一起220kV线路单相故障重合闸未动作的事故分析与处理

1  系统简况

某智能变电所220kV系统为单母双分段接线方式[1]，其中220kV 211线路为进线电源，保护装置双套配置，A套装置为纵联差动保护，B套装置纵联距离保护。211线保护动作前运行系统如下图1所示：

图1  211线路系统运行图

2  故障简介及分析

2.1 故障简介

某年8月3日2时，由于受台风影响， 220kV进线211线路发生区内B相故障，故障持续多次，但由于该线路负荷较重，无法长时间停电，故障后不久就手动送电。发生故障时，本侧A套保护和B套保护动作均单相跳闸，但是未重合，而且211断路器实际是三跳，对侧保护单跳单重。

2.2 保护动作情况

事故发生后，分别从保护装置和故障录波装置调取了4次动作时的报告和录波信息，具体情况如下：

1）故障录波图

A套保护动作录波信息：以保护B相跳令发出时间为基准，60ms后B相断路器跳开且B相无流，此时保护B相跳令也返回，860ms后A、C相断路器同时跳开，且无保护跳令录波。1100ms后收到保护三跳令。如图2所示。

B套保护动作录波信息：以保护B相跳令发出时间为基准，46ms后B相断路器跳开且B相无流，此时保护B相跳令也返回，840ms后A、C相断路器同时跳开，且无保护跳令录波。如图3所示。

图2  A套保护动作故障录波图

图3  B套保护动作故障录波图

2）保护装置动作信息

(1)第一次动作信息：2时34分57秒215毫秒。从A套保护装置读取动作报告，9ms差动动作跳B相，36ms距离Ⅰ段动作跳B相，1100ms差动动作、永跳动作、沟通三跳动作跳ABC三相。从B套保护装置读取动作报文：21ms纵联距离动作跳B相，35ms距离Ⅰ段动作跳B相。

(2)第二次动作信息：从A套保护装置读取动作报告：2时43分07秒182毫秒，9ms差动动作跳B相，37ms距离I段动作跳B相。从B套保护装置读取动作报文：21ms纵联距离动作跳B相，36ms距离I段动作跳B相。

(3)第三次动作信息：从A套保护装置读取动作报告：2时43分24秒331毫秒，18ms沟通三跳动作跳ABC三相（报告显示本侧无流）。

(4)第四次动作信息：从A套保护装置读取动作报文：2时46分33秒738毫秒，9ms差动动作跳B相，39ms距离Ⅰ段动作跳B相。从B套保护装置读取动作报文：3ms纵联距离动作跳B相，35ms距离Ⅰ段动作跳B相。

3  事故原因分析

从第一次动作信息可以判断，在故障发生后，本侧两套保护均单跳，且在重合闸延时到达之前，断路器已经三相跳开，由于重合闸使用单重方式，因此本侧重合闸无法动作。至于差动保护1100ms再次动作是由于1s后对侧保护重合闸出口合于故障，导致两侧差动保护再次动作。

从录波报告分析，第二次动作在B相跳闸后，约380ms后A、C两相断路器均无故跳开，导致本侧重合闸无法动作。第三次差动保护动作时，本侧三相断路器均处于跳开位置，是由于对侧合于故障导致的本侧差动保护加速三跳。第四次动作在B相跳闸后，约390ms后A、C两相断路器均无故跳开，导致本侧重合闸无法动作。

针对断路器三跳问题进行分析，如果是跳闸回路问题,在单跳后会直接三跳，不会有延时。因此怀疑机构本体的三相不一致继电器误动，但是测控装置未收到断路器三相不一致继电器动作信息。根据设计图纸，检查三相不一致继电器回路，发现该回路公共端接线存在问题，正电源接线端子松动，导致正电源没有引进该信号回路，故三相不一致继电器动作后，测控装置无法接收到其动作信号。

4  结论及改进措施

结合现场读取该线路智能终端装置信息，其显示的保护跳闸信息和保护装置的动作报告以及故障录波信息完全一致。

针对三相不一致继电器进行检查，发现三相不一致时间继电器延时不准确，未躲过重合闸动作时间，导致断路器无故三跳。

为确保设备安全可靠稳定运行，提出了如下改进及防范措施：1及时对断路器三相不一致继电器的信号回路进行整改。2更换三相不一致时间继电器。3全面检查211线路保护的相关信号回路接线。4提高定检人员素质，加强培训，完善施工、验收及定检规范，从根本上杜绝事故。

5  结束语

变电站事故发生后，对事故的调查极其重要。根据保护装置的动作现象结合故障录波装置报告，分析动作行为，找到事故的真正原因，积极采取防范措施，减少线路故障引起停电造成的经济损失。从电力系统各个环节提高管理水平，变电站事故将会逐步减少，电力系统的运行会更加安全稳定。