一起无保护装置“TA断线告警”的线路一次断线故障分析

陈宇翔

摘 要：本文通过对某变电站一起无保护装置“TA断线告警”信号发送的线路一次断线故障的实例进行分析，排除TA二次断线的可能，判断出一次故障引起的TA断线，找出了保护装置无TA断线告警信号发出的原因，并针对这一现象，提出几点改进措施。

关键词：TA断线;线路保护;告警

在继电保护装置中电流回路是最重要的回路之一，继电保护装置通过采样得到的二次电流对故障进行判别，若电流回路中出现异常，保护可能会出现不正确动作，严重影响电网的运行安全。因此TA断线告警是继电保护装置一项必备的功能，它通过判断零序电流越限或差流越限来检测设备电流回路的异常运行情况 [1]。

1  事件现象

2019年02月24日，某变电站值班人员收到调控中心电话通知，该站发“110kV备自投装置告警”信号。值班人员到现场检查发现110kV备自投装置发“甲线TA断线”信号，C相电流为0，随后检查甲线的测控和保护装置，发现测控装置同样发“TA断线告警”信号，且C相电流同样为0，但CSC-163A保护装置仅显示C相电流为0并无“TA断线告警”信号发出，且装置无动作。当日值班人员再前往线路对侧变电站检查对侧信号情况发现该站侧无任何关于甲线C相无电流的信号，包括110kV备自投装置由于甲线不是备投线路，同样无任何告警信号。

2  运行方式

该变电站甲线采用北京四方生产的CSC-163A线路保护装置，甲线测控装置采用许继电气公司FCK-801A/R1/F微机测控装置，110kV备自投装置采用南瑞稳定SCS-500J备自投保护装置。TA断线告警前甲线运行于I段母线（电源）。对侧变电站甲线同样采用北京四方生产的CSC-163A线路保护装置，测控装置为北京四方的CSI200EA微机测控装置。

3  现场TA断线故障原因分析

引发“TA断线”告警的设备有TA本体、二次回路、保护装置等，而造成TA断线的主要原因有如下几种：（1）二次接線端子由于未紧固或生锈导致的接触不良;（2）人为误拆除或剪断电流回路二次线（3）保护装置采样插件或CPU插件故障，造成数据采样或数据计算错误此类故障通常是装置超期服役或制造工艺差造成的;（4）TA的变比调整系数设置错误;（5）TA 的极性接反;（6）一次回路接触不良;（7）其他持续使差电流大于 TA 断线定值的情况等[2]。

上述原因中（4）TA 的变比调整系数设置错误、（5） TA 的极性接反主要是投运的保护定值整定错误、TA 变比与实际不一致或是间隔更换TA改变变比等原因造成的，一般来说，运行中的线路保护间隔不会出现此两类原因导致的 TA 断线，首先排除。

现场人员查看甲线保护装置、测控装置以及110kV故障录波装置中的电流采样情况，如表1所示，并且测控装置发“TA断线告警”信号、110kV备自投装置发“甲线TA断线”信号。

由于多个采样值基本一致，不同装置采样插件或CPU插件故障可能性较小，排除原因（3），且保护和测控交流电流取自TA不同的二次绕组，不同绕组同时出现端子松动、连片接触不良造成断线的可能性较小。另外，TA 二次回路开路时，开路处会有火花，开路的电流互感器也会有很大的嗡嗡声音，现场查看二次接线没有发现火花，室外电流互感器也没有发出异常声响。综合以上现象说明TA二次不存在开路，排除原因（1）、（2）。因此TA断线可能由原因（6）或（7）造成。

现场人员在检查完现场二次回路情况后向调度汇报现场情况，调度检查甲线两侧C相均无电流，从而判断一次设备发生故障，并通知线路班对该线进行巡线，发现该线线路引流线断线。

要判断故障是否由本站一次回路造成，最简单直接的方法是由线路班对线路进行巡视，若线路发生断线现象，则可以判断一次回路确实存在接触不良且断开点位置不在本站，反之断开点发生在站内一次设备。

4  保护装置TA断线无告警原因分析

4.1 北京四方CSC-163A保护装置TA异常判据如下

1）断线侧的零序电流连续 12s 大于零序Ⅳ段定值而断线相电流小于0.06In （In为二次侧额定电流）。判断出 TA 断线后，闭锁零序辅助启动元件。当零序电流返回100ms后，零序辅助启动元件恢复正常。 即要同时满足以下公式（1）（2）

2） 计算出正常两侧的差电流连续 12s大于0.15In而断线相电流小于0.06In时判为TA断线。即要同时满足公式（2）和公式（3）。

TA 断线后可选择闭锁或开放电流差动保护。

4.2 现场检查情况分析

现场甲线负荷较小，零序电流为I0=0.1A，而甲线零序Ⅳ段定值为I0Ⅳset=0.2A，额定电流In为1A，保护最低动作值为0.2A。

即I0

而对侧变电站保护装置同样为CSC-163A，故亦无信号发出且装置不动作，同时该站甲线采用的CSI200EA微机测控装置无TA断线检测机制，因此该站无任何TA断线告警信号发出。

5  总结及建议措施

本文通过对某线路一起线路一次断线故障的实例进行故障原因和告警信号分析，找到故障是由于线路引流线断线而引起的，且因为当时零序电流大小不满足保护装置TA断线判据，故保护装置无TA断线信号发出并且保护不动作。

此次TA断线告警信号的发现是源于备自投装置告警信号的发出，若该线路不作为该站备投信号，且负荷较小导致零序电流不满足TA断线告警和保护动作条件，同时该站测控装置无TA断线检测机制，则该故障就难以被发现，存在安全隐患。因此针对此次事件笔者有以下几点建议。

第一，在设置线路定值时应该充分考虑各种可能情况，并留意线路平时负荷情况，对保护装置说明书有充分的理解，针对负荷较小的线路设定合适的定值，避免上述事件的发生。

第二，变电站在选用线路测控装置时，因尽可能选择功能齐全的测控装置，测控装置应正确发出如TA断线该类重要信号，方便工作人员对设备进行维护管理，减少事故隐患的发生。

参考文献：

[1] 郑茂然，曾铁军，等.3/2接线电流互感器断线快速闭锁母差判据的研究[J].广东电力，2014（2）：65-69.

[2] 贺家李，宋从矩.电力系统继电保护原理[M].北京：中国电力出版社，2004.