关键词：断路器拒跳；相邻线路保护；纵联光差；纵联距离
1．事故前运行情况
如图1所示，丙站为500kV变电站，甲、乙两站为220kV变电站。乙丙线两套保护装置均为纵联光差保护。
事故前，甲乙线、乙丙线两侧的两套保护均投入，重合闸功能也投入。
2事故经过 2012年9月13日22时22分39秒798毫秒，220kV乙丙线发生C相永久性接地故障，乙丙线两侧线路保护差动保护均动作，两侧断路器正确跳开，经1秒延时，两侧重合闸均动作，此时丙侧后加速保护动作跳开断路器，乙侧后加速保护动作但断路器因跳闸铁芯卡涩造成拒跳，由乙站220kV断路器失灵保护动作，切除乙站乙丙线所在母线全部断路器，将故障隔离。
在乙丙线重合于永久性故障前后，甲乙线两套保护动作行为明显不一致，发生第一次故障时，甲乙线两套保护均未动作；当乙站220kV断路器失灵保护动作后，甲乙线甲站侧第一套保护PRS-753装置的差动保护动作，跳开本侧断路器；第二套保护RCS-902A装置无任何保护动作行为，经分析，乙丙线两套保护均属正确动作，甲乙线第一套保护属正确动作，第二套保护由于故障电气量不满足装置动作原理，不予评价。
3保护装置原理
3.1 PRS-753差动保护动作逻辑
(1)在A、B、C三相差动继电器不动作的前提下，零序差动继电器动作，经“零序比差动作时限”选相跳闸；
(2)在以下情况下，差动保护亦进入“三跳”逻辑，并闭锁重合闸：
收到“远跳”信号，当“远跳受起动元件控制”控制字定值为投入（=1）且有起动元件动作，或该控制字整定为退出（=0）时，跳三相，并闭锁重合闸。
本侧差动保护继电器的出口则需以收到“对侧差动继电器动作标志”为必要条件，即保护装置在判断两侧差动元件都动作的情况下才确定为本相区内故障，输出出口跳闸信号。
3.2 RCS-902A纵联保护动作逻辑
（1）正方向元件动作且反方向元件不动即发允许信号，同时收到对侧允许信号达8ms后纵联保护动作。
（2）如在启动40ms内不满足纵联保护动作的条件，则其后纵联保护动作需经25ms延时，防止故障功率倒向时保护误动。
（3）当本装置其它保护动作跳闸，或外部保护（如母线差动保护）动作跳闸时，立即发允许信号，并在跳闸信号返回后，发信展宽150ms，但在展宽期间若反方向元件动作，则立即返回，停止发信。
（4）三相跳闸固定回路动作或三相跳闸位置继电器均动作且无流时，始终发信。
4 保护动作分析
由甲乙线甲站侧第二套保护RCS-902A装置故障录波图知，当乙丙线两侧光差保护的差动电流接近为0，且母差保护（断路器失灵保护）未动作，未收到远跳信号开入，故差动保护不动作。对于甲乙线两套纵联距离、零序方向保护，在甲侧距离、零序方向元件均判定为正方向，保护启动，向乙侧发送允许信号，而在乙侧零序与距离方向元件判定为反方向，不发送允许信号，且母差保护（断路器失灵保护）未动作，也不发送允许信号，因此甲侧纵联距离、零序方向保护因为收不到允许信号而不动作，乙侧因为反方向元件动作而不出口，两侧纵联距离、零序方向保护都不动作。
由甲乙线甲站侧第二套保护RCS-902A装置故障录波图知，第一次故障电流约持续了60ms后消失，此时为乙丙线两侧保护正确动作，切除故障。经过重合闸定值时间1s延时后，约1099ms后，断路器合闸于永久性故障，故障电流再次产生。
第二次出现故障电流时，乙丙线两侧断器器动作行为不一致，丙站侧断路器由后加速保护正确跳开，但乙站侧断路器由于机构跳闸铁芯卡涩拒跳，故障电流继续存在，持续时间为408ms，这也是RCS-902A装置电流元件启动发信的时间。
