某電廠(chǎng)110KV母差保護誤動(dòng)的原因分析及防范措施
一、事故前運行方式
某廠(chǎng)110KV母線(xiàn)為雙母線(xiàn)加旁路母線(xiàn)的型式。2008年2月15日,出線(xiàn)萬(wàn)田II線(xiàn)111、萬(wàn)田I線(xiàn)112、萬(wàn)華線(xiàn)113、萬(wàn)安線(xiàn)114、萬(wàn)辛線(xiàn)115、萬(wàn)河線(xiàn)116、萬(wàn)七線(xiàn)117、萬(wàn)石線(xiàn)118、萬(wàn)橋線(xiàn)120及#1主變110KV側主開(kāi)關(guān)101、#2主變110KV側主開(kāi)關(guān)102運行于I母線(xiàn),外線(xiàn)萬(wàn)梁119帶01高備變空載運行于II母線(xiàn)。
二、事故過(guò)程
8:32:05 110KV萬(wàn)辛線(xiàn)115對端故障(辛四變高壓污水噴到110KVII段PT及其刀閘上),先為B相接地,后為B、C相短路接地,最后發(fā)展為A、B、C三相短路,萬(wàn)辛線(xiàn)115零序保護II段動(dòng)作開(kāi)關(guān)跳閘,重合閘動(dòng)作重合成功。
8:32:10 萬(wàn)辛線(xiàn)115再次故障(對端噴水越過(guò)故障點(diǎn),停泵后污水回落),后加速啟動(dòng)“永跳”,同時(shí),I母線(xiàn)差動(dòng)保護動(dòng)作,I母線(xiàn)上的所有開(kāi)關(guān)跳閘。
8:46 合上#2主變110KV側主開(kāi)關(guān)102,合上#1主變110 KV側主開(kāi)關(guān)101。
8:58 合上110KV各線(xiàn)路開(kāi)關(guān)(除萬(wàn)辛線(xiàn)115外),恢復對外供電。
三、WMZ-41A型母線(xiàn)差動(dòng)保護原理簡(jiǎn)介
WMZ-41A型母線(xiàn)保護裝置是新一代的微機母線(xiàn)保護裝置,其保護原理采用復式比率差動(dòng)原理,差動(dòng)電流Id為各支路電流的向量和,制動(dòng)電流Ir為各支路電流矢量取模值的和,在制動(dòng)量的計算中引入差動(dòng)電流,使得該繼電器在區內故障時(shí)無(wú)制動(dòng),而在區外故障時(shí)有極強的制動(dòng)特性。復式比率差動(dòng)繼電器非常明確地區分區內和區外故障,而且選取范圍很廣,靈敏度高。
WMZ-41A裝置的差動(dòng)回路是由一個(gè)母線(xiàn)大差動(dòng)和幾個(gè)各段母線(xiàn)小差動(dòng)組成的。母線(xiàn)大差動(dòng)是指除母聯(lián)斷路器和分段斷路器以外的母線(xiàn)上所有其余支路電流所構成的差動(dòng)回路;某段母線(xiàn)小差動(dòng)是指與該段母線(xiàn)相連接的各支路電流構成的差動(dòng)回路。其中包括與該段母線(xiàn)相關(guān)聯(lián)的母聯(lián)斷路器和分段斷路器。通過(guò)大差動(dòng)判別區內和區外故障,通過(guò)各段小差動(dòng)來(lái)選擇故障母線(xiàn)。
雙母線(xiàn)內部故障時(shí)故障母線(xiàn)的選擇,在雙母線(xiàn)上總是把雙母線(xiàn)作為整體設置總的母線(xiàn)差動(dòng)保護??偛顒?dòng)保護在外部故障時(shí)有良好的選擇性,在內部任一條母線(xiàn)故障時(shí)都能靈敏動(dòng)作。WMZ-41A裝置通過(guò)母線(xiàn)大差動(dòng)判別區內和區外故障,通過(guò)各段小差動(dòng)來(lái)選擇故障母線(xiàn)。一般情況下,母線(xiàn)大差動(dòng)的構成不受母線(xiàn)運行方式變化的影響,而各段母線(xiàn)小差動(dòng),則是根據各分路的分合閘位置,由母線(xiàn)運行方式自適應環(huán)節來(lái)自動(dòng)地、實(shí)時(shí)地進(jìn)行組合。發(fā)生母聯(lián)斷路器失靈(死區)故障時(shí)的邏輯行為:當母線(xiàn)發(fā)生死區故障,即母聯(lián)斷路器和TA間發(fā)生短路時(shí),若II母差動(dòng)作,切除母聯(lián)斷路器和II母線(xiàn)上各引出線(xiàn)斷路器后,故障就會(huì )消除,I母線(xiàn)仍能正常運行。但是很顯然母差保護會(huì )判I母線(xiàn)小差動(dòng)有差流,而II母線(xiàn)無(wú)差流,從而切除I母線(xiàn)上各支路斷路器和母聯(lián)斷路器,而母聯(lián)電流仍存在。傳統的母差保護將無(wú)法繼續切除真正的故障點(diǎn)。WMZ-41A母差保護,有專(zhuān)門(mén)的死區故障邏輯,消除死區及母聯(lián)失靈造成的無(wú)法切除故障的后果。在保護動(dòng)作,發(fā)出跳開(kāi)母聯(lián)斷路器的命令后,經(jīng)延時(shí),判別母聯(lián)電流是否越限,若母聯(lián)電流滿(mǎn)足越限條件,且母線(xiàn)復合電壓動(dòng)作,則跳開(kāi)電壓不正常母線(xiàn)上的所有斷路器。