220kV

Ｃｈｉｎａ　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　油气、地矿、电力设备管理与技术　２２０ｋＶ罗临ＩＩ回线路故障跳闸继电保护动作分析　刘永强　（国网吕梁供电公司，山西吕梁０３３０００）　【摘要】继电保护是指在电力系统正常运行时发生故障或异常情况，在可能实现最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除或发出　信号由值班人员消除的一种电网安全保护卫士。但经常因一些人为因素或是别的原因导致继电保护误动，从而影响系统稳定运行的事时有发生，值得　我们警惕。　【关键词】罗临ＩＩ回保护动作自环　２２０ｋＶ罗临ＩＩ回是地区供电重要线路，承担两个县区的供电负　东母：临兴线２７３、２＃主变２０２，　荷。此次动作属于区外保护动作后因人为因素发生的区内误动。通　过对此次事件的分析，找出暴露的问题、提出防范措施，避免此类事　故再次发生。　１故障前运行方式　金罗站（如图１）：　２２０ＫＶ系统：　２２０ＫＶ东、西母并列运行、２００开关在合位；　２０１、２６１、２６３、２６５、、２６９开关在东母运行；其中２６７在东母，处于　热备状态，　２０２、２６２、２６６、２６８、２７１开关在西母。　中性点系统：２０１－０、１０１—０合位。　故障前负荷情况（如表１）：　临县站：　２２ＯＫＶ系统：　２２０ＫＶ东、西母并列运行、２００开关在合位；　２０１、２４１开关在东母运行；其中２４３在东母，处于热备状态，　２０２、２４２开关在西母。　中性点系统：２０１－０、１０１—０合位。　故障前负荷情况（如表２）：　兴县站：　２２０ＫＶ系统：２２０ＫＶ东、西母并列运行，２００开关在合位，　罗临ＩＩ回　生：Ｊ　：　罗临Ｉ回　Ｉ生：　：　临兴线　０ｋ　母蛙　２２０ｋｖ临县站　２２０ｋＶ兴县站　图１　表１　线路名称　Ｐ（ＭＷ）　２２０ＫＶ柳罗Ｉ　２６１　—１５８．２　２２０ＫＶ柳罗１Ｉ　２６２　—１６３．４　２２０ＫＶ龙罗　２６３　—１６３．６　２２０ＫＶ吕罗Ｉ　２６５　１４．５　２２０ＫＶ吕罗Ⅱ　２６６　ｌ８．２　２２０ＫＶ罗临Ⅱ　２６８　２２４．９　２２０ＫＶ罗钰Ｉ　２６９　１８．４　２２０ＫＶ罗钰Ⅱ　２７１　１６．８　表２　２２０ＫＶ　负荷（Ｍｗ）　临兴２４１　９４．３１　罗临Ⅱ回２４２　２２２．９ｌ　２０１　５６．３３　２０２　７１．５ｌ　西母：ｌ＃主变２０１。　中性点系统：２０２－０、１０２－０合位，２０１—０、１０１—０分位。　故障前负荷情况（如表３）：　２故障简述　２０１３年８月６日２２时ｏ７分，临兴线路区域雷雨天气，２２０ｋＶ临兴线　发生Ｃ相接地故障，临县站与兴县站两侧纵联差动ＰＳＬ一６０３光纤差　动、ＣＳＣ－１０１Ｂ纵联距离保护均快速动作，Ｃ相跳闸后重合出口，双　侧均重合成功。　同时，２２０ＫＶ罗临ＩＩ回金罗侧２６８开关纵联距离保护动作跳Ｃ相　断路器，重合成功。罗临ＩＩ回线金罗侧２６８重合成功，转入正常运行　４０ｍｓ后，临县侧２４２在线路无故障的情况下纵联距离误跳Ｃ相断路　器。导致罗临ＩＩ回线非全相运行，产生零序电流，致使金罗侧２６８纵联　距离与纵联差动保护零序后加速动作，永跳２６８开关，并向临县侧发　远跳命令，临县侧２４２收远跳令后，跳开其它两相开关（Ａ、Ｂ相），最终　造成罗临ＩＩ回停运。　２２时２８分，罗临ＩＩ回２６８送电成功；２２时３１分，临兴线２４１送电成　功。２２时５８分，临县站恢复正常运行方式。２３时１吩，兴县站恢复正常　运行方式。　３造成此次事故的原因分析　罗临ＩＩ回线路两侧动作时序图见附图ｌ：　表３　序号　线路名称　负荷（ＭＷ）　０１　临兴线２７３　８８．