电气公
司的产品，主Ⅰ保护为ＷＸＨ－８０３光纤差动保护，主Ⅱ保护为ＷＸＨ８０２Ａ＋ＦＯＸ－
４１保护配置，采用允许式信号。

基于线路两侧保护报告和录波资料，分析了故障保护动作过程。

为便于分析，特将２２０ｋＶ乙站的＃２线路的主Ⅱ保护录波图列出，
见图３。

由图可看出，当甲站的２２０ｋＶ＃１线路发生故障时，乙站２２０ｋＶ＃２线路主Ⅱ保护作为远离故障侧，其判为正方向故障，必然启动发出信号，发信时间为２１．５ｍｓ。

图３　乙站＃２线主Ⅱ保护发信录波图
Ｆｉｇ．３　Ｏｕｔｇｏｉｎｇ　
ｓｉｇｎａｌ　ｗａｖｅｆｏｒｍ　ｏｆ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎⅡｉｎ　ｌｉｎｅ＃２ａｔ　ｓｔａｔｉｏｎ　
Ｂ图４为甲站２２０ｋＶ＃２线路现场录波图。

由图可看出：①虽甲站２２０ｋＶ＃２线路提供故障电流（幅值约为４．５９Ａ），但相对甲站２２０ｋＶ＃１线
路就为区外故障，不应发允许式命令给对侧。

②甲站＃２线主Ⅱ保护约在２９ｍｓ收到对侧允许式命令后，在４４ｍｓ向对侧发出近２００ｍｓ左右的允
许式命令，导致了误动［
１］。

３　误动原因分析
由保护录波分析可推断乙站２２０ｋＶ＃２线路
图４　甲站＃２线交流量和主Ⅱ保护的录波图Ｆｉｇ．４　Ｗａｖｅ　ｏｆ　ＡＣ　ｐａｒａｍｅｔｅｒ　ａｎｄ　ＡＣ　ａｎｄ　ｏｕｔｇｏｉｎｇｓｉｇｎａｌ　ｗａｖｅｆｏｒｍ　ｏｆ　ｐ
ｒｏｔｅｃｔｉｏｎⅡｉｎ　ｌｉｎｅ＃２ａｔ　ｓｔａｔｉｏｎ　Ａ２４８６开关误动的直接原因，在于与其构成纵联保护的甲站２２０ｋＶ＃
２线路误发了一个跳三相的允
许式命令。

借鉴以往保护联调的经验，其保护通
道采用允许式复用通道，其误发令从原理上判别为允许令，因此对其发信回路进行检查分析。

其过程如下。

（１
）检查保护屏后远跳回路接线。

图５为其他保护停信端子排图。

由厂家使用说明书［１］
可知，其他保护停信作用有两种：①用于闭锁式通道。

当保护装置其他保护（如工频变化量阻抗，
零
图５　其他保护停信端子排图
Ｆｉｇ．５　Ｄｒａｗｉｎｇ　
ｌａｙｏｕｔ　ｏｆ　ｏｔｈｅｒ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｔｅｒｍｉｎａｌ　ｂｌｏｃｋ　ｔｏ　ｓｔｏｐ　
ｓｉｇｎａｌ序延时段，距离保护）动作或外部保护（如母差保护）
动作跳闸时，立即停信，让对侧能快速跳闸。

②用于允许式通道。

当保护装置其他保护（
如工频变化量阻抗，零序延时段，距离保护）动作或外部保护（
如母差保护）动作跳闸时，立即发允许信号，并在跳闸信号返回后，发信展宽２００ｍｓ。

（
２）分析８２７与８２６端子连接原因。

由于设计时未能正确理解其他保护停信的作用，而不考虑通道采用的类型。

因此，
甲站＃２线主Ⅱ保护一旦受对侧乙站的允许信号，８２６端子电位同时翻转，
给保护装置一个开入量，导致对侧乙站＃２线满足了动作跳闸条件：①本侧保护虽为区外故障，但保护启动；②收到了对侧甲站的允许信号。

（３）模拟处于冷备用状态＃２线２４８６开关的故障试验。

试验结果与事故现象吻合。

当解除
８２７与８２６端子的连接片，
再次模拟相间区外故障试验，
开关动作逻辑正确。

４　改进措施
本次事故后，为确保设备安全可靠稳定运行，提出了如下防范措施：①及时对２２０ｋＶ甲站的主Ⅱ保护发信回路进行整改。

②全面检查整个地
区ＷＸＨ－８０２Ａ保护［１］
接线，
并对保护通道联调足够重视，
杜绝类似事故发生。

③现场严格执行国家电网公司十八项电网重大反事故措施［２］
，即
关于新投运或改造的线路必须进行区外故障模拟试验，并在投运后发生区外故障时必须在现场打印相关录波图，分析线路保护动作行为。

④提高定检人员素质，加强培训，完善施工、验收及定检规范，从根本上杜绝事故。

５　结语
ａ．分析了一起２２０ｋＶ线路保护误动原因，
并提出了防范措施，
以供借鉴。

ｂ．
严格落实反事故措施，消除保护装置缺陷，才能确保电网安全可靠稳定运行。

参考文献：
［１］　许继电气股份有限公司．
ＷＸＨ－８０２Ａ系统超高压线路保护装置使用说明书［Ｚ］．许昌：许继电气股份有限公司，２００５．
［２］　国家电网公司．
国家电网公司十八项电网重大反事故措施（试行）［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２００５．
Ｃａｕｓｅ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　２２０ｋＶ　Ｌｉｎｅｓ　Ｒｅｌａｙ　
Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ＦａｌｓｅＴｒｉｐｐｉｎｇ　
ａｎｄ　Ｉｔｓ　ＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔＱＩＮ　Ｐｉｎｇ
（Ｓｈａｏｇｕａｎ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｕｐｐｌｙ　Ｂｕｒｅａｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　
Ｐｏｗｅｒ　Ｇｒｉｄ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｈａｏｇｕａｎ　５１２０２６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｖｉｅｗ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｈａｓｅ　ｆａｕｌｔ　ｏｃｃｕｒｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　２２０ｋＶ　ｌｉｎｅｓ　ｏｕｔｓｉｄｅ，ｔｈｅ　ａｕｔｈｏｒ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｔｈｅ　ｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｐ
ｒｏｔｅｃ－ｔｉｏｎ　ｍａｌｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ａｎｄ　ｔｈｅｎ　ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　
ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｉｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ａｓｐｅｃｔｓ　ｏｆ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｄｅｖｉｃｅ　ａｎｄｅｘｔｅｒｎａｌ　ｃｉｒｃｕｉｔ，ｗｈｉｃｈ　ｅｎｓｕｒｅｓ　ｔｈｅ　ｒｅｌｉａｂｌｅ　ａｎｄ　ｓａｆｅｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｉｎｅｓ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｋｅｙ　
ｗｏｒｄｓ：２２０ｋＶ　ｌｉｎｅｓ；ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｃｈａｎｎｅｌ　ｊｏｉｎｔ　ｄｅｂｕｇｇｉｎｇ；ｍａｌｆｕｎｃｔｉｏｎ；ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ；ｏｕｔｓｉｄｅ　ｉｎｔｅｒ－ｐｈａｓｅ　ｆａｕｌｔ；ｍｏ－ｔｉｏｎ　ａｎａｌｙ
ｓｉｓ·
４８１·水　电　能　源　科　学 ２０１２年。