四川典型事故分析

1、四川省四川省典型事故分析典型事故分析四川电力调度中心继电保护处四川电力调度中心继电保护处20102010年年0404月月一、一、220kV220kV线路同期合闸保护误动线路同期合闸保护误动1.1.事故情况事故情况 2009 2009年年1 1月月4 4日，日，220kV220kV棉越线在越西侧同期棉越线在越西侧同期手动合闸时，两侧手动合闸时，两侧CSL102ACSL102A高频突变量保护动作高频突变量保护动作跳闸，两侧跳闸，两侧CSL101ACSL101A保护仅启动未动作。保护仅启动未动作。 2.2.事故分析事故分析（1 1）220kV220kV棉越线保护配置情况棉越线保护配置情况 220kV

2、 220kV棉越线两侧保护配置均为：棉越线两侧保护配置均为：CSL101ACSL101A （高频距离保护）（高频距离保护）CSL102ACSL102A（高频突变量方向保（高频突变量方向保护）护）CSI101ACSI101A（重合闸及断路器辅助保护）。均（重合闸及断路器辅助保护）。均为南自四方公司生产的装置，于为南自四方公司生产的装置，于19991999年投运。年投运。 保护正常运行时手合逻辑为：保护装置感受保护正常运行时手合逻辑为：保护装置感受到有手合开入信号后，再进入手合加速逻辑。进到有手合开入信号后，再进入手合加速逻辑。进入手合加速逻辑后，入手合加速逻辑后，CSL101ACSL101A退出

3、带高频通道的高退出带高频通道的高频距离保护，投入不带高频通道的高频阻抗手合频距离保护，投入不带高频通道的高频阻抗手合加速功能；加速功能；CSL102ACSL102A退出带通道的高频突变量方向退出带通道的高频突变量方向保护，投入不带高频通道的高频阻抗手合加速功保护，投入不带高频通道的高频阻抗手合加速功能。能。 保护装置若没有感受到手合开入信号，保护装置若没有感受到手合开入信号， CSLCSL 101A 101A投入带高频通道的高频保护；投入带高频通道的高频保护；CSL102ACSL102A则保则保护，投入带高频通道的突变量方向保护。护，投入带高频通道的突变量方向保护。 （2 2）现场具体情况）现

4、场具体情况 现场施工设计图纸中的手动合闸和手动准同现场施工设计图纸中的手动合闸和手动准同期合闸，接入线路保护装置操作箱的手合继电器期合闸，接入线路保护装置操作箱的手合继电器SHJSHJ，设计图中操作箱的，设计图中操作箱的SHJSHJ触点不接入保护装置触点不接入保护装置的手合开入端子的手合开入端子1n841n84（即（即1D461D46和和1D441D44端子间）。端子间）。 根据设计接线情况，此次手动合闸时，保护根据设计接线情况，此次手动合闸时，保护装置将不能感受到手合开入信息，没有进入手合装置将不能感受到手合开入信息，没有进入手合加速逻辑，而投入带高频通道的高频保护。当两加速逻辑，而投入带高

5、频通道的高频保护。当两个系统合环时，必然有一定的冲击电流，按照保个系统合环时，必然有一定的冲击电流，按照保 护装置护装置CSL102ACSL102A高频突变量方向保护逻辑，相当高频突变量方向保护逻辑，相当于在于在220kV220kV棉越线正方向短路，故两侧高频突变量棉越线正方向短路，故两侧高频突变量方向保护动作，导致方向保护动作，导致220kV220kV棉越线跳闸。而棉越线跳闸。而CSL101ACSL101A为高频距离保护，保护测量阻抗不在保护为高频距离保护，保护测量阻抗不在保护区内，不能动作。区内，不能动作。3.3.防范措施防范措施 针对设计上存在的问题，在对针对设计上存在的问题，在对220

