220kV變電站母差保護動作的事故分析

1、    220kv變電站母差保護動作的事故分析    張志雄 袁士超 謝楚摘要：母線是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備，快速切除母線故障有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。母差保護動作后，快速查找并隔離故障點以便對被切除母線上的連接元件恢復(fù)運行是至關(guān)重要的。本文對某220kv變電站35kv母差保護動作的原因進行分析，詳細闡述了整個事件的經(jīng)過、原因查找分析及應(yīng)對措施，分析了在單相接地故障情況下，母線差動保護范圍內(nèi)母差是如何正確動作的。通過對該220kv變電站母差保護動作實例的分析，加強電網(wǎng)建設(shè)、加強對設(shè)備的管理和維護，減少停電事故，從而保證電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地運行。本文基于220kv變

2、電站母差保護動作的事故分析展開論述。關(guān)鍵詞：220kv變電站;母差保護動作;事故分析引言變電站或發(fā)電廠的母線故障，特別是220kv母線故障中最嚴重的傳記設(shè)備故障之一，由于有很多節(jié)制的部件，很容易穩(wěn)定系統(tǒng)或引起大面積停電事故。操作員由于組件的多次操作，故障（例如，負載池制動器、接地線閉合等）導(dǎo)致母線三相短路。母線故障類型可以轉(zhuǎn)換為保護性切除故障、緩慢、故障切除、單相故障，甚至三相故障。故障節(jié)制迅速有助于防止故障范圍的進一步擴大。當(dāng)然，環(huán)境污染、天氣原因、設(shè)備老化或爆炸也會導(dǎo)致故障擴大。由于目前大量采用高層布置的室外配電裝置，一套母線故障很容易發(fā)展成另一套母線故障，整個站都失去了壓力。1母線保護介

3、紹微機母線保護設(shè)有母線差動保護、母聯(lián)充電保護、母聯(lián)過流保護、母聯(lián)斷路器失靈和盲區(qū)保護、斷路器失靈保護、母聯(lián)斷路器非全相保護、復(fù)合電壓閉鎖功能、運行方式識別功能等功能。通過對p740的母線差動保護的分析，進而全面的對母線保護中動作區(qū)域，閉鎖區(qū)域，防止勿動，區(qū)域判定的依據(jù)進行分析。母線差動保護用通俗的定義，就是按照收、支平衡的原理進行判斷和動作，分為母線完全差動保護和不完全差動保護。因為母線上只有進出線路，正常運行情況下，進出電流的大小相等，相位相同。如果母線發(fā)生故障，該平衡就會破壞。有的保護采用比較電流是否平衡，有的保護采用比較電流相位是否一致，有的二者兼有，一旦判別出母線故障，立即啟動保護動作

4、元件，跳開母線上的所有斷路器。如果是雙母線并列運行，有的保護會有選擇地跳開母聯(lián)開關(guān)和有故障母線的所有進出線路斷路器，以縮小停電范圍。2母線保護的配置原則對于220kv及以上電壓等級的母線，為了滿足系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的要求，裝備能快速、有效地切除故障的母線保護;對于3/2開關(guān)接線，裝設(shè)有2套母線保護;對于35kv及110kv電壓等級的母線，在必要情況下應(yīng)裝設(shè)專用的母線保護。對于10kv母線，一般情況下，沒有裝設(shè)專用的母線保護。母線保護要滿足選擇性、速動性、靈敏性和可靠性四項基本要求，要能正確區(qū)分母線內(nèi)部故障或外部短路故障，并在各種運行方式下判斷故障母線的具體部位。通過刀閘輔助觸點識別母線運行方式，可避

5、免電流回路切換導(dǎo)致母差保護誤動。在發(fā)生故障時，母線保護快速動作，這不僅能降低設(shè)備受損傷的程度，還能減小電流互感器飽和對保護動作正確性的影響。母線保護起動元件靈敏度系數(shù)要大于2，母線保護可靠性包括保護不誤動和保護不拒動。對于220kv及以下電壓等級的母線保護，由于母線故障可以由供電元件的保護進行切除，所以，母線保護不誤動的可靠性比不拒動的可靠性更重要。對于3500kv電壓等級的母差保護，由于采取了3/2接線方式，因此，母差保護不拒動的可靠性更加重要。3母差失靈保護回路母線保護，包括母線差動保護和斷路器故障保護。母線差動保護基于基爾霍夫定律，使用總線作為一個節(jié)點，使操作和外部短路流入總線的電流矢量

