电力系统继电保护典型故障分析案例

电力系统继电保护典型故障分析案例

线路保护实例一：单相故障跳三相

某220kV线路发生A相单相接地故障，第一套主保护（CKJ-2）发出A相跳闸令，第二套主保护（WXB-101）发出三跳相跳闸令。

原因分析：

由于两面保护屏的重合闸工作方式选择开关把手不一致造成。

保护是否选相跳闸，与重合闸工作方式有关。当重合闸方式选择为单重和综重时，单相故障跳开单相，而当重合闸方式选择为三重和停用时，任何故障都跳开三相

两套保护时一般只投入一套重合闸。另一套保护屏的重合闸出口压板应在断开位置。

由于另一套保护的中重合闸方式选择放在停用位置，致使该保护发出三跳命令。

线路保护实例二：未接入外部故障停信开关量

某变电所母线PT爆炸，CT与开关之间发生三相短路，电厂侧高频保护拒动。由后备保护距离II段跳闸。

（3）

故障发生后，由于对高频保护来说，认为是外部故障，变电所侧高频保护一直处于发信状态。将电厂侧高频保护闭锁。变电所侧认为母线故障，母差保护动作。

事故后检查发现，高频保护没有接入母差停信和断路器位置停信。微机保护的停信接口：

1、本侧正方向元件动作保护停信。

2、其它保护动作停信（一般接母差保护的出口）。

3、断路器跳闸位置停信。

线路保护实例三

微机保护没有经过方向元件控制而误动出口。

问题：整定中，方向元件没有投入。

硬压板，软压板（由控制字整定）

1、二者之间具有逻辑“与”的关系。缺一不可。

2、硬压板：保护屏上的实际压板。

3、软压板：在软件中通过定值单中的控制字的某位为1或0控制保护功能的投退。

线路保护实例四：

1993年11月19日，葛双II回发生A相单相接地故障，线路两侧主保护60ms动作跳开A相。葛厂侧过电压保护（1.4U N/0.3S）于420ms动作跳开三相，重合闸被闭锁。联切葛厂两台机投水阻600MW,切鄂东负荷200MW。

事故原因分析

1、PT接线图

2、接线的问题：

（1）PT三点接地，违反《反措要点》，PT二次侧中性线只允许一点接地。

（2）开口三角的N与两星形中性线相连，违反《反措要点》，PT二次回路与三次回路独立。

（3）多点接地造成PT开口三角经电阻短路。

（4）电压互感器两组星形中性线在开关厂相连，违反《反措要点》，中性线从开关厂至保护室之间相互独立。

3、误动原因：

注意到PT 开口三角的相电压是PT 二次侧相电压的3倍。 过电压保护误动是在线路A 相跳开后发生的

A C

B A E U U U U .

....03-=++=

零序电压归算到PT 二次侧A E U

.

.'0

33-=

Z

3U 0

‘N N600

E A =0

N600

B

C

葛厂母线电压一般为：540kV PT 变比：

3

/100V 3/500KV 与

100V

3

/500KV

由向量图可得：

A NN E U 3600-= A AN E U 3600-=

A A

B BN E E E U 394.2|3|||600=-= A A

C CN E E E U 394.2|3|||600=-=

所以：

PT 二次电压：150V 5000

3

/540000394.2≈⨯

线路保护实例五：电流互感器极性接反引起高频保护误动

1998年3月27日20点11分，某电网220KV 线路1由于雷击发生AC 相短路，线路1两侧的高频保护（WXB-11C,WXB-15）正确动作。然而线路2两侧的方向高频保护（WXB-15）同时误动跳开线路

2。在线路2恢复供电后，21点25分，线路1又发生BC两相故障，线路2的方向高频保护再次误动。

事故原因：事故后检查发现，电厂侧线路2的两套保护的电流互感器极性接反，致使电厂侧的方向元件误判，而系统侧本来就是正方向，所以造成保护误动。

电网接线图如下：

发电机差动保护误动原因分析

1 定值整定不合理

发电机二次额定电流为3.59A

其最小动作电流为0.5A，相当于额定电流的0.14，比率制动系数为0.2，拐点电流为发电机额定二次电流。发电机在并网时因冲击电流过大造成保护误动。

显然，保护的最小动作电流整定太小，比率制动系数偏低。重新修改定值为：最小动作电流为0.3额定二次电流，比率制动系数为0.4，拐点电流为0.7-1.0倍额定电流。

2 发电机机端与中性点两侧的电流互感器特性差别大

西北某发电厂的400MW机组，定子额定电流为14256A双Y接线机端CT变比为18000/5，中性点为每分支CT变比9000/5，两CT并联。另加中间变流器为2/1。

1997年月上旬，距电厂较远的330线路上发生A相单相接地故障，发电机差动保护误动，经检查发现，发电机中性点侧的TA在500V 左右开始出现饱和，而机端TA在700V时仍保持线性，这样在外部故障的暂态过程中，两侧CT的特性差异使差回路有电流造成保护误动。

西北某电厂5号机组为6MW，与同容量另一台机组构成大单元接线，经110KV母线与系统联系。

1998年3月18日，110KV出线发生AB相间短路，5号发电机差动保护误动。

事故后检查了A相差动的TA特性，发现中性点侧与机端的TA 特性有很大的差异。中性点TA的饱和电压只有20V，而机端TA的饱和电压达200V。

变压器差动保护拒动原因分析

1 动作电流过大，灵敏度低

1996年7月13日，1号主变高压侧（220KV）B相穿墙套管折断，但不接地（相当于一相断开）1号主变差动保护拒动。中性点零序保护动作，先跳开3、4、5号不接地变压器（变压器经间隙接地）后又跳开1、2号接地变压器。造成全厂停电。

原因是主变差动保护灵敏度低，而零序保护设计不合理。

由于采用的是老的BCH电磁型继电器构成的差动保护，整定电流为1.3倍变压器额定电流，在非全相时灵敏度不够，差动保护拒动。由于非全相有零序电流，所以零序保护先跳不接地变压器，因1号变非全相仍有零序分量，继而跳开1、2号变压器。

2 微机保护的软件和硬件问题

某变电站1号主变为90MV A。有两套微机变压器保护。差动保护为二次谐波制动和比率制动特性，设有断线闭锁，差动速断。

1998年6月27日，由于1号主变220KV侧隔离开关操作机构箱内受潮，操作回路绝缘下降，引起隔离开关带负荷自动分闸，造成弧光短路。事故后1号主变差动保护拒动。对侧5条线路的距离二段动作，将5条线路全部切除，事故扩大为3个220KV变电站，11个35KV