6、kV220kV棉越线棉越线保护进行技术改造前，若需要通过保护进行技术改造前，若需要通过220kV220kV棉越线进棉越线进行两个系统合环时，应采取以下措施：行两个系统合环时，应采取以下措施： 操作操作220kV220kV棉越线棉越线264264开关手动并列或合环前开关手动并列或合环前 需临时停用需临时停用220kV220kV棉越线两侧棉越线两侧1 1号线路保护装置高号线路保护装置高频方向保护，待棉越线频方向保护，待棉越线264264开关并列或合环完毕，开关并列或合环完毕，运行正常后，检测高频通道正常，再启用棉越线运行正常后，检测高频通道正常，再启用棉越线两侧两侧1 1号线路保护装置高频方向保护

7、。号线路保护装置高频方向保护。 针对同期并列装置进行非同期合闸时，造成针对同期并列装置进行非同期合闸时，造成保护误动，国家电网公司下发了保护误动，国家电网公司下发了关于加强发电关于加强发电厂、变电站同期装置运行管理工作的通知厂、变电站同期装置运行管理工作的通知（生（生变电变电2007200792 92 号文），四川省电力公司下发了号文），四川省电力公司下发了关于加强发电厂、变电站同期装置运行管理工关于加强发电厂、变电站同期装置运行管理工作的通知作的通知（川电调度（川电调度 2007 20075454号文）。要号文）。要 求各发电厂、变电站同期装置严格按照有关要求求各发电厂、变电站同期装置严格按

8、照有关要求进行管理操作。进行管理操作。二、二、闭锁式高频保护误停信闭锁式高频保护误停信1.1.事故情况事故情况 2007 2007年年3 3月月7 7日凌晨日凌晨5 5：4040分圆湾站分圆湾站220kV220kV向园北线向园北线261261开关开关C C相跳闸出口并重合成功相跳闸出口并重合成功，同时，同时220kV220kV园金北线园金北线264264保护收发信机误动作，保护收发信机误动作，对侧（金鹅侧）对侧（金鹅侧）C C相跳闸并重合成功。相跳闸并重合成功。 本侧是区外反方向故障，但对侧是正方向故本侧是区外反方向故障，但对侧是正方向故障，本侧停信后，对侧保护动作。障，本侧停信后，对侧保护动

9、作。2.2.事故现场分析事故现场分析 保护人员在现场对保护和录波器的录波图进保护人员在现场对保护和录波器的录波图进行分析比较，发现行分析比较，发现264264的保护录波图上的保护录波图上3U03U0的方向的方向与同在与同在母上的母上的262262、266266保护所录的保护所录的3U03U0的方向的方向相反，满足相反，满足2 2高频保护的停信条件，从而导致高频保护的停信条件，从而导致2642642 2高频收发信机停信。同时发现在母联开关高频收发信机停信。同时发现在母联开关在合位的运行方式下，故障时在合位的运行方式下，故障时母的母的3U03U0比比母母更大，因此初步判断是电压回路上有问题。更大，

10、因此初步判断是电压回路上有问题。 通过对通过对264264保护装置回路的检查，发现在保护装置回路的检查，发现在2 2号号保护装置的保护装置的4D4D端子排上，外部引入的端子排上，外部引入的L630L630和和L640L640经保护切换出来的经保护切换出来的 4D1604D160（4n2044n204）端子处接有）端子处接有 N600 N600，故障时，故障时264264开关运行于开关运行于母线，因此母线，因此2YQJ2YQJ闭合使得闭合使得L640L640与与N600N600连通。由于此接线错误使得连通。由于此接线错误使得264264保护的保护的N600N600在故障时电位升高，自产在故障时电

11、位升高，自产3U03U0也随也随之变化，从而导致上述结果。之变化，从而导致上述结果。 另外，另外，2642642 2高频保护虽然停信，由于它是高频保护虽然停信，由于它是靠距离元件来选相，从靠距离元件来选相，从2642642 2保护的录波图上可保护的录波图上可以看出，故障相以看出，故障相C C相的电压与其他线路相比是增大相的电压与其他线路相比是增大了，因此距离元件无法选相，所以园湾站的了，因此距离元件无法选相，所以园湾站的2642642 2高频保护没有动作跳闸。高频保护没有动作跳闸。 随后，继保人员更改了错误接线并对随后，继保人员更改了错误接线并对264264开开关关2 2号保护装置进行了校验，

