220kV罗临II回线路故障跳闸继电保护动作分析

刘永强

(国网吕梁供电公司,山西吕梁 033000)

220kV罗临II回线路故障跳闸继电保护动作分析

刘永强

(国网吕梁供电公司,山西吕梁 033000)

继电保护是指在电力系统正常运行时发生故障或异常情况,在可能实现最短时间和最小区域内,自动将故障设备从系统中切除或发出信号由值班人员消除的一种电网安全保护卫士。但经常因一些人为因素或是别的原因导致继电保护误动,从而影响系统稳定运行的事时有发生,值得我们警惕。

罗临II回 保护动作 自环

220kV罗临II回是地区供电重要线路，承担两个县区的供电负荷。此次动作属于区外保护动作后因人为因素发生的区内误动。通过对此次事件的分析，找出暴露的问题、提出防范措施，避免此类事故再次发生。

1　故障前运行方式

金罗站(如图1):

220KV系统:

220KV东、西母并列运行、200开关在合位;

201、261、263、265、、269开关在东母运行;其中267在东母，处于热备状态;

202、262、266、268、271开关在西母。

中性点系统:201-0、101-0合位。

故障前负荷情况(如表1):

临县站:

220KV系统:

220KV东、西母并列运行、200开关在合位;

201、241开关在东母运行;其中243在东母，处于热备状态;

202、242开关在西母。

中性点系统:201-0、101-0合位。

故障前负荷情况(如表2):

兴县站:

220KV系统:220KV东、西母并列运行，200开关在合位，

东母:临兴线273、2#主变202，

西母:1#主变201。

中性点系统:202-0、102-0合位，201-0、101-0分位。

故障前负荷情况(如表3):

图1　

表1　

表2　

2　故障简述

2013年8月6日22时07分，临兴线路区域雷雨天气，220kV临兴线发生C相接地故障，临县站与兴县站两侧纵联差动PSL-603光纤差动、CSC-101B纵联距离保护均快速动作，C相跳闸后重合出口，双侧均重合成功。

同时，220KV罗临II回金罗侧268开关纵联距离保护动作跳C相断路器，重合成功。罗临II回线金罗侧268重合成功，转入正常运行40ms后，临县侧242在线路无故障的情况下纵联距离误跳C相断路器。导致罗临II回线非全相运行，产生零序电流，致使金罗侧268纵联距离与纵联差动保护零序后加速动作，永跳268开关，并向临县侧发远跳命令，临县侧242收远跳令后，跳开其它两相开关(A、B相)，最终造成罗临II回停运。

22时28分，罗临II回268送电成功;22时31分，临兴线241送电成功。22时58分，临县站恢复正常运行方式。23时10分，兴县站恢复正常运行方式。

3　造成此次事故的原因分析

表3　

附图1 罗临II回线路两侧动作时序图

罗临II回线路两侧动作时序图见附图1:

(1)临兴线雷击97#号塔造成C相接地短路是造成此次事故的直接起因;(2)罗临Ⅱ回临县侧CSC-101D保护在故障发生后670ms纵联距离使C相误跳闸，是造成此次停电事故的主要原因;(3)268纵联距离光通道自环是造成金罗侧268开关C相在区外故障时误跳闸的主要原因，但因重合闸正确重合未造成不良后果;(4)两侧纵联距离保护CSC-101D在通道自环时未发告警信号是造成此次事故的间接原因。

4　保护不正确动作原因分析

通过录波分析，220kV罗临II回纵联距离保护两侧收发信时间不一致。金罗侧发信时间为启动后27.8ms，收信时间为28.8ms;临县侧发信时间为启动后124.6ms，收信为126ms。初步判断收发信存在问题，检查后发现通道在金罗侧通讯机房光配架处自环。由于通道自环，临兴线故障，罗临II回268开关保护功率方向为正方向，27ms后纵联零序发信，自发自收，36ms纵联保护动作出口跳开C相。罗临II回非全相运行，临县侧纵联距离保护未动作，纵联零序判为正方向，124.6ms发信，126.5ms收信。

罗临II回金罗侧CSC-101D保护594ms重合闸出口，660ms重合闸成功，罗临II回线C相流过负荷电流，临县侧纵联保护673ms后纵联零序保护CSC-101D出口，C相跳闸。罗临II回线临县侧零序电流由有---无---有，金罗侧双套保护达到零序加速定值(2.5A)，纵联距离及纵联差动保护后加速保护相继动作出口，跳268三相开关，纵联差动保护永跳后发远跳令，临县侧纵联差动保护收到远跳令后出口跳242三相开关。至此罗临II回线两侧开关均掉闸。

罗临II回临县侧CSC-101D保护700ms左右发C相跳闸原因:罗临II回线区外故障，CSC-101D保护首先判为反方向故障，不发信，126ms后，纵联零序判为正方向，因C相无流(线路对侧单跳)，选故障相为C相。660ms后，对侧C相单重成功，故障相有流，零序电流虽变小，但保护采用全周波傅式算法，有流5ms后，计算零序电流为2.7A (实际零序电流为不到0.5A)，大于定值2.5A，因此有流5ms后纵联零序动作出口，单跳C相，造成误动。误动原因为保护装置在通信回路异常情况下，在非全相期间，保护的闭锁逻辑存在缺陷，导致线路无故障重合成功时，保护装置误动。

罗临II回金罗侧PSL603保护零序III段加速原因:PSL603保护区外故障，差流为0，保护不动作，但开关C相单跳，单重成功后，40ms对侧跳开C相，达到零序III段加速定值(2.5A)，永跳开出，并发远跳令，对侧收到远跳令后跳开其他两相开关(C相已跳开)。

5　暴露的问题

(1)北京四方CSC-101D旧版本的纵联距离保护在通道自环时不发任何信号，是运维通信人员将通道误自环后不能及时发现的主要原因;(2)暴露出通信维护人员标准化工作落实不到位，把关不严，工作不够认真;(3)运维人员对装置熟悉不够，培训不深入。

6　采取的对策措施

(1)联系北京四方厂家对装置升级，尽快解决自环时不发任何告警信号的设计缺陷;(2)建议厂家完善非全相状态下保护的闭锁功能。(3)加强运维人员培训，组织全体人员讨论学习，系统学习继电保护装置的原理及工作特点。(4)加强运维人员工作现场标准化作业，重点针对继电保护通讯回路加强巡视。严格执行检修、巡视规章制度，坚决杜绝类似问题发生。

7　结语

在本次临兴线线路发生瞬时C相接地故障，故障在罗临II回区外，罗临II回两侧纵联距离保护动作属于误动。