距離保護(hù)在母線失壓時應(yīng)當(dāng)可靠閉鎖,已成為共識,并被普遍認(rèn)為母線失壓時距離保護(hù)會自動被可靠閉鎖,不會誤動作。但是對某些保護(hù)裝置,如果定值配合不當(dāng),母線失壓時距離保護(hù)仍然會誤動作跳閘。
根據(jù)調(diào)度報告,某日上午8點15分,某變電站35kV母線失壓,35kV電廠Ⅱ線距離Ⅰ段動作跳閘,動作阻抗值為0;35kV電廠Ⅰ線發(fā)PT斷線信號。35kV電廠Ⅰ線、35kV電廠Ⅱ線為來自同一發(fā)電廠的同塔雙回線路,事故前并列運行,參數(shù)相同,定值相同,保護(hù)裝置均采用南瑞集團(tuán)RCS-9615II型保護(hù)。
由事故經(jīng)過可初步判定,本次事故為35kVⅠ、Ⅱ母失壓造成35kV電廠Ⅱ線距離Ⅰ段保護(hù)誤動作。由距離保護(hù)原理可知:對于距離保護(hù),運行中測量阻抗Z=U/I,當(dāng)電壓互感器二次回路斷線時,U=0,Z=0,阻抗元件將會誤動作。
微機(jī)保護(hù)中為防止阻抗元件誤動作,任何保護(hù)的出口必須在保護(hù)裝置總起動的條件下才會實現(xiàn),而保護(hù)總起動通常采用電流元件,電流元件不受電壓回路斷線影響,可以在失壓過程中起到可靠的閉鎖作用。所以在失壓時本站距離保護(hù)應(yīng)該被有效閉鎖,不應(yīng)該造成跳閘。簡化的保護(hù)原理邏輯如下圖所示。
根據(jù)保護(hù)廠家說明書,距離保護(hù)起動條件判據(jù)為:
a)?IΦΦmax>1.25?IT+DIzd
注:DIzd為突變量起動定值,是固定門坎;?IT是浮動門坎,隨著變化量輸出增大而逐步自動增高,取1.25倍可保證門坎電壓始終略高于不平衡輸出,?IΦΦmax是取三相間電流工頻變化量中最大的一相間電流的半波積分值。該判據(jù)滿足時,總起動元件動作并展寬7秒,去開放出口繼電器正電源。
b)另一部分為過流起動元件
當(dāng)電流大于整定值時,電流起動元件動作,作為起動元件輸出去開放出口繼電器正電源。
C)第三部分為負(fù)序過流起動元件
當(dāng)負(fù)序電流大于整定值時,負(fù)序電流起動元件動作,作為起動元件輸出去開放出口繼電器正電源。
由調(diào)度自動化系統(tǒng)調(diào)取跳閘時的記錄知:跳閘前電廠Ⅱ線保護(hù)一次側(cè)電流為194A,二次側(cè)電流大約為194/120=1.61A(保護(hù)繞組變比為600/5),過流起動定值(Iqzd)為1.5A,因跳閘前二次電流大于1.5 A,所以過流起動動作,開放出口正電源,電流元件無法對母線失壓進(jìn)行有效閉鎖。此時發(fā)生PT斷線故障,35kVⅠ、Ⅱ母失壓,則電廠Ⅱ線測量阻抗Z=U/I=0,距離Ⅰ段保護(hù)動作,因出口有正電源,所以出口跳閘成功。由于電廠Ⅰ線當(dāng)時一次電流為78A,二次側(cè)電流為0.65A(保護(hù)繞組變比為600/5),小于過流起動定值(1.5A),所以電流起動元件有效閉鎖,經(jīng)過1.25 S延時后發(fā)PT斷線信號。
通過本次事故總結(jié)出以下經(jīng)驗教訓(xùn):以后應(yīng)加強(qiáng)定值管理工作,對于使用距離保護(hù)的站點,根據(jù)負(fù)荷增長情況及時調(diào)整過流起動定值和負(fù)序過流起動定值,防止其動作開放出口正電源造成開關(guān)誤動作跳閘。定期檢查電壓并列裝置,防止因并列裝置損壞造成母線失壓。
本文編自《電氣技術(shù)》,標(biāo)題為“一起母線失壓造成距離保護(hù)誤動作的事故分析”,作者為孫兆健。