２７９　０２　ｌ＃主变２０１　４５．０１０　０３　２＃主变２０２　４４．９４３　蘸障砧　精　０　（］｝｛０ｒ　　Ｊ龋艄　绷　馥Ｉ　帅护　＿＿　琦　童　口　患靶　ｔ　庠！　ｆ　０　蚋　－　相Ｊ　鲁　ｈ　锔　ｔ　基黛　Ｃ　目　１　．　序蒯　僻妒相　甘　§　魂董舟　Ｍ　附图１罗临ｌＩ回线路两侧动作时序图　２０１５年５月上第０９期总￥２１３￣１７７　油气、地矿、电力设备管理与技术　竺　…………　…　～　（１）临兴线雷击９７＃号塔造成Ｃ相接地短路是造成此次事故的　小，但保护采用全周波傅式算法，有流５ｍｓ后，计算零序电流为２．７Ａ　直接起因；（２）罗临Ⅱ回临县侧ＣＳＣ－１０１Ｄ保护在故障发生后６７０ｍｓ　（实际零序电流为不到０．５Ａ），大于定值２．５Ａ，因此有流５ｒｎＳ后纵联零　纵联距离使Ｃ相误跳闸，是造成此次停电事故的主要原因；（３）２６８纵　序动作出口，单跳Ｃ相，造成误动。误动原因为保护装置在通信回路　联距离光通道自环是造成金罗侧２６８开关Ｃ相在区外故障时误跳闸　异常情况下，在非全相期间，保护的闭锁逻辑存在缺陷，导致线路无　的主要原因，但因重合闸正确重合未造成不良后果；（４）两侧纵联距　故障重合成功时，保护装置误动。　离保护ＣＳＣ－１０１Ｄ在通道自环时未发告警信号是造成此次事故的　间接原因。　罗临ＩＩ回金罗侧ＰｓＬ６０３保护零序ＩＩＩ段加速原因：ＰＳＬ６０３保护区　外故障，差流为０，保护不动作，但开关Ｃ相单跳，单重成功后，４０ｍｓ　对侧跳开Ｃ相，达到零序ＩＩＩ段加速定值（２．５Ａ），永跳开出，并发远跳　令，对侧收到远跳令后跳开其他两相开关（Ｃ相已跳开）。　４保护不正确动作原因分析　通过录波分析，２２０ｋＶ罗临ＩＩ回纵联距离保护两侧收发信时间　不一致。金罗侧发信时间为启动后２７．８ｍｓ，收信时间为２８．８ｍｓ；临县　５暴露的问题　侧发信时间为启动后１２４．６ｍｓ，收信为１２６ｍｓ。初步判断收发信存在　（１）北京四方ＣＳＣ一１０１ＤＩＨ版本的纵联距离保护在通道自环时　问题，检查后发现通道在金罗侧通讯机房光配架处自环。由于通道　不发任何信号，是运维通信人员将通道误自环后不能及时发现的主　自环，临兴线故障，罗临Ⅱ回２６８开关保护功率方向为正方向，２７ｍ　后　要原因；（２）暴露出通信维护人员标准化工作落实不到位，把关不严，　纵联零序发信，自发自收，３６ｍｓ纵联保护动作出口跳开Ｃ相。罗临ＩＩ　回非全相运行，临县侧纵联距离保护未动作，纵联零序判为正方向，　１２４．６ｍｓ发信，１２６．５ｍｓ收信。　工作不够认真；（３）运维人员对装置熟悉不够，培训不深入。　６采取的对策措施　（１）联系北京四方厂家对装置升级，尽快解决自环时不发任何告　警信号的设计缺陷；（２）建议厂家完善非全相状态下保护的闭锁：力［　罗临ＩＩ回金罗侧ＣＳＣ－１０１Ｄ保护５９４ｍｓ重合闸出口，６６０ｍｓ重合　闸成功，罗临ＩＩ回线Ｃ相流过负荷电流，临县侧纵联保护６７３ｍｓ￣纵　能。（３）加强运维人员培训，组织全体人员讨论学习，系统学习继电保　联零序保护ＣＳＣ一１０１Ｄ出口，Ｃ相跳闸。罗临ＩＩ回线临县侧零序电流　４）加强运维人员工作现场标准化作业，　由有一无一有，金罗侧双套保护达到零序加速定值（２．５Ａ），纵联　护装置的原理及工作特点。（重点针对继电保护通讯回路加强巡视。严格执行检修、巡视规章制　距离及纵联差动保护后加速保护相继动作出口，跳２６８三相开关，纵　度，坚决杜绝类似问题发生。　联差动保护永跳后发远跳令，临县侧纵联差动保护收到远跳令后出　口跳２４２三相开关。至此罗临ＩＩ回线两侧开关均掉闸。　