一起 500 kV 母线失灵保护误动作分析

第41卷2013年6月云　南　电　力　技　术YUNNAN ELECTRIC POWER

Vol.41No.3

Jun.2013

收稿日期:2013-01-28

一起500kV 母线失灵保护误动作分析

邓　涛

(大唐水电开发有限公司,云南　开远　661000)

摘　要:分析了一起500kV 母线失灵保护误动事故,提出了500kV 母线失灵直跳回路防止误动的防范措施,对二次回路㊁保护设备相关参数提出了新的要求㊂关键词:失灵保护　误动干扰

中图分类号:TM73 文献标识码:B 文章编号:1006-7345(2013)03-0089-02

1　主接线方式

某电厂两台300MW 发电机,采用发变组单元接线分别接入500kV 系统㊂500kV 升压站采用3/2接线方式,500kV 出线一回,其主接线图见图1㊂

图1　电厂主接线方式

某电厂#4发电机因发电机检修,断开#4发变组500kV 侧5922断路器和5923断路器,#4发电机与系统解列㊂之后,500kV Ⅱ母-B 套保护动作,5913断路器跳闸,500kV Ⅱ组母线失电,5911㊁5912断路器保持运行㊂

2　保护动作原因分析

1)保护配置:该电厂500kVⅠ㊁Ⅱ组母线保护按照双重化配置,均为国电南自WMZ-41A 母线保护,使用了WMZ-41A 母线保护的两部分功能:一是母差保护功能,二是失灵直跳功能㊂每台断路器配置了一套断路器保护,为RCS -921A 断路器保护,使用了断路器失灵保护㊁死区保护㊁充电保护㊁重合闸等功能㊂500kVⅡ组母线-B 套失灵保护二次接线如图2㊂图2　失灵保护二次接线

由图2可以看出,500kV 母线失灵保护的动作逻辑在断路器保护RCS-921A 中完成,失灵保护动作后,输出一个开关量至母线保护来实现的㊂母线保护中的失灵直跳功能实际上是为失灵保护提供出口回路,与母差保护动作逻辑无关㊂

2)收集到的资料:500kVⅡ组母线-B 套保护失灵动作灯亮,500KV Ⅱ组母线-A 套保护㊁5913和5923断路器保护无动作信号㊂

图3　5913断路器操作箱动作信号

3)检查情况:对母差保护装置和失灵直跳二次回路做了检查,可以看出,本次事故中,500KVⅡ母-B 套失灵保护动作时,500kV 电流㊁电压没有变化,500KVⅡ母-A 套保护装置也没有出口动作信号,5913㊁5923断路器失灵保护并未

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　2013年第3期云南电力技术第41卷　

发出跳闸命令,但WMZ-41A保护装置和故障录波器的记录却明确表明,母线保护中的失灵功能却收到了出口命令,而只要开入量存在,WMZ-

41A母线保护的失灵直跳功能出口则属必然㊂检查断路器保护㊁母线保护动作逻辑㊁二次回路接线均正常,但是母差保护(WMZ-41A)装置启动失灵光耦动作电压㊁动作功率偏低,抗干扰能力未达到要求,500KVⅡ母-B套失灵保护直流系统受到干扰扰动或瞬时接地误动出口的可能性很大,因此应重点检查直流系统是否受到干扰扰动和瞬时接地㊂

在直流系统接入示波器对直流电源进行监视,直流系统良好,没有发现异常㊂考虑现场运行人员在保护跳闸出口之前对5923㊁5922断路器进行了分闸操作,实际模拟分闸上述两断路器的同时再对直流系统进行监视㊂在模拟分闸5923断路器时,5923断路器空气压力降低后在空压机启动打压时,这时示波器捕捉到控制Ⅱ组直流受到强烈干扰,波形瞬时突变后又恢复正常,而直流控制Ⅱ组直流正是500KV Ⅱ母-B套母线保护所用直流电源㊂在5次模拟空压机启动过程中,第4次启动空压机时,Ⅱ母-B套母线保护失灵动作出口㊂检查5923断路器空压机启动回路时,在该断路器汇控柜内发现空压机交流电源C相端子与直流控制回路正极电源端子中间没有空端子隔离,也没有增加绝缘隔片进行隔离,有轻微放电痕迹㊂将直流电源正极端子与交流电源端子增加空端子隔离后,启动空压机时,示波器监视控制II组直流正常㊂

此次事故主要原因为:5923断路器空压机启动打压瞬间,交流电源串入直流系统,使WMZ-41A母线失灵保护的失灵启动回路受到干扰,而WMZ-41母线装置抗干扰能力未达到设计要求,失灵启动回路简单,造成保护动作出口跳闸㊂

3　暴露问题

1)现场设备二次回路接线不规范,交流端子和直流端子没有明显标志,相互之间没有空端子隔离,导致交流电源瞬时串入直流系统,引起直流扰动㊂

2)母线保护屏失灵启动开入光耦动作电压㊁动作功率低,受到外部干扰或直流接地时极易发生误动㊂

3)在保护定检中,只对保护装置逻辑功能进行校验,对母差保护失灵直跳输入的回路,没有校验动作电压㊁动作功率㊁动作时间㊂

4)失灵启动回路只有单路开入,接点接通就启动出口跳闸,没有其它闭锁条件,不能有效防止保护误动㊂

4　防范措施

1)对500kV升压站内所有接线端子检查,交流端子和直流端子应有明显标志㊂

2)500KV共4套母线保护装置失灵开入回路增加中间继电器进行重动,中间继电器的动作电压应在55%~70%额定直流电源电压范围,启动功率大于5W㊂

3)优化母线保护启动失灵直跳回路,断路器失灵保护动作后输出一个开关量更改为两个开关量至母线保护,两个开关量为与关系,母线保护必须同时收到两个开关量动作信号后,失灵直跳回路才出口跳闸㊂

4)直流绝缘监测装置对瞬时接地和干扰反应不灵敏,应加大直流系统瞬时接地和干扰监测,在500KV故障录波器装置内增加直流插件,对500KV两组直流系统进行录波,便于故障分析㊂5　结束语

随着继电保护专业的发展,微机化的继电保护装置越来越普及,对保护装置的抗干扰性能提出了更高的要求㊂对于3/2接线的变电站,边开关失灵动作通常与母差共用出口,失灵直跳回路应采取适当的措施防止交流串入直流回路引起保护误动㊂在保护定检中除了对保护装置的逻辑功能进行校验外,还应对保护装置的抗干扰性能㊁二次回路接线进行检查,才能保证保护装置能够正确动作,为电网安全可靠发挥积极作用㊂参考文献

[1]国家电网公司十八项电网重大反事故措施(试行)继电保护专业重点实施要求[Z].国家电力调度通信中心,2005,11.

[2]WMZ-41A微机母线保护装置技术㊁使用说明书[Z].国电南京自动化股份有限公司, 2002,6.

[3]国家电网公司继电保护培训教材[Z].国家电力调度通信中心,2009,4.

[4]中国南方电网公司继电保护反事故措施汇编[Z].中国南方电网电力调度通信中心,2008,6.

作者简介

邓涛(1976-),男,工程师,大唐水电开发有限公司,主要从事继电保护及其自动化工作㊂邮箱:ddttao@㊂

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