摘要：某座500kV开闭站在处理完毕5032开关操作机构缺陷后，由检修转运行操作过程中，在合上5032-2刀闸时，5032开关B相发生闪络，导致500kV 2号母线双套高抗保护动作，跳开52DK开关三相。原因是，母线电抗器在断路器故障跳开后系统谐振过程中，出现高抗饱和导致高抗匝间保护误动。通过现场系统谐振的波形及针对匝间保护的原理进行深入分析，提出了针对性的防误措施，对软件程序进行升级，提高继电保护运行的可靠性，保证电网运行的安全稳定。
关键词：母线高抗、继电保护、跳闸、分析
1.跳闸后处理简要过程
1.1故障前运行方式
500kV开闭站为3/2接线，4个完整串，8条500kV线路，均加装串补装置。
当日，500kV变电站内除5032开关处于冷备用状态，其余设备处于正常运行方式。
1.2跳闸过程
当日0时12分12秒， 500kV开闭站在处理完毕5032开关操作机构缺陷后，由检修转运行操作过程中，在合上5032-2刀闸时，500kV线路两套主保护动作，边开关5031开关跳闸；共用中开关的另一条线路两套主保护动作，边开关5033开关跳闸； 500kV2号母线双套高抗保护动作，跳开52DK开关三相。
开关型号：5032、5033: LW-12/500新东北电气, 5031、52DK: ZF16-500 泰开。
2.保护动作分析
经现场检查，5032开关B相发生闪络，放电痕迹如图1所示。
图1 线路侧屏蔽罩与罐体间的放电痕迹
（一）两条跳闸线路为线线串结构，共同组成开闭站第三串间隔。L90和RCS931双套保护动作跳5031断路器B相，重合成功，切除故障，保护动作正确。PCS931和WXH803双套保护动作跳5033断路器B相，重合成功，切除故障，保护动作正确。
（二）2号母线高抗保护
保护配置：第一套保护：PCS-917-G，第二套保护：PCS-917-G。
5032断路器发生B相罐体闪络故障期间，500千伏母线B相电压快速降至零伏，母线高抗B相电流也趋近于零安培。故障持续50毫秒后被快速切除，此后，500千伏母线B相电压和母线高抗B相电流逐渐恢复。
从故障录波器和保护装置录波文件分析，5032断路器故障切除后，在母线高抗B相电流恢复过程中，母线有零序电压存在且含有丰富的高次谐波，母线高抗B相首、末端零序电流含有极大的直流分量（基波2倍以上）且呈现出显著的低频谐振特征，谐振波形如图2所示。
图2高抗首、末端电流谐振波形图
500千伏母线零序电压（3U0）为2.4～4.3伏（二次值），母线高抗零序电流（3I0）为0.05～0.1安培（二次值），计算零序测量阻抗值（3U0/3I0、80欧姆）满足匝间保护零序阻抗动作门槛（126欧姆），2号母线双套高抗保护装置（PCS-917A-G）匝间保护功能动作出口跳闸，跳52DK三相，将2号母线从系统中隔离。
3.改进措施
增加辅助闭锁判据，检测系统发生谐振的工况，在此情况下短时闭锁匝间保护，同时为了防止系统谐振过程中发生匝间故障保护拒动，增加相电流开放判据，在匝间故障较为严重情况下动作出口。
具体判据为：
A、实时计算高抗首端三相电流中的直流分量值Idc及其工频基波幅值Ip，判断直流分量Idc是否超过门槛Imk=max(0.4Ie，K*Ip)，K为闭锁系数，暂取0.8；Ie为高抗二次额定电流值；三相分别计算及判断，任何一相满足则闭锁匝间保护；
B、计算三相电流中的最大相工频基波有效值Ipmax,判断是否大于3Ie，大于3Ie的情况下，取消A判据的闭锁；
该判据逻辑图3如下所示，
图3 带直流偏置闭锁判据（红框部分）的新匝间保护动作逻辑图
通过针对匝间保护的原理进行深入分析，以及现场系统谐振的波形分析，提出了针对性的防误措施，以上判据已经在厂家通过回放现场波形进行验证可靠，并在冀北电科院进行仿真试验，试验结果合格。
4.现场升级处理
对站内500kV 2号母线高抗双套保护装置PCS-917-G进行了软件升级。
5.后续处理
对公司所维护变电站内相同型号保护装置均进行软件升级。
6.对本次跳闸处理的思考及运维中的对策
6.1500k变电站继电保护改造调试注意事项
6.1.1严把设备选型、招投标、工程质量和验收关
加强工程建设全过程管理，明确大修技改工作进度计划，明确量、质、期的要求，加大考核力度。及时发现和解决工程的重点难点为题，强化设备设计、移交、竣工、投产各环节的质量验收。
6.1.2改造调试前做好准备工作
在改造调试之前，技术人员应当以图纸为依据，对变电站的一次设备和二次设备进行一一比对，对电缆的走向进行确定。应当做好改造调试工作的安全技术交底，对现场设备实际进行考察，做好安全措施票、拆接线表等改造调试前的准备工作，避免出现误触设备而引发的安全事故。
6.1.3严格审核设计图纸
设计图纸是继电保护改造调试工作的重要依据，因此改造调试工作人员要严格以最新的设计图纸为依据，保证改造调试的准确性和规范性。
6.1.4避免出现互感器的错误接线
互感器的错误接线会导致CT极性出现错误，在改造调试的过程中，工作人员要对新设备的CT极性进行严格检查，保证极性正确才能进行安装，避免因互感器接线错误而引发安全事故。
6.2继电保护装置的运行维护中注意事项
运行中发现异常情况，需要运维人员及时停止设备的运行，并将故障数据和发生特点等信息进行及时的汇报，等待专业管理部门的故障排除指示，按照故障处理的决定进行统一故障处理。
当继电保护动作开关跳闸后，检修人员在明确故障发生运用，并进行了相应的故障处理之后，需要对检修的步骤等进行及时记录，并存档，只有保证记录工作的准确及时，才能为下次的检修工作提供数据参考[3]。
值班运行人员必须在自身的职责范围内进行操作，对于出现的运行异常状况，值班运行人员需要及时汇报，等待专业技术人员进行统一分析及处理，杜绝一切值班人员的自行操作。
提高检修人员技能水平，尤其事故处理的能力，做好事故预想和紧急处理预案，一旦发生缺陷或事故，能够正确、迅速处理，控制缺陷或事故进一步发展，缩小事故范围，尽快恢复非故障设备供电，减小事故损失。
7.结语
通过此次跳闸事故的处理，提出如下建议：一是提高检修人员素质和技术技能水平；二是在继电保护改造调试及运行维护中，严格按照规程规范执行，保证保护装置安全稳定运行；三是检修人员一定要认真落实安全职责，增强自身的工作责任心，把“安全第一、预防为主、综合治理”的方针落到实处，主动排查设备隐患，提出针对性的防范措施，确保人身、设备、电网安全。
参考文献：
[1]李玉荣.浅谈110kV变电站继电保护改造调试的注意事项.机电信息，2012（30）：23-24.
[2]王旭荣.浅谈变电站直流系统接地故障及处理.2008.
[3]李军.浅析电力系统继电保护维护检修及注意事项.2015
论文作者:黄石磊
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/11/29
标签：母线论文; 高抗论文; 判据论文; 故障论文; 谐振论文; 动作论文; 设备论文; 《电力设备》2019年第15期论文;