浅谈继电保护装置故障录波报告

李家保 马学林 李杰 肖佳 刘玉兰 梁涛

摘要：保护装置、故障录波装置在电力系统中具有重要意义，设备发生故障时，保护能否正确动作、故障录波装置能否准确判断保护动作情况，对于提高电力系统安全运行水平有着重要作用。本文针对500kV某变电站发生的一起事故跳闸，详细分析事故跳闸报告及故障录波报告，对快速准确的判断故障性质提供理论依据。

关键词：故障报告 波形 逻辑图 跳闸

0 引言

500kV某变电站，500kV部分为3/2接线方式，线路保护采用南京南瑞继保公司生产的RCS-931DSMM微机保护装置，保护为双重化配置，每条线路分别配置了两套主保护和两套辅助保护，远跳通道与主保护通道独立，通道一、二路均为光纤通道。每台断路器均配置有一台南京南瑞继保电气有限公司生产的PRC21A-01断路器保护柜，配备有RCS921A和CZX—22R2型操作箱各一套。

下面针对2016年4月21日，500kV某变电站发生的500kV某线路事故跳闸报告及录波图进行分析。

1 故障报告分析

（一）解读线路主一保护故障报告中第一次B相差动保护动作

保护动作时自检查状态正常，保护装置运行正常，保护正常投入，排除保护误动的可能性。最大故障电流10.55A（B相），最大零序电流9.28A，零序电流基本由故障电流提供。

1、向对侧发差动动作允许信号

本次故障选相是B相，最大差动电流为12.04A，保护整定值是0.16A，远远大于整定值，B相差动元件动作，无TA断线告警，向对侧发差动动作允许信号[1]。

2、B相差动动作出口。

由于是线路故障，属于线路保护装置的保护范围，线路对侧的动作逻辑和本侧一样，对侧向本侧发差动动作允许信号。本侧收到信号，B相差动元件动作出口。

（二）解读断路器保护故障报告

1、为什么“B相跟跳”会动作。

8ms时，RCS-931装置的B相差动动作出口，TJB闭合，去启动操作箱中的跳闸回路，实现断路器的跳闸（但是断路器的跳闸存在固有时间大约50ms，所以不可能立即切除故障，其他相关保护还可能动作），同时，通过B相跳闸启动失灵及重合闸连接片，经过10ms时间，为断路器保护装置提供“B相跳闸”开入条件。因断路器还没完成跳闸，故障电流还在，最大故障电流10.55A（B相），大于失灵保护高定值0.2A，B相电流高定值动作，B相跟跳动作出口。

2、重合闸的动作过程

由线路保护跳闸起动重合闸故障时，断路器保护装置RCS921A保护启动，并展宽7s。线路差动保护为断路器保护装置RCS921A提供“B相跳闸”开入条件。线路差动保护动作出口，经过断路器跳闸固有时间后，断路器完成B相跳闸过程，故障电流消失，线路保护差动保护返回。只有B相跳闸、重合闸充电完成，经过单重时间定值0.9s后，先合投入，发出合闸命令（展宽120ms），重合闸动作。

（三）解读线路主一保护故障报告中第二次B相差动保护动作

断路器重合闸出口后，经过断路器固有合闸时间大约25ms后，B相断路器合闸，B相故障电流依然存在，符合B相差动的动作条件，B相差动保护动作出口。装置自判为合闸于故障线路，不对称故障开放元件动作，振荡闭锁开放，任何保护动三跳，经过延时向断路器保护提供线路三跳开入条件，故障时，电流量起动，线路还有电流，因重合闸动作过一次，重合闸未充电完成，满足沟通三跳动作逻辑[2]，沟通三跳动作。

（四）对线路保护波形分析

波形图中1表示CPU启动变位的开关量。在故障相对时间0ms时变位，展宽7s去开放正电源。波形图中2表示A相跳闸变位的开关量。在故障相对时间1077ms时变位，到1172ms时因断路器完成跳闸后返回。波形图中3表示B相跳闸变位的开关量。在故障相对时间8ms时变位，到70ms时因B相断路器完成跳闸后返回;在故障相对时间1077ms时变位，到1172ms时因断路器完成跳闸后返回。波形图中4表示C相跳闸变位的开关量。在故障相对时间1077ms时变位，到1172ms时因断路器完成跳闸后返回。波形图中5表示重合闸动作变位的开关量。因线路重合闸停用，故开关量无变位。A相、C相线路无故障，相电压UA、UC电压正常，相电流IA、IC正常，波形正常，线路B相有接地故障，相电压UB下降，相电流IB瞬间增大。由于三相电压的不平衡，产生了零序电压3U0，由于是中性点直接接地系统，产生了零序电流 。

从线路保护波形图中看出，故障电流IB与零序电流 大小基本一致，但相位相反。经现场查阅，此波形的 为外接零序电流。在RCS931保护装置中，接线是固定的，207端子进，208端子出，参考方向是正向。三相电流合成后，通过相应端子出来后回到电流互感器的N端，形成回路。而在本站的现场接线，三相电流在进入RCS931931后，在装置内还没有相加合成，而是出来后供给过压保护装置RCS925保护装置，从RCS925保护装置出来后再进入稳定控制装置、同步相量采集装置，三相短接后才合成 。 从同步相量采集装置出来后，经过稳控装置、RCS925保护装置，回到RCS931保护装置中，最终回到电流互感器N端，形成回路。所以线路故障时，测到的 与故障电流相位相反，再次查阅，本站所有南瑞装置都是如此接线。针对此种情况进行分析，这样的接线也是可行的，因为此时的外接零序电流只用于零序电流启动，关键是获得 的大小，与方向关系不大。其它零序功率方向件所需要的 是利用自产的 。因此，没有必要再对已接好的接线进行调整，但是建议，以后在安裝过程中，按正常的接线方式接线，使以后的故障分析与其他一致，不会误导他人。

2 结束语

故障录波报告的分析，是一件困难、复杂的工作，需要掌握的知识点较多，要前后联系，才能准确的判断故障性质。在实际工作在，要多对故障录波报告进行分析，不断总结经验，提高自身的综合素质，对事故处理会有很大帮助。

参考文献

[1]RCS-931系列超高压线路成套保护装置技术说明书

[2]RCS-921A型断路器失灵保护及自动重合闸装置技术和使用说明书