12、装置正常，同时对所号保护装置进行了校验，装置正常，同时对所有有220kV220kV线路二次电压回路进行了清查，未再发现线路二次电压回路进行了清查，未再发现其它异常情况。其它异常情况。 3.3.事故理论分析事故理论分析 由于由于2642642 2保护屏上保护屏上L640L640和和N600N600短接，使短接，使2 2装置格相上叠加一个开口三角形电压装置格相上叠加一个开口三角形电压3U03U0 。当系。当系统发生统发生C C相接地时，就使得非故障相电压减小，故相接地时，就使得非故障相电压减小，故障相电压反而增大。保护装置自产零序电压障相电压反而增大。保护装置自产零序电压3U03U0033LNAN

13、BNCNCNUUUUUU 保护装置保护装置LFP902LFP902保护保护CPU1CPU1引入了工频变化量引入了工频变化量方向（方向（F+F+、F-F-）元件，）元件，F-F-元件灵敏，一旦元件灵敏，一旦动作立即闭锁正方向元件，因动作立即闭锁正方向元件，因LFP902LFP902相电压及相相电压及相电流相位变化不大，故电流相位变化不大，故LFP902LFP902保护工频变化量方保护工频变化量方向反方向元件动作，保护不停讯；向反方向元件动作，保护不停讯；LFP902LFP902保护保护CPU1CPU1中只有零功方向元件，由于零序电压异常造中只有零功方向元件，由于零序电压异常造成零功元件动作保护停

14、讯。成零功元件动作保护停讯。 4.4.防范措施防范措施 针对本次事故所暴露出的线路保护屏端子排针对本次事故所暴露出的线路保护屏端子排处电压互感器开口三角形电压与电压互感器二次处电压互感器开口三角形电压与电压互感器二次侧中性线短接，引起电压中性点偏移及三相电压侧中性线短接，引起电压中性点偏移及三相电压发生畸变，造成零序电压（相位）异常，零功正发生畸变，造成零序电压（相位）异常，零功正方向元件动作致使保护停讯问题，提出要求：方向元件动作致使保护停讯问题，提出要求： （1 1）公用电压互感器的二次回路只允许在控）公用电压互感器的二次回路只允许在控制室内有一点接地，接地线应使用两根制室内有一点接地，接

15、地线应使用两根4mm 4mm 及以及以上铜芯线，并有明确的标识；上铜芯线，并有明确的标识； （2 2）仔细核查电压互感器开口三角形接线，）仔细核查电压互感器开口三角形接线， 确保保护屏端子排上电压互感器开口三角形确保保护屏端子排上电压互感器开口三角形电压与电压互感器二次侧中性线无短接，现电压与电压互感器二次侧中性线无短接，现场接线与设计一致，防止误接线。场接线与设计一致，防止误接线。 三、三、主变压器非电量保护误动主变压器非电量保护误动1.1.事故情况事故情况 2009 2009年年1010月月1515日日1414时时8 8分，薛城电厂分，薛城电厂#1#1主变压主变压器压力释放保护误动作，器压

16、力释放保护误动作，#1#1主变跳闸，主变跳闸，#1#1解列。解列。 2009 2009年年1111月月2727日日1111时时1616分，薛城电厂在进行分，薛城电厂在进行红薛线红薛线242242开关操作时，升压站开关操作时，升压站220kV243220kV243、244244开开关、关、110kV151110kV151开关跳闸，导致开关跳闸，导致2#2#机组停运。机组停运。2.2.事故分析事故分析 通过对回路和图纸的检查，发现通过对回路和图纸的检查，发现#2#2主变瓦斯主变瓦斯继电器内部接线桩到端子之间的连接线存在破损继电器内部接线桩到端子之间的连接线存在破损现象，导致该破损点与瓦斯继电器外壳

