一起500kv智能變電站跳閘事故分析

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1、一起500kV智能變電站跳閘事故分析楊晉張?zhí)煲恚▏?guó)網(wǎng)河南省電力公司檢修公司河南鄭州450000）摘要：木文詳細(xì)討論了一起500kV智能變電站跳閘事故，闡述了事故發(fā)生過(guò)程，深入分析了事故發(fā)生的原因，并有針對(duì)性的提出了預(yù)防措施和改進(jìn)建議。為防止類似電網(wǎng)事故的發(fā)生提供了參考和借鑒。關(guān)鍵字：500kV變電站；事故分析1事故簡(jiǎn)述××年××月，某500kV變電站正常方式運(yùn)行，該變電站1、2、3期工程同時(shí)7T?工建設(shè)，安裝l×1000MVA主變壓器一臺(tái)，電壓等級(jí)為500/220/35kV；500kV出線9回，采用3

2、/2斷路器接線；220kV出線6回，釆用雙母線接線。10日15時(shí)，該站500kV#l、#2母線CSC-150型微機(jī)母線保護(hù)中的失靈直跳功能出U（另外一套母線保護(hù)為RCS-915E型，也包含失靈保護(hù)，未動(dòng)作），跳開#1母線的5011、5042、5061、5071開關(guān)及#2母線的5013、5043、5063>5073開關(guān)，5013、5043開關(guān)的RCS-921A型斷路器保護(hù)三相跟跳，500kV#l、#2母線失電。跳閘過(guò)后變電站500kV系統(tǒng)接線圖如圖1所示。2事故原因分析調(diào)查人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，通過(guò)查詢故障錄波器、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)記錄等，確認(rèn)其時(shí)變電站的500kV#l、

3、#2母線并未發(fā)生故障，CSC-150型母線失靈直跳功能的出口屬于誤動(dòng)。（一）變電站500kV#l、#2母線的保護(hù)配置500kV#l母線：保護(hù)hRCS-915E（南瑞繼保）保護(hù)lhCSC-150（北京四方）500kV#2母線：保護(hù)hRCS-915E（南瑞繼保）保護(hù)lhCSC-150（北京四方）（二）CSC-150保護(hù)報(bào)文分析CSC-150保護(hù)的報(bào)文顯示，造成變電站500kV#l、#2母線同吋掉閘的保護(hù)是CSC-150型母線保護(hù)中的失靈直跳功能。變電站使用了CSC-150型母線保護(hù)的兩部分功能：一是母差功能，二是失靈直跳功能。失靈保護(hù)的動(dòng)作邏輯在各斷路器的斷路器保

4、護(hù)中完成，母線保護(hù)中的失靈直跳功能實(shí)際上只是為失靈保護(hù)提供出U冋路，與母差功能的動(dòng)作邏輯無(wú)關(guān)。即當(dāng)500kV線路故障，且相應(yīng)邊開關(guān)失靈吋，由該邊開關(guān)的斷路器失靈保護(hù)直接跳開本串的中開關(guān)，冋吋通過(guò)兩套母線保護(hù)中的失靈直跳功能向連接母線的所奮邊開關(guān)發(fā)出跳閘指令。斷路器失靈保護(hù)啟動(dòng)母線保護(hù)的失靈直跳功能是在失靈保護(hù)動(dòng)作后，輸出兩個(gè)開關(guān)量至母線保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，兩個(gè)開關(guān)量在母線保護(hù)內(nèi)部構(gòu)成“與”門。正常運(yùn)行吋，母線保護(hù)裝置的兩個(gè)開入量均不會(huì)收到來(lái)自斷路器失靈保護(hù)的跳閘命令，在斷位；當(dāng)斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作發(fā)出跳閘命令時(shí)，母線保護(hù)裝置的兩個(gè)開入量同吋閉合，經(jīng)一個(gè)小的抗干擾延吋（

5、為10ms），向本母線的所有邊幵關(guān)發(fā)出跳閘命令。為提高安全性，CSC-150型母線保護(hù)的兩個(gè)失靈功能開入量采用了不同的冋路設(shè)計(jì)：一路開入量經(jīng)220kV光耦合直接接入裝置，另一路開入量經(jīng)220V/24V兩級(jí)光耦轉(zhuǎn)換后接入裝置，兩個(gè)幵入量經(jīng)邏輯“與”后，再延吋10ms出口跳閘。本次事故中，所有邊開關(guān)的斷路器失靈保護(hù)未發(fā)出跳閘命令（5013、5043開關(guān)的斷路器保護(hù)發(fā)出的跟跳命令是由這兩個(gè)開關(guān)跳閘引起的。艽他邊開關(guān)由于電流較小而未發(fā)出跟跳命令），但CSC-150母線保護(hù)內(nèi)部記錄的數(shù)據(jù)卻表明，兩個(gè)失靈直跳功能開入量均存輸入。由于CSC-150記錄兩個(gè)失靈跳閘開入量的吋

6、刻是從失靈跳閘出口后2.5ms開始顯示變位，故兩個(gè)開入量的實(shí)際時(shí)寬成分別為：220V/24V光稱開入量，超過(guò)152.5ms（保護(hù)裝置的記錄吋長(zhǎng)右限，不能確認(rèn)何時(shí)返冋），220kV直通光耦開入量為22.5ms。500kV#l、#2母線的兩套CSC-150型母線保護(hù)中失靈功能的動(dòng)作行為完全相同，因而造成兩條母線同時(shí)跳閘。雙重化配置的另外兩套母線保護(hù)(RCS-915E型)未見(jiàn)異常。(三)跳閘原因分析考慮兩套CSC-150型母線保護(hù)中失靈跳閘功能的動(dòng)作行為完全相同，初步猜測(cè)保護(hù)動(dòng)作的原因應(yīng)源于母線保護(hù)中的兩個(gè)失靈跳閘開入量或直流公用冋路。為此，開展了以下調(diào)査工作：(1

7、)經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查、試驗(yàn)，首先排除誤接線、誤整定的可能。(2)測(cè)試CSC-150型母線保護(hù)的失靈功能幵入量光耦的動(dòng)作電壓，符合反措要求，不至于因光耦動(dòng)作電壓過(guò)低受干擾而誤出口。數(shù)據(jù)如下：220V/24V光耦開入量：131V(60%Ue)220V直通光耦開入量：143V(65%Ue)試驗(yàn)至此，已基本排除了裝置本身因明顯缺陷導(dǎo)致誤動(dòng)的可能。調(diào)查重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到直流冋路。在討論何種直流系統(tǒng)異?？赡軐?dǎo)致誤出U時(shí)，有人提出：直流一點(diǎn)接地一般不會(huì)造成保護(hù)誤動(dòng)作，但應(yīng)確認(rèn)一下CSC-150型母線保護(hù)失靈功能開入量正端的對(duì)地電位，如其為-110V，但不會(huì)因直流?一點(diǎn)接地造成誤動(dòng)，如果為

8、懸浮電位，則有可能。(3)測(cè)量CSC-