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摘要：220kV金方变由于区域强雷阵雨天气造成220kV母差失灵保护动作，220kV正母失灵保护出口跳闸，按照一般失灵保护动作原理220kV正母上应该有一只断路器合闸位置，但现场检查220kV正母上所有开关均处在分闸位置，因此判断可能存在220kV母差失灵保护误动的可能。本文通过对事故过程的分析，对保护是否正确动作进行判断。
关键词：220kV正母;母差保护; 事故保护
1. 前言
母线保护是保证电网安全稳定运行的重要系统设备，它的安全性、可靠性、灵敏性和快速性对保证整个区域电网的安全具有决定性的意义。
2. 220kV金方变运行方式及保护配置情况
（1）事故前运行方式：#1主变三侧分别接220kV、110kV正母及35kVⅠ段母线运行，#2主变三侧分别接220kV、110kV副母及35kVⅡ段母线运行，220kV母联开关运行，220kV旁路由副母对旁母充电，方都2Q23、倪方2Q25、溪方4397线接220kV正母运行，金方2338、石方2Q22、龙方2Q24线接220kV副母运行；110kV母联开关热备用，110kV旁路由正母对旁母充电，方康1633、方州1635（T接）、方古1637（T接）线接110kV正母运行，方宅1412、方塘1632、方丽1634（T接）、方壶1636、方山1638（T接）线接110kV副母运行；35kV母线Ⅰ、Ⅱ段母线分列运行，35kV母分备自投投入（此处略去35kV系统电容器、所用变及出线运行方式）。
图1 220kV金方变220kV部分接线图
（2）保护配置情况
①方都2Q23线路保护配置情况：第一套主保护为CSL-101A保护装置、开关失灵保护及重合闸为CSI-101A自动装置，第二套主保护为RCS-901A保护装置；
②220kV故障录波器：SH2000；
③220kV母差保护配置情况：BP-2B；
④35kV母分备自投保护配置情况：RCS-9653B。
3. 事故保护动作信息、开关变位及造成的后果情况
3.1 保护动作信息
（1）当地后台保护信息；
（2）保护装置信息：
①方都2Q23线 CSL-101A保护：距离I段出口，高频距离保护出口，阻抗相近加速出口，高频距离保护瞬时加速出口，“A相” 、“B相” 、“C相” 、“永久跳闸”灯亮，A相故障，故障测距：4.68km；
②方都2Q23线 RCS-901A保护：工频变化量阻抗，纵联变化量方向，纵联零序方向，距离加速，零序加速，距离I段动作 ，“跳A” 、“跳B” 、“跳C”灯亮，A相故障相，故障测距：4.4 km；
③方都2Q23线 CSI-101A保护：A相失灵启动，B相失灵启动，C相失灵启动；
④方都2Q23 线操作箱：第一组“TA”，第二组“TA”、“TB”、“TC”灯亮；
⑤220kV故障录波器测距：4.792km；
⑥220kV母差保护：“差动动作” ，“失灵动作” ，“差动动作I” ，“差动开放I” ，“失灵开放I”灯亮；
⑦35kV母分备自投：“跳闸”、“合闸”灯亮，液晶显示备自投跳闸、合闸；
⑧220kV正母失压、110kV正母失压。
3.2 开关变位情况及造成的后果
本次事故中， #1主变220kV 开关、220 kV母联开关、方都2Q23开关、倪方2Q25开关、溪方4397开关共计5台220kV开关事故跳闸，35kV母分备自投动作跳开#1主变35kV开关，合上35kV母分开关。事故造成220kV金方变220kV正母、110kV正母、110kV旁母失压，三条110kV出线失压（所对应的110kV古山变、110kV长城变（T接）110kV母分备自投动作，110kV丽州变、110kV芝英变（T接）10kV母分备自投动作，四所损失部分负荷；方康1633线由于110kV永康变侧热备用，负荷由220kV倪宅变供，未造成影响）。
4. 事故过程及分析
4.1 事故过程
本次事故中，方都2Q23线路保护先动作跳本线开关，从保护动作情况来看是方都2Q23线A相4.792km处单相故障，且A相跳闸成功，按《浙江省电力系统调度规程》中220kV线路重合闸方式投“单重”的运行方式来说，本线路重合闸应该动作但未动作，且出现三相均跳闸的现象，这是本次事故的疑点之一；另一方面，在方都2Q23开关三相均跳闸，线路故障已切除的情况下，220kV母差失灵保护动作跳开220kV正母上运行开关导致220kV正母失压，从表面上给人220kV母差保护误动作的错觉，是否真是220kV母差保护误动作？这是本次事故的疑点之二，下面针对以上两个疑点展开分析。
结合当地后台保护信息和方都2Q23开关、220kV母联开关故障波形及开关位置故录报告截图（图2）来进行分析，本次事故过程如下：
