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BP-2P母線保護裝置動作的事故分析與處理

文檔作者：黃慧曹源白楊森文檔來源： 1．華北水利水電學(xué)院 2．河南南陽電力供電公司 3．鄭州新力電力有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年12月11日
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[摘要]
關(guān)鍵詞
0引言
繼電保護技術(shù)
BP一2P母線保護裝置動作的事故分析與處理
黃 慧 ，曹 源 ，白楊森。
(1．華北水利水電學(xué)院，鄭州450011；2．河南南陽電力供電公司，河南南陽473000；
3．鄭州新力電力有限公司，鄭州450007)
介紹了某電廠主變引線單相接地故障引起B(yǎng)P-2B母線保護裝置動作的事故。經(jīng)分析，發(fā)現(xiàn)該起事故是由母差
保護設(shè)計抗TA飽和能力不足引起的， 于是提出了防范母差保護誤動的方案。實踐證明該方案切實可行。
單相接地故障抗TA飽和母差保護
母線是發(fā)電廠和變電所中匯集和分配電能的重要元
件，母線保護的正確動作直接關(guān)系到電廠和電力系統(tǒng)的安
全穩(wěn)定運行。采用微機母差保護裝置能充分利用計算機的
計算能力，方便實現(xiàn)各種保護原理，并能自動識別母線運
行方式；同時微機母線保護具有的自檢功能進一步提高了
其可靠性。BP一2P母線保護廣泛應(yīng)用于500kV及以下電壓
等級主接線方式的母線，一旦動作就會造成重大停電事
故，影響電力系統(tǒng)的安全運行。因此，發(fā)生此類事故，應(yīng)
盡快查出原因并采取相應(yīng)的措施，使電網(wǎng)恢復(fù)正常工作。
本文針對某電廠主變的220kV引線C相接地故障引起
220kV BP-2B母線保護裝置動作的事故進行分析，找出了
保護動作的原因，并提出了改進的措施。
1事故簡介
某電廠正常運行時，雙母線經(jīng)母聯(lián)聯(lián)絡(luò)運行，水電廠
#1機與潘蓄#4機在4母運行；潘蓄#2機與#3機在5
母運行。4臺機組全在備用狀態(tài)，潘遵I線接于5母，潘
遵II線接于4母，主接線方式如圖1所示。
潘遵11線 潘遵l線
圖1系統(tǒng)一次接線圖
母
母
收稿日期：2011-04—19
作者簡介：黃慧(1r982一)，碩士，從事電力系統(tǒng)繼電保護方面的科
研和教學(xué)工作；
曹源(1981一)，從事電力系統(tǒng)繼電保護工作；
白楊森(1981一)，從事電廠運行工作。
事故發(fā)生時， 由開關(guān)站鐵塔至壩后#3主變的引線對
線路下的樹木突然放電，致使#3主變保護裝置啟動，差
動保護動作；95ms后，#3主變高壓側(cè)開關(guān)2203QF跳
開；15．8ms后，雙套220kV母線保護中的BP-2B保護動
作，跳開母聯(lián)2245QF及5母上的2202QF、2213QF；
RC 915AB保護未動作。
2事故分析
根據(jù)事故現(xiàn)象，對保護裝置動作進行分析。放電故障
點在#3主變差動保護范圍內(nèi)，#3主變差動保護正確動
作，但在故障點切除15．8ms后，BP-2B母線保護裝置差
動動作，因此，此故障屬于母線保護區(qū)外故障。
查看BP-2B母線保護裝置內(nèi)的動作記錄及波形后，發(fā)
現(xiàn)故障中經(jīng)母聯(lián)C相流入5母的一次電流有效值為
5 191．5A，經(jīng)潘遵I線C相流人5母的一次電流有效值為
3 431．5A，則經(jīng)#3主變高壓斷路器流出5母的一次電流
有效值為8 623A；#3主變高壓側(cè)TA提供給BP-2B母線
保護裝置的二次電流波形發(fā)生了嚴重的飽和畸變。在故障
過程中，故障支路的C相TA線性傳變區(qū)僅為3．5～
4ms，傳變誤差高達70 左右，母差保護能可靠制動，因
此故障期間母差保護未動作。在切除#3主變故障時(相對
時間為95～103ms，以故障發(fā)生時為0時刻)，各支路的
電流同向，呈母線區(qū)內(nèi)故障特性，滿足區(qū)內(nèi)故障判別條
件，因而造成5母差動動作出口。
進一步檢查后，發(fā)現(xiàn)BP一2B母線保護裝置采用的母聯(lián)
TA等級為5P20，潘遵I線TA等級為5P20， #3主變高
壓側(cè)TA等級為0．5級(測量級)。RCS-915AB保護采用的
母聯(lián)TA等級為5P20，潘遵I線TA等級為5P20，#3主
變高壓側(cè)TA等級為5P20。
綜上所述，本次BP-2B母線保護動作主要存在以下幾
個問題：
(1)BP-2B母線保護裝置內(nèi)的#3主變高壓側(cè)TA二次
波形的飽和是由一次TA飽和還是裝置內(nèi)二次小TA飽和
引起的。
(2)故障切除后，各支路電流幅值雖然快速變小，但
其方向均變?yōu)橥颉?