17、接触，致现象，导致该破损点与瓦斯继电器外壳接触，致使重瓦斯回路直接接地。同时使重瓦斯回路直接接地。同时242242开关操作回路开关操作回路有软接地故障，在操作有软接地故障，在操作242242开关时，造成直流两开关时，造成直流两点接地，重瓦斯保护动作，从而误跳主变三侧。点接地，重瓦斯保护动作，从而误跳主变三侧。 此外，主变的重瓦斯保护回路直接通过光藕此外，主变的重瓦斯保护回路直接通过光藕采集，重动后出口，并且主变保护出口中间继电采集，重动后出口，并且主变保护出口中间继电器的动作电压为器的动作电压为115V115V，均不满足反措要求。，均不满足反措要求。 压力释放保护误动为现场未按照四川省电力压力

18、释放保护误动为现场未按照四川省电力公司下发的川电调公司下发的川电调20062006135135号文要求，将压号文要求，将压力释放保护由信号误投为跳闸。力释放保护由信号误投为跳闸。4.4.防范措施防范措施 从设计和运行上加强对从设计和运行上加强对关于下发关于下发“四川四川省电力公司反事故措施实施细则（试行）省电力公司反事故措施实施细则（试行）继电继电保护专业具体设计要求保护专业具体设计要求”的通知的通知 （川电调（川电调200620069696号文）、号文）、 关于下发关于下发四川电网变压四川电网变压器、电抗器非电量保护运行管理指导意见器、电抗器非电量保护运行管理指导意见实施实施细则的通知细则的

19、通知（川电调（川电调20062006135135号文）的贯号文）的贯彻执行。彻执行。四、复合故障下的保护行为分析四、复合故障下的保护行为分析1.1.事故情况事故情况 2010 2010年年3 3月月2626日日1111时时4848分，分，220kV220kV龚九二线跳龚九二线跳闸，龚嘴闸，龚嘴2 2纵联保护动作，选相纵联保护动作，选相C C，重合成功；，重合成功；九里九里2 2纵联保护、接地距离纵联保护、接地距离I I段动作，选相段动作，选相B B，重合不成功。重合不成功。1212时时4646分，分，220kV220kV龚九二线九里侧龚九二线九里侧开关检同期合环操作，开关检同期合环操作，2 2

20、纵联保护、接地距离纵联保护、接地距离I I段、距离后加速动作，选相段、距离后加速动作，选相B B；龚嘴；龚嘴2 2纵联保护纵联保护动作，选相动作，选相A A，保护仅跳开，保护仅跳开A A相开关，相开关，1212：5454手动手动拉开龚九二线拉开龚九二线226DL226DL、225DL B225DL B、C C相。对龚九二相。对龚九二线巡线，发现线巡线，发现4040杆杆B B相引流线脱落。相引流线脱落。初次断线故障时系统示意图 第二次九里侧手合于故障时系统示意图 2.2.事故分析事故分析（1 1）保护配置）保护配置 220kV 220kV龚九二线两侧保护配置龚九二线两侧保护配置#1#1为高频方向

21、为高频方向保护保护PSL601GPSL601G，#2#2为高频距离保护为高频距离保护RCS-902ARCS-902A，龚，龚嘴侧配置有开关保护嘴侧配置有开关保护RCS-921ARCS-921A。（2 2）事故仿真分析）事故仿真分析 这次故障是线路单相短线接地复合故障，接这次故障是线路单相短线接地复合故障，接地侧故障特征明显，而断线侧则非断线相电流大地侧故障特征明显，而断线侧则非断线相电流大小相等，相位同相。现场的保护故障录波如下图小相等，相位同相。现场的保护故障录波如下图所示所示第一次故障时九里变侧保护装置录波波形第一次故障时九里变侧保护装置录波波形 第一次故障时龚嘴电厂侧保护装置录波波形第一

