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1、田頭變電站110kV馬田Ⅰ、Ⅱ回保護動作分析報告一、事件前運行方式110kV馬田I回、馬田Ⅱ回并列運行對110KV田頭變進行供電,田中線送電保線(對側開關熱備用),110kVⅠ、Ⅱ組母線并列運行;#3主變110kV運行于110kVⅠ母;110kV馬田I回、田通I回、南田、田中線運行于110kVⅠ母;110kV馬田Ⅱ回、田通Ⅱ回、大田線運行于110kVⅡ母。田頭變一次接線圖二、設備情況110kV馬田I回、馬田Ⅱ回保護裝置:型號PSL-621D,南京南自;110kV大田線(田頭變)保護裝置:型號RCS-941A
2、,南京南瑞;2009年8月投運;110kV大田線(大梁子電站)保護裝置:型號DPL-11D,南京恒星;2015年3月投運;110kV大田線(咪湖三級電站)保護裝置:型號RCS-941A,南京南瑞;2009年9月投運。三、保護報警信息110kV田頭變在2016年5月31日20時42分57秒110kV馬田I回見(圖2)、馬田Ⅱ回見(圖1)零序Ⅰ段動作,跳開出線斷路器,20時42分57秒大田線保護啟動見圖3。對側迷糊三站距離Ⅰ段動作跳閘故障測距約5KM處(見圖4)、大梁子電站零序Ⅰ段動作跳閘(見圖5)。圖1.馬田
3、Ⅱ回動作報告圖2.馬田Ⅰ回動作報告圖3.大田線保護啟動報告圖4.T大田線保護跳閘信號(咪三站)圖4.大田線保護跳閘信號(大梁子電站)三、保護動作分析故障發(fā)生后對馬田雙回線進行了巡線,未發(fā)現異常,通過大梁子電站線路側避雷計數器發(fā)現有放電動作一次,隨后由大梁子電站零起升壓對110KV大田線進行沖電未發(fā)現異常;初步判斷大田線電站側跳閘是由于雷擊瞬時故障造成(雷雨天氣),大田線田頭變側從保護啟動波形分析在故障持續(xù)時間約為80MS后故障電流消失(馬田雙回跳閘),故保護未出口,根據相關保護動作信息推測故障點很有可能在大
4、田線上,6月7日,再次停電安排對110kV大田線進行重點區(qū)段進行登桿檢查,發(fā)現#4桿B、C相瓷瓶有閃絡放電的痕跡(見下圖),于當天更換損傷瓷瓶。大田線#4桿B、C相瓷瓶放電痕跡通過故障點的暴露可以得出,大田線保護動作由于線路故障屬于正確動作,田頭變側保護未出口由于屬于Ⅱ段保護范圍有延時,在此期間馬田雙回線Ⅰ段動作切除了故障電流,故未出口屬于正確動作(停電期間對大田線進行了聯動試驗,合格滿足投運要求)。隨后對馬田雙回線零序Ⅰ段誤動進行分析,通過查看動作報文矢量圖見下圖)可以看出,零序電壓在動作區(qū)域保護裝置屬于
5、正確動作,因此可以排除保護裝置本身問題。故障報文分析矢量圖PSL-621D保護裝置零序功率方向動作區(qū)隨后通過對此次動作故障波形和試驗正、反方向波形進行比對發(fā)現,故障波形中故障電流超前故障電壓約90度(見下圖1-3)。滿足該保護裝置動作判據,保護裝置將會判斷正方向故障動作出口。此次電流同向和和試驗正向波形相同,排除電流回路問題;但故障電壓波形有所失真,故障相電壓和零序電壓同向,和試驗正向波形有所不同;初步判斷造成此次保護誤動的主要原因在電壓回路。圖1正方向試驗波形(出口)圖2反方向試驗波形(不出口)圖3馬田線
6、故障波形隨后對110kV電壓互感器二次回路進行反措執(zhí)行檢查,核實PT接線及是否存在多點接地的情況,從保護裝置原理圖(見下圖)可以看出3U0由裝置內部自產。保護裝置電壓采樣原理圖通過查看設計圖紙電壓接線端子圖和PT原理圖(見圖1和2)PT本體原理圖1保護電壓接線端子圖2發(fā)現開口N線與星形繞組的N線共用一根導線,沒有分開不符合反措要求,由此判斷開口三角繞組的N線與星形繞組的N線共用一根導線是造成此次保護裝置誤動的主要原因。五、造成110kV馬田雙回線不正確動作原因分析:1.直接原因分析110kV大田線#4桿B、
7、C相瓷瓶發(fā)現有雷擊閃絡放電的痕跡,此處離110kV田頭變26公里左右,離水電站1公里,對照110kV田頭變110kV馬田Ⅰ回線、110kV馬田II回線保護裝置的測距信息(反方向上的80公里左右),同時對照110kV大田線上電廠側的保護測距信息(正方向上的5公里左右),線路兩側故障測距和實際位置不對應,主要是由于過度電阻較大故測距數據誤差較大,但是都在其保護動作范圍內,加上通過登桿檢查,最終鎖定此故障點就是導致5.31事故跳閘的原因。2.間接原因分析本站建設于2009年,當時公司還屬于民營性質,技術力量薄弱,
8、在接下來的幾年運行時間內,沒有按照電網公司的反措要求執(zhí)行,特別是其中有關于110kV電壓互感器繞組接線核對需檢查的內容(具體是:來自開關場的電壓互感器二次回路4根引入線和開口三角形繞組的2根引入線均應使用各自獨立的電纜,不得共用。開口三角繞組的N線與星形繞組的N線需分開。)沒有得到執(zhí)行,導致電壓二次回路出現異常,在5.31當天發(fā)生110kV線路接地時,保護裝置采集到錯誤的電壓數值,導致零序保護的功率方向判斷錯誤,