摘要：本文针对一起线路故障重合闸未动作全站失压的故障进行分析，查找重合闸未动作的根本原因为线路重合闸与发电机高频切机保护配合不当，并提出了解决措施，从而保证电力系统的安全稳定运行。
关键词：重合闸；高频切机；保护配合
1 概述
电力系统在运行中可能发生故障或不正常运行情况，若不及时处理就会造成严重后果，因此继电保护装置就必须有选择性、快速、可靠、灵敏地切除故障[1]，而选择性就涉及到了保护配合问题，继电保护的相互配合也在电网安全运行中起着至关重用的作用。本文通过对一起因保护配合不当引起的全站失压故障进行分析，并提出解决措施，保证电力系统的安全稳定运行。
2 故障基本情况
2.1 故障前运行方式
某110kV三X升压站其110kV部分共三条出线：分别为110kV三A线141（连接A水电站，为A水电站上网通道）、110kV三B线142（连接系统，为并网通道）、110kV三C线143（片区负荷备用线），另连接一台110kV#1主变110kV侧101断路器（三X水电站升压变）。正常运行方式为：110kV三A线141断路器、110kV三B线142断路器、110kV#1主变110kV侧101断路器运行，110kV三C线143断路器运行供空线，作为负荷备用线路。
2.2 故障基本情况
某日，110kV三B线142断路器线路B相故障跳闸未重合，该升压站全站失压，三X水电站发电机切机，A水电站发电机切机。
运行人员接到监控通知后，立即赶往现场进行检查，检查结果为现场一、二次设备无明显异常，110kV三B线线路保护重合闸在投入状态。调取110kV三B线线路保护报文：（1）0ms零序保护启动；（2）1200ms 零序Ⅲ段出口；（3）1269ms 重合闸启动；（4）13653ms重合闸整组复归；（5）13659ms 零序保护整组复归；故障电流14.306A，B相接地，故障测距25.83km。
3保护动作分析
3.1 保护动作基本情况
查看保护定值，零序保护启动电流1A，零序Ⅲ段动作电流2.2A，零序Ⅲ段时间1.2秒，重合闸动作时间2.5秒。线路发生单相故障时，电流发生突变，零序保护启动；故障时故障电流为14.306A，大于出口定值，1.2秒零序Ⅲ段出口，此时保护均正确动作。1.269秒重合闸启动，但并未有重合闸出口信息，即重合闸未动作，13.6秒断路器未重合，故障电流消失，保护整组复归。
3.2 重合闸未动作分析
从保护报文初步分析，除重合闸未动作外，其余保护均正确动作，运行人员对此展开了分析。
重新查看保护定值，该保护重合闸控制字、软压板均在投入状态，但重合闸投入为“重合闸检同期区”，重合闸未动作很有可能为重合闸时不满足同期条件。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆检查110kV三B线对侧保护定值，对侧重合闸时间为2秒，因为该条线路为并网通道，因此重合闸顺序为对侧先合本侧后合，本侧后合时为保证系统稳定，采用检同期重合闸。故本侧110kV三B线142断路器重合闸时，需满足线路电压与母线电压符合同期条件，否则重合闸不动作。
按照常理，110kV三B线142断路器重合闸时，对侧已经先合，满足线路有压，而母线电压由A水电站110kV三A线以及三X水电站110kV#1主变供电，应当满足同期条件。但运行人员通过与三X水电站及A水电站人员沟通后发现，在110kV三B线线路发生故障时，三X水电站及A水电站发电机均高频切机，查看定值发现两个水电站的发电机高频切机时间均为2秒。
结合三X水电站及A水电站发电机高频切机情况，保护整体动作情况应为：绝对0秒时110kV三B线线路B相故障；1.2秒零序Ⅲ段保护动作出口，断开110kV三B线142断路器切除故障；2秒110kV三B线对侧重合闸动作成功，2秒三X水电站及A水电站发电机因负荷无法送出，高频切机保护动作进行切机，致使143、101断路器失压，最终导致三X升压站110kV母线失压；2.5秒时110kV三B线142断路器重合闸，但因为110kV母线失压，而重合闸投检同期，导致同期条件不满足，重合闸未动作，致使110kV三X升压站全站失压。
综上所述，本次110kV三B线142断路器重合闸未动作的根本原因为，线路保护重合闸与发电机高频切机保护时间配合不当。110kV三B线142断路器重合闸投检同期，动作时间为2.5秒，而发电机高频切机时间为2秒，在重合闸前0.5秒就已经高频切机，检同期重合闸将不满足同期条件，无法重合。
4 改进措施
4.1 改变重合闸检同期方式
因重合闸时不满足同期条件，故可将重合闸改为“检线路有压母线无压”，重合时，线路因对侧先合，致线路有压，母线因发电机高频切机，致母线无压，满足重合条件，可以重合。但此种方式，依然存在当该条线路发生故障时，三X水电站及A水电站发电机均高频切机，恢复送电时，恢复速度较慢。
4.2 调整重合闸及发电机切机的配合时间
在不改变重合检同期方式的前提下，可以调整重合闸及发电机切机的配合时间来满足重合闸时的同期条件，因此需要重合闸时间小于发电机切机时间，即切机前母线有压，重合闸满足同期条件。因此，对于高频切机时间，为便于高频切机方案的配置，参考其他电网的实际经验，建议增加延时至3s[2]。此种方式下，因高频切机需要3秒，而重合闸时间为2.5秒，重合时，110kV母线由发电机供电，满足同期条件，重合可以成功，水电站发电机也不会因此切机甩负荷。
5 结语
造成本次故障的原因就是保护配合不当引起的，因此在进行保护定值计算时，必须站在整个系统的角度进行计算，充分考虑到各保护的配合情况，保证系统发生故障时，既能快速正确地切除故障，而又不至于扩大停电范围，这样才能保证整个电力系统的安全稳定运行。
参考文献：
[1]陈婵，阿部，卢烈等.基于状态快速排序法的电网可靠性灵敏度计算[J].电力系统及其自动化学报，2015 27(7):73-77.
[2] 陈西颖，马世英，刘玉玲等.电网调度机网协调保护协调配合研究[C].//中国电机工程学会电力系统专业委员会2012年学术年会论文集.2012:378-382.
论文作者:余琼,金海俊,解延毅
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/27
标签：水电站论文; 故障论文; 发电机论文; 动作论文; 同期论文; 线路论文; 母线论文; 《基层建设》2018年第36期论文;