t0时刻，方都2Q23线A相发生故障；
01点57分10秒365ms ，方都2Q23线RCS-901A保护：工频变化量阻抗、距离Ⅰ段段、纵联变化量方向、纵联零序方向动作, A相4.4km处发生单相故障，10ms后第二套保护A相动作跳闸；
01点57分10秒377ms ，方都2Q23线CSL-101A保护：高频距离保护出口，A相4.68km处发生单相故障，11ms后第一套保护A相动作跳闸；
01点57分10秒394ms（t1时刻），方都2Q23开关A相跳闸，故障切除，故障电流消失；
t2时刻，A相故障电流再次出现，同时B、C相也出现故障电流；
01点57分10秒406ms，方都2Q23线第二套保护再次动作，125ms后（t3时刻）跳三相；
t3时刻，方都2Q23开关B、C相跳闸（A相第一次跳闸后重合闸未动作，仍为分闸状态），B、C故障电流消失，但A相故障电流仍然存在；
t4时刻，方都2Q23线 A相故障电流仍然存在，且B相故障电流再次出现；
01点57分10秒808ms，220kV母差失灵保护动作；
01点57分10秒817ms，方都2Q23线第一套保护再次动作，25ms后跳三相（此时方都2Q23开关三相t3时刻已分闸），A、B相故障电流仍然存在；
01点57分10秒853ms（t5时刻），220kV母联开关跳闸（220kV母差失灵保护动作第一时限跳220kV母联开关，第二时限跳其余开关，故本处以220kV母联开关位置为例进行分析），方都2Q23线B相故障电流消失，A相故障电流仍然存在；
01点57分10秒863ms，220kV母差保护动作；
01点57分10秒864ms，溪方4397开关三相跳闸；
01点57分10秒874ms，#1主变220kV开关跳闸；
01点57分10秒875ms，倪方2Q25开关三相跳闸；
t6时刻，方都2Q23线A相故障电流消失。
4.2 事故分析
（1）第一个疑点：方都2Q23线重合闸未动作
方都2Q23线两套主保护在第一次A相故障动作，t1时刻切除故障，故障电流消失，但不到12ms（即t2时刻），方都2Q23线三相均出现故障电流，方都2Q23线第二套保护再次动作出口，但方都2Q23线重合闸整定的“单重”时间为1s，即单相故障切除后1s重合故障相，但是此处故障切除仅仅12ms，远未达到重合闸动作时间，故方都2Q23线重合闸未动作；
（2）第二个疑点：220kV母差是否误动作
t2时刻开始，甚至方都2Q23开关三相跳闸后，一直到t6时刻方都2Q23线 A相故障电流一直存在，t4到 t5时刻方都2Q23线 B相故障电流也再一次出现，说明方都2Q23开关分闸后还有电流流过，结合当天强雷震雨天气，初步判断设备有被雷击的可能性。
图3 方都2Q23开关A、B相故障点
通过对方都2Q23线所内设备的巡视发现方都2Q23开关A、B相有被雷击的痕迹（见图3），可断定此次事故是由于雷击引起，故障电流为雷电电流。另一方面，方都2Q23线CSI-101A失灵保护启动定值为：零序启动元件电流I04为0.8A，任意一相的失灵启动过电流ISL为2A；220kV母差保护过流元件定值：失灵相电流I2SL定值为2A,失灵零序电流I2SL2定值为1A，而从故录分析报告中得知，方都2Q23线A相电流在第二次故障中（t2至t6时刻）雷电造成的故障电流有效值为2.75-37.82A，3I0有效值1.91-39.8A，均满足上述保护动作要求，故CSI-101A失灵保护装置失灵启动元件开放，220kV母差过流元件开放。此外，220kV失灵保护整定零序电压6V，而t2至t6时刻的零序电压（见图4）为45-97V，故母差复压闭锁开放，最终导致失灵保护动作出口。
5. 结论
综上所述：方都2Q23线路保护动作正确，220kV母差失灵保护动作正确。
参考文献：
[1]《BP-2B微机母线保护装置技术说明书 浙江省V1.05》，深圳南京自动化研究所 /深圳南瑞科技有限公司，2006年09月.
[2]《CSL-101A、CSL-102A、CSL-101B、CSL-102B数字式高压线路保护装置说明书》，北京四方继保自动化有限公司，2004年08月.
[3]《RCS-901系列超高压线路成套保护装置技术和使用说明书》，南京南瑞继保电气有限公司，2004年12月.
作者简介：潘宏伟（1982.11-），男，四川广安人，工程师，研究生，从事变电运行工作。
论文作者:潘宏伟
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/12
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