22、次故障时龚嘴电厂侧保护装置录波波形 用华中定值整定计算程序进行仿真计算（选用华中定值整定计算程序进行仿真计算（选取大方式，取大方式，B B相非全相距九里相非全相距九里3535，B B相金属性接相金属性接地距九里地距九里3434），结果和现场录波一致，母线电），结果和现场录波一致，母线电压和线路电流仿真结果如下表所示压和线路电流仿真结果如下表所示仿真计算母线电压仿真计算母线电压厂站厂站正序电压正序电压负序电压负序电压零序电压零序电压A A相电压相电压B B相电压相电压C C相电压相电压龚嘴龚嘴130.10130.10-30.2-30.21.921.92-80.1-80.19.879.8732.6

23、32.6136.04136.04-27.1-27.1118.36118.36-150.6-150.6136.25136.2587.187.1九里九里111.88111.88-30.8-30.820.020.0-85.4-85.424.2224.2234.634.6133.65133.65-28.4-28.467.9867.98-154.3-154.3134.26134.2688.588.5厂站厂站正序电流正序电流负序电流负序电流零序电流零序电流A A相电流相电流B B相电流相电流C C相电流相电流龚嘴龚嘴298.07298.0765.065.0313.23313.23-175.0-175.06

24、11.30611.30125.0125.0917.15917.15125.8125.80.00030.00030.00.0916.93916.93124.2124.2九里九里3966.163966.16-112.9-112.93981.303981.307.07.03057.543057.54127.7127.7917.15917.15-54.2-54.211004.8711004.87127.2127.2916.92916.92-55.8-55.8仿真计算线路电流仿真计算线路电流（3 3）PSL601GPSL601G保护动作分析保护动作分析 故障点靠近九里侧，九里侧快速距离和距离故障点靠近九

25、里侧，九里侧快速距离和距离I I段保护动作正确，并且在重合于故障以及第二段保护动作正确，并且在重合于故障以及第二次手合于故障时，距离后加速保护动作正确。次手合于故障时，距离后加速保护动作正确。 两侧纵联方向保护采用了闭锁式方式，两侧两侧纵联方向保护采用了闭锁式方式，两侧纵联保护在两次故障时均未动作。纵联保护在两次故障时均未动作。 1 1）第一次故障时：）第一次故障时： 对于九里侧是接地故障，纵联方向保护在故对于九里侧是接地故障，纵联方向保护在故障后不久正方向元件立即动作停信。而龚嘴障后不久正方向元件立即动作停信。而龚嘴侧是断线故障，此特征与对侧开关偷跳相似侧是断线故障，此特征与对侧开关偷跳相似

26、，纵联方向保护退出，所以没有停信，两侧，纵联方向保护退出，所以没有停信，两侧纵联方向保护不动作。纵联方向保护不动作。 2 2）第二次故障时：）第二次故障时： 九里侧手合于故障，九里侧手合于故障，PSL601GPSL601G纵联方向保护纵联方向保护在合闸时退出能量方向和零序方向元件，所在合闸时退出能量方向和零序方向元件，所以九里侧纵联保护停信并不是正方向元件动以九里侧纵联保护停信并不是正方向元件动作停信，作停信，而是距离而是距离I I段和距离后加速保护动作后，纵联保护感段和距离后加速保护动作后，纵联保护感受到跳闸反馈信号，由跳闸信号引起的停信。受到跳闸反馈信号，由跳闸信号引起的停信。 对于龚嘴侧是断线与对侧合闸的复故障，对于对于龚嘴侧是断线与对侧合闸的复故障，对于方向保护来说，线路正方向上的合闸操作使得方向方向保护来说，线路正方向上的合闸操作使得方向保护正方向元件动作停信，但不会动作跳闸。保护正方向元件动作停信，但不会动作跳闸。（5 5）RCS-902ARCS-902A保护动作分析保护动作分析 两次故障时，九里侧的保护动作行为均正确。两次故障时，九里侧的保护动作行为均正确。但龚嘴侧第一次选相但龚嘴侧第一次选相C C相，第二次选相相，第二次选相A A相，并且第相，并且第二次重合闸未动作。二