零序保护误动跳闸分析.docx
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零序保护误动跳闸分析
田头变电站110kV马田Ⅰ、Ⅱ回保护动作分析报告
1、事件前运行方式
110kV马田I回、马田Ⅱ回并列运行对110KV田头变进行供电,田中线送电保线(对侧开关热备用),110kVⅠ、Ⅱ组母线并列运行;#3主变110kV运行于110kVⅠ母;110kV马田I回、田通I回、南田、田中线运行于110kVⅠ母;110kV马田Ⅱ回、田通Ⅱ回、大田线运行于110kVⅡ母。
田头变一次接线图
二、设备情况
110kV马田I回、马田Ⅱ回保护装置:
型号PSL-621D,南京南自;110kV大田线(田头变)保护装置:
型号RCS-941A,南京南瑞;2009年8月投运;110kV大田线(大梁子电站)保护装置:
型号DPL-11D,南京恒星;2015年3月投运;110kV大田线(咪湖三级电站)保护装置:
型号RCS-941A,南京南瑞;2009年9月投运。
3、保护报警信息
110kV田头变在2016年5月31日20时42分57秒110kV马田I回见(图2)、马田Ⅱ回见(图1)零序Ⅰ段动作,跳开出线断路器,20时42分57秒大田线保护启动见图3。
对侧迷糊三站距离Ⅰ段动作跳闸故障测距约5KM处(见图4)、大梁子电站零序Ⅰ段动作跳闸(见图5)。
图1.马田Ⅱ回动作报告
图2.马田Ⅰ回动作报告
图3.大田线保护启动报告
图4.T大田线保护跳闸信号(咪三站)
图4.大田线保护跳闸信号(大梁子电站)
4、保护动作分析
故障发生后对马田双回线进行了巡线,未发现异常,通过大梁子电站线路侧避雷计数器发现有放电动作一次,随后由大梁子电站零起升压对110KV大田线进行冲电未发现异常;初步判断大田线电站侧跳闸是由于雷击瞬时故障造成(雷雨天气),大田线田头变侧从保护启动波形分析在故障持续时间约为80MS后故障电流消失(马田双回跳闸),故保护未出口,根据相关保护动作信息推测故障点很有可能在大田线上,6月7日,再次停电安排对110kV大田线进行重点区段进行登杆检查,发现#4杆B、C相瓷瓶有闪络放电的痕迹(见下图),于当天更换损伤瓷瓶。
大田线#4杆B、C相瓷瓶放电痕迹
通过故障点的暴露可以得出,大田线保护动作由于线路故障属于正确动作,田头变侧保护未出口由于属于Ⅱ段保护范围有延时,在此期间马田双回线Ⅰ段动作切除了故障电流,故未出口属于正确动作(停电期间对大田线进行了联动试验,合格满足投运要求)。
随后对马田双回线零序Ⅰ段误动进行分析,通过查看动作报文矢量图见下图)可以看出,零序电压在动作区域保护装置属于正确动作,因此可以排除保护装置本身问题。
故障报文分析矢量图
PSL-621D保护装置零序功率方向动作区
随后通过对此次动作故障波形和试验正、反方向波形进行比对发现,故障波形中故障电流超前故障电压约90度(见下图1-3)。
满足该保护装置动作判据,保护装置将会判断正方向故障动作出口。
此次电流同向和和试验正向波形相同,排除电流回路问题;但故障电压波形有所失真,故障相电压和零序电压同向,和试验正向波形有所不同;初步判断造成此次保护误动的主要原因在电压回路。
图1正方向试验波形(出口)
图2反方向试验波形(不出口)
图3马田线故障波形
随后对110kV电压互感器二次回路进行反措执行检查,核实PT接线及是否存在多点接地的情况,从保护装置原理图(见下图)可以看出3U0由装置内部自产。
保护装置电压采样原理图
通过查看设计图纸电压接线端子图和PT原理图(见图1和2)
PT本体原理图1
保护电压接线端子图2
发现开口N线与星形绕组的N线共用一根导线,没有分开不符合反措要求,由此判断开口三角绕组的N线与星形绕组的N线共用一根导线是造成此次保护装置误动的主要原因。
五、造成110kV马田双回线不正确动作原因分析:
1.直接原因分析
110kV大田线#4杆B、C相瓷瓶发现有雷击闪络放电的痕迹,此处离110kV田头变26公里左右,离水电站1公里,对照110kV田头变110kV马田Ⅰ回线、110kV马田II回线保护装置的测距信息(反方向上的80公里左右),同时对照110kV大田线上电厂侧的保护测距信息(正方向上的5公里左右),线路两侧故障测距和实际位置不对应,主要是由于过度电阻较大故测距数据误差较大,但是都在其保护动作范围内,加上通过登杆检查,最终锁定此故障点就是导致5.31事故跳闸的原因。
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- 保护 跳闸 分析
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