由甲乙线甲站侧专用录波器图知，第二次故障时甲乙线第二套保护RCS-902A装置保护启动发信时间，间隔时间为t=407.2ms，与RCS-902A装置保护打印的变位时间刚好吻合，所以甲乙线甲站侧专用录波器图启动发信即为甲乙线甲站侧第二套保护RCS-902A装置故障录波图启动发信时间。
RCS-902A装置第二次发信返回时刻从甲乙线甲站侧专用录波器图上看，此时电流已消失，所以本侧发信停止。从甲乙线甲站侧专用录波器图的开关量变位来看，第一个变位波形是是A相跳闸，倒数第二个则是B相跳闸，最后一个是C相跳闸，本侧启动跳闸的时刻故障电流已经消失，这是由于故障电流持续时间大于失灵保护定值0.3s，且乙丙线两套保护动作不返回，母线电压满足复压开放条件，故乙站220kV断路器失灵保护动作，切除乙丙线所在母线全部断路器，隔离故障点，从而故障电流消失。
由甲乙线甲站侧专用录波器图知，故障录波开关量通道8、9、10为甲乙线甲站侧断路器A、B、C相开关跳位，经过一小段缺口后，有波形变位，表示甲乙线甲侧断路器成功跳开，由甲乙线甲站侧专用录波器图知，按照保护发信逻辑，RCS-902A保护装置满足三相TWJ均为1且三相无流条件，保护继续发信，直至启动返回。
由甲乙线甲站侧专用录波器图知，在第二次故障电流持续期间，由于故障在区外，甲乙线RCS-902A装置纵联距离、零序方向保护在启动40ms后，保护不满足纵联保护动作的条件，则其后纵联保护动作需经25ms延时，以防止故障功率倒向时保护误动。此时计算纵联收信与计算本侧收信与故障电流的重叠时间如下：
如甲乙线甲站侧专用录波器图，将保护的变位时间反应到故障录波图上，收信时刻1535ms，发信返回时刻1567ms，故障电流消失与发信返回时间相差24ms，则收信与故障电流重叠时间t=1567ms-1535ms-24ms=8ms，明显小于25ms，此时间不足以让纵联保护动作。因此，甲乙线第二套保护RCS-902A装置在两次故障电流持续时间内均未动作，符合保护原理，不属于误动作。
由于甲乙线第一套保护是光差保护，远跳逻辑只需经本侧启动就地判据条件，即可跳闸出口。
5 结语
由于甲乙线第二套保护RCS-902A装置在第二次故障电流持续产生时，主保护未动作的根本原因在于纵联距离、零序保护的复杂性，通道类型与保护逻辑均比光差保护复杂，从而导致收信时间太晚，逻辑判据固有延时太长。
在相邻线路断路器失灵的情况下，极易发生220kV线路保护两套主保护拒动，故应采取合适的技术措施与管理措施，防止双重化主保护拒动的发生。
在技术措施方面，应优化光差保护原理，改进光差保护针对线路高阻接地灵敏性不足的问题，逐渐限制纵联距离、零序保护的应用。
在管理措施方面，加强变电站新建或技改可研阶段技术监督，对于220kV线路保护装置选型，应至少配置一套光差保护，且要求通道类型为专用专纤。如果线路全长均为架空电线，则发生高阻接地机率很小，两套保护均宜配置为光差保护。
参考文献
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[3]程平。电力系统继电保护及其自动化装置可靠性[J].低碳世界，2017,05:90-91.
论文作者:方 顺
论文发表刊物:《中国电业》2019年第14期
论文发表时间:2019/11/18
标签：动作论文; 故障论文; 断路器论文; 甲乙论文; 电流论文; 装置论文; 方向论文; 《中国电业》2019年第14期论文;