(3)按照BP-2B母線保護裝置的特點，一個周波的差
電工技術(shù)l 2011 f 7期l 7
繼電保護技術(shù)
流滿足制動特性曲線的要求才能出口。根據(jù)錄波圖，母差
動作前20ms時，區(qū)外故障引起#3主變高壓側(cè)TA二次波
形飽和，卻未能制動住差動。
(4)是否是二次負載大引起TA二次飽和。
針對以上問題，依次進行如下分析：
(1)對BP一2B母線保護裝置內(nèi)的二次小TA進行通流
試驗，試驗的小TA有母聯(lián)TA、潘遵I線TA、#3主變
高壓側(cè)TA、#2主變高壓側(cè)TA。試驗時，每相TA通人
45A電流，結(jié)果發(fā)現(xiàn)二次小TA傳變到裝置內(nèi)的波形都為
標(biāo)準(zhǔn)正弦波，無飽和跡象。
(2)針對故障切除后相關(guān)支路電流同向的問題，經(jīng)分
析應(yīng)是TA嚴重飽和后， 一次電流消失， 受剩磁影響，
TA二次回路中會出現(xiàn)一反向拖尾小電流。
(3)該保護裝置是通過線性傳變區(qū)來判別TA是否飽
和的，若判飽和則閉鎖差動1個周期。在母差動作前
20ms時，線性傳變區(qū)不足以使保護判斷TA飽和。而故
障切除時，相關(guān)支路的拖尾電流同向，差動門檻及比率值
滿足差動保護動作條件，導(dǎo)致保護裝置動作出口。
(4)按規(guī)定，差動保護用TA的飽和時間不低于5ms，
母差保護設(shè)計的抗TA飽和能力不小于3ms。本次故障
時，#3主變高壓側(cè)C相TA的飽和時間為2ms左右， 因
此在#3主變差動保護切除故障時BP-2B母線保護未能判
TA飽和。
(5)#3主變高壓側(cè)TA各二次繞組的回路直阻值見表
1～ 3
表1二次繞組回路直阻值
由表1～3可知， 2203QF各二次繞組直阻符合規(guī)程
要求，因此TA二次飽和不是二次負載過大引起的。
8 l WWW．chinaet．net l電工技術(shù)
3處理措施
故障發(fā)生后，對系統(tǒng)及回路進行廠如下整改：
首先，清理了2203QF至#3主變出線以及開關(guān)站第
一鐵塔高壓線路下所有的樹木，確保了22OkV線路與地面
的安全距離。
其次， 檢查2213、2202、2203、2245斷路器，
220kV隔離開關(guān)、母線、絕緣磁柱、TA、TV、避雷器等
電氣一次設(shè)備，沒有發(fā)現(xiàn)異常情況。
再有，對#3主變?nèi)∮蜆舆M行色譜分析，結(jié)果數(shù)據(jù)正
常；對母線進行了絕緣試驗，結(jié)果符合技術(shù)要求；對BP一
2B母線保護裝置進行校驗，保護動作行為正確。
由于220kV母線系統(tǒng)的失靈保護僅采用BP-2B保護
裝置內(nèi)的失靈功能，因此建議投入BP一2B保護裝置的失靈
保護，并退出母差保護，待TA回路整改后，再投入母差
保護。為了使主變復(fù)壓過流保護、BP-2B差動保護均使用
5P20級的TA繞組，在5P20級繞組數(shù)量不足的情況下，
考慮將主變復(fù)壓過流保護與用于主變高壓側(cè)失靈保護的
5P20級繞組串聯(lián)，原用于主變復(fù)壓過流保護的TA二次線
圈改為BP-2B微機母線保護使用。圖2為整改前的接線方
式，圖3為整改后的接線方式。
主變高壓側(cè)
失靈保護
主變復(fù)壓
過流保護
BP．2B
母線保護
翟
I ： 輔助 隊
]
主變高壓側(cè)
失靈保護
主變復(fù)壓
過流保護
Bp一2B
母線保護
圖2整改前的接線方式 圖3整改后的接線方式
整改后，完善了BP一2B母線差動保護的#2～#4主
變間隔TA回路，此類事故未再發(fā)生。
4結(jié)束語
本文針對某電廠主變220kV引線單相接地故障造
成的220kV母線的母線保護BP一2P裝置動作的事故，
分析了母線保護BP一2P裝置動作的原因? 一設(shè)備在更新
換代時的設(shè)計不夠完善，保護之間配合不夠，造成保護
裝置誤動。為此提出了改進措施，實踐證明方案切實可
行。
參考文獻
EI~GB／T 14285-2006繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程Es]
E2]安小波．微機母線保護的抗CT飽和檢測法[J]．貴州電力技
術(shù)，2009(12)：40，41
(編輯馬燕玲)

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