6、牙齒為零。斷路器故障保護是故障發(fā)生時拒絕繼電器，通過所有電路自動切斷過程，將停電范圍最小化，減少不必要的損失的過程。母差故障保護對確保電網(wǎng)安全運行具有重要作用。母線保護應(yīng)根據(jù)兩組母線保護電流、電壓電路、直流電源和跳閘電路獨立，并分別來自相應(yīng)電流、電壓變壓器的其他繞組的冗馀原則進行配置。雙配置的兩組母線保護必須分別在一組斷路器跳閘線圈上工作。對于雙配置的兩組母線保護，每個保護單元必須處理可能發(fā)生的所有類型的故障任務(wù)，兩個保護集之間不能有傳記連接，在操作和維護時必須考慮安全性。保護集關(guān)閉后，其他保護集的操作不應(yīng)受到影響。對于斷路，變壓器分支應(yīng)打開電容保護跳閘針，使三相跳閘啟動失敗。其母聯(lián)和分段分支

7、必須打開工作的三跳啟動故障（tj）r動作觸點作為三相跳閘啟動故障。電路分支可以將保護分支動作觸點打開為分支跳閘啟動失敗，將工作的三跳啟動失?。╰jr，tj）q動作觸點啟動為三相跳閘啟動失敗。對于斷路，主變壓器備份保護行為不應(yīng)開始上級（分段）斷路器故障保護，母線保護和獨立上級（分段）過流保護行為應(yīng)開始上級（分段）斷路器故障保護。對于電流互感器和電壓互感器，有以下要求：20vk母線和母線（分段）保護適用于型號5p級電流互感器。4防范措施和建議220kv雙母線接線出線間隔較多，母差保護電流回路較復(fù)雜，易出現(xiàn)電流回路接錯或ct極性接錯的情況，尤其是在改擴建工程中，若不及時發(fā)現(xiàn)就可能導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。在

8、新間隔擴建、大型技改工作中，為確保二次電流回路正確，建議采取如下防范措施。（1）通過一次通流整組試驗方法檢驗ct二次回路。電流回路搭接完成后，ct一次通流，可通過鉗形電流表、專用試驗插拔測量（如reb103母差保護）、讀取保護裝置采樣值等方法獲取二次電流值，校驗ct變比，檢查ct二次回路有無分流，從而可檢查出不同間隔電流回路有無交叉。（2）加強驗收把關(guān)。在驗收過程中，仔細核對實際接線與設(shè)計圖紙是否一致，并且全程參與傳動和通流試驗。（3）做好啟動過程中的帶負荷試驗。帶負荷試驗是檢查ct二次回路非常重要的一個環(huán)節(jié)，也是設(shè)備投運前最后一道關(guān)口，相關(guān)試驗人員務(wù)必高度重視。結(jié)束語電力系統(tǒng)中母線保護對電網(wǎng)

9、穩(wěn)定運行起著非常重要的作用，因此要求母線保護應(yīng)具有靈敏度高、動作速度快、可靠性高等特點。本文對220kv某變電站35kv母線差動保護動作進行詳細地分析，原因是暴雨天氣導(dǎo)致35kv304線路發(fā)生b相接地，a、c相對地電壓升高導(dǎo)致所用變bc相接地短路。304開關(guān)正確動作，35kv母線差動也正確動作。在以后的工作中，運行維護部門應(yīng)強化繼電保護專業(yè)管理，深入開展設(shè)備隱患排查，對存在的隱患進行及時處理。尤其在雷雨天氣，應(yīng)加強對變電站一次設(shè)備的檢查，充分考慮變電站內(nèi)的各種情況，針對可能出現(xiàn)的各種意外做好應(yīng)對措施，從而保證變電站內(nèi)所有設(shè)備穩(wěn)定、可靠運行。更換母差保護光口收發(fā)板。尾纖連接正常后，經(jīng)長期觀察，保護裝置告警未再發(fā)生。更換后的板件經(jīng)制造廠家鑒定，確認硬件損壞導(dǎo)致處理模件丟幀。變電站內(nèi)母差保護裝置是制造廠家在智能變電站建設(shè)初期制造的設(shè)備，裝置告警信息并不規(guī)范，給故障處理帶來了困難。結(jié)合本次故障處理經(jīng)驗，修訂了類似缺陷處理的作業(yè)指導(dǎo)書，為以后的故障處理提供了參考思路。參考文獻1廖曉藝.對220kv變電站一起母線刀閘缺陷的處理及分析j.電子測試，2019（24）：90-91+82.2曹超.220kv新棉變電站220kv橋棉線b相故障分析j.電力設(shè)備管理，2019（06）：