罗临ＩＩ回临县侧ＣＳＣ－１０１￣护７００ｍｓ￣右发Ｃ相跳闸原因：罗　临ＩＩ回线区外故障，ＣＳＣ－１０１Ｄ保护首先判为反方向故障，不发信，　１２６ｍｓ后，纵联零序判为正方向，因Ｃ相无流（线路对侧单跳），选故障　相为Ｃ相。６６０ｍｓ￣，对侧Ｃ相单重成功，故障相有流，零序电流虽变　酸性安山质～英安质火山碎屑岩为主。一般在地表及浅部矿层多为　变余火山碎屑结构，土状构造，蜡状　Ｉ号矿体：其规模较小，为似层状，夹火山碎屑岩透镜体，矿化　砾状、块状膨润土，白一浅绿色，变余火山凝灰结构，灰绿　程度一般，整体看分为两层，其中上层矿体厚度为２．８ｍ－４ｍ，平均厚　或丝绢光泽　深部矿层为粘土状膨润土，土状，质软。膨润土吸湿性强，吸水膨胀，可塑性强，有较好的粘结　度为３．４ｍ，蒙脱石品位较高，达７２．７２％ｌ上层与下层之间夹火山碎　色，但矿体形态受矿体底部地形及矿化程度的控　屑岩及部分凝灰质砂岩；下层矿体较薄，厚度为０．７ｍ，底板为凝灰质　性。矿体具沉积特征，……７结语　在本次临兴线线路发生瞬时ｃ相接地故障，故障在罗临ＩＩ回区　外，罗，ｌ￣ＩＩ回两侧纵联距离保护动作属于误动。　上接第ｌ　７６页　多为似层状。　砂岩、凝灰质角砾岩或部分蒙脱石化的火山碎屑岩。总体看Ｉ号矿　制，体产状为１０５　＜４。，分布面积较小，层位较稳定，品位较高，蒙脱石平　４成矿标志分析　均品位达７２．７２％。　Ⅱ号矿体：位于Ｉ号矿体东部，为似层状，北部矿化程度一般，　夹火山碎屑岩透镜体，矿化程度不好，共分为两层矿体，矿体平均品　位为５８．７２％。　４．１沉积环境标志　中生代火山沉积盆地是成矿的首要标志。　４．２地层层位标志　矿床产于白垩系上统义县组一段的酸性火山碎屑岩及与凝灰　Ⅲ号矿体：位于普查区的中部，为似层状，矿体分为两层，上层　岩交界位置，且安山及其他火山碎屑岩为其盖层，为成矿提供了有　矿体平均厚度为１４．７ｍ，品位为５４．２７％；下层矿体矿化程度较好，厚　利的介质条件。所以，该区白垩系义县组的酸性火山碎屑岩出露的　度一般为０．７０ｍ－４．５０ｍ。矿体产状为１４３＜８。，底板为凝灰质砂岩，　位置，是寻找膨润土矿的重要层位标志。　部分蒙脱石化。矿体平均厚度为１３．００ｍ，平均品位为５９．２６％。　４．３构造标志　Ⅳ号矿体：位于普查区南部，呈似层状，北部倾角较陡达２０。，向　矿区位于建昌一喀左盆地中五虎山凸起的西南部。由于受喀左　南倾角逐渐变缓为１０。左右，倾向南东ｌ１８。，矿体分为两层，中间夹　盆地的盆缘断裂控制使得地层上升，九佛堂组地层遭受剥蚀，义县　石为火山碎屑岩。北厚南薄，厚度变化范围为１．３０ｍ和１７．７５ｍ。矿体　组地层出露。因此，盆缘断裂为寻找义县组矿层的重要构造标志。　的平均厚度为１５．３２ｍ，平均品位为６０．１９％。　参考文献：　３．２矿石质量类型　辽宁省区域地质志［Ｍ］．北京：地质出版社，　普查区内共发现的４个膨润土矿体均为钙基膨润土（表２），基本　［１］辽宁省地质矿产局．９８９．３３－５５．　呈似层状矿体，原岩多为火山碎屑岩类，含大量玻屑、灰屑、岩屑，大　１　辽西喀左盆地九佛堂组的划分及相关问题［Ｊ］．地层学　部分蒙脱石化。矿石单样蒙脱石含量最高达８６．７％，—般为６２％左右。　［２３王宇林等．３．３矿床成因类型　杂志，２００９，３３（２）．　辽宁省喀左县双庙膨润土矿普查报告ＪＲ］．沈阳：东北煤　膨润土矿床成因类型主要包括火山沉积型、风化残积型、热液　［３］黄绍博等．型ｔ４１。喀左县双庙膨润土矿床为陆相火山沉积型矿床，是由凝灰岩及　田地质局勘察设计研究总院，２０１　３．　膨润土矿床成因类型及应用［Ｊ］．科技信息，２０１０（３４）．　玻璃质火山岩水解形成的。该区膨润土的原始火山物质成分多以中　［４］杨娇等．１７８　２０１５年５月上第０９期总第２１３期