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BP-2P母線保護(hù)裝置動(dòng)作的事故分析與處理

文檔作者：黃慧曹源白楊森文檔來(lái)源： 1．華北水利水電學(xué)院 2．河南南陽(yáng)電力供電公司 3．鄭州新力電力有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年12月11日
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[摘要]
關(guān)鍵詞
0引言
繼電保護(hù)技術(shù)
BP一2P母線保護(hù)裝置動(dòng)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(yáng)電力供電公司，河南南陽(yáng)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(hù)裝置動(dòng)作的事故。經(jīng)分析，發(fā)現(xiàn)該起事故是由母差
保護(hù)設(shè)計(jì)抗TA飽和能力不足引起的， 于是提出了防范母差保護(hù)誤動(dòng)的方案。實(shí)踐證明該方案切實(shí)可行。
單相接地故障抗TA飽和母差保護(hù)
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(hù)的正確動(dòng)作直接關(guān)系到電廠和電力系統(tǒng)的安
全穩(wěn)定運(yùn)行。采用微機(jī)母差保護(hù)裝置能充分利用計(jì)算機(jī)的
計(jì)算能力，方便實(shí)現(xiàn)各種保護(hù)原理，并能自動(dòng)識(shí)別母線運(yùn)
行方式；同時(shí)微機(jī)母線保護(hù)具有的自檢功能進(jìn)一步提高了
其可靠性。BP一2P母線保護(hù)廣泛應(yīng)用于500kV及以下電壓
等級(jí)主接線方式的母線，一旦動(dòng)作就會(huì)造成重大停電事
故，影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。因此，發(fā)生此類(lèi)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(duì)某電廠主變的220kV引線C相接地故障引起
220kV BP-2B母線保護(hù)裝置動(dòng)作的事故進(jìn)行分析，找出了
保護(hù)動(dòng)作的原因，并提出了改進(jìn)的措施。
1事故簡(jiǎn)介
某電廠正常運(yùn)行時(shí)，雙母線經(jīng)母聯(lián)聯(lián)絡(luò)運(yùn)行，水電廠
#1機(jī)與潘蓄#4機(jī)在4母運(yùn)行；潘蓄#2機(jī)與#3機(jī)在5
母運(yùn)行。4臺(tái)機(jī)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(jiǎn)介：黃慧(1r982一)，碩士，從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)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(hù)工作；
白楊森(1981一)，從事電廠運(yùn)行工作。
事故發(fā)生時(shí)， 由開(kāi)關(guān)站鐵塔至壩后#3主變的引線對(duì)
線路下的樹(shù)木突然放電，致使#3主變保護(hù)裝置啟動(dòng)，差
動(dòng)保護(hù)動(dòng)作；95ms后，#3主變高壓側(cè)開(kāi)關(guān)2203QF跳
開(kāi)；15．8ms后，雙套220kV母線保護(hù)中的BP-2B保護(hù)動(dòng)
作，跳開(kāi)母聯(lián)2245QF及5母上的2202QF、2213QF；
RC 915AB保護(hù)未動(dòng)作。
2事故分析
根據(jù)事故現(xiàn)象，對(duì)保護(hù)裝置動(dòng)作進(jìn)行分析。放電故障
點(diǎn)在#3主變差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)，#3主變差動(dòng)保護(hù)正確動(dòng)
作，但在故障點(diǎn)切除15．8ms后，BP-2B母線保護(hù)裝置差
動(dòng)動(dòng)作，因此，此故障屬于母線保護(hù)區(qū)外故障。
查看BP-2B母線保護(hù)裝置內(nèi)的動(dòng)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(hù)裝置的二次電流波形發(fā)生了嚴(yán)重的飽和畸變。在故障
過(guò)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(dá)70 左右，母差保護(hù)能可靠制動(dòng)，因
此故障期間母差保護(hù)未動(dòng)作。在切除#3主變故障時(shí)(相對(duì)
時(shí)間為95～103ms，以故障發(fā)生時(shí)為0時(shí)刻)，各支路的
電流同向，呈母線區(qū)內(nèi)故障特性，滿(mǎn)足區(qū)內(nèi)故障判別條
件，因而造成5母差動(dòng)動(dòng)作出口。
進(jìn)一步檢查后，發(fā)現(xiàn)BP一2B母線保護(hù)裝置采用的母聯(lián)
TA等級(jí)為5P20，潘遵I線TA等級(jí)為5P20， #3主變高
壓側(cè)TA等級(jí)為0．5級(jí)(測(cè)量級(jí))。RCS-915AB保護(hù)采用的
母聯(lián)TA等級(jí)為5P20，潘遵I線TA等級(jí)為5P20，#3主
變高壓側(cè)TA等級(jí)為5P20。
綜上所述，本次BP-2B母線保護(hù)動(dòng)作主要存在以下幾
個(gè)問(wèn)題：
(1)BP-2B母線保護(hù)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(hù)裝置的特點(diǎn)，一個(gè)周波的差
電工技術(shù)l 2011 f 7期l 7
繼電保護(hù)技術(shù)
流滿(mǎn)足制動(dòng)特性曲線的要求才能出口。根據(jù)錄波圖，母差
動(dòng)作前20ms時(shí)，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(dòng)住差動(dòng)。
(4)是否是二次負(fù)載大引起TA二次飽和。
針對(duì)以上問(wèn)題，依次進(jìn)行如下分析：
(1)對(duì)BP一2B母線保護(hù)裝置內(nèi)的二次小TA進(jìn)行通流
試驗(yàn)，試驗(yàn)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(yàn)時(shí)，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(wú)飽和跡象。
(2)針對(duì)故障切除后相關(guān)支路電流同向的問(wèn)題，經(jīng)分
析應(yīng)是TA嚴(yán)重飽和后， 一次電流消失， 受剩磁影響，
TA二次回路中會(huì)出現(xiàn)一反向拖尾小電流。
(3)該保護(hù)裝置是通過(guò)線性傳變區(qū)來(lái)判別TA是否飽
和的，若判飽和則閉鎖差動(dòng)1個(gè)周期。在母差動(dòng)作前
20ms時(shí)，線性傳變區(qū)不足以使保護(hù)判斷TA飽和。而故
障切除時(shí)，相關(guān)支路的拖尾電流同向，差動(dòng)門(mén)檻及比率值
滿(mǎn)足差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作條件，導(dǎo)致保護(hù)裝置動(dòng)作出口。
(4)按規(guī)定，差動(dòng)保護(hù)用TA的飽和時(shí)間不低于5ms，
母差保護(hù)設(shè)計(jì)的抗TA飽和能力不小于3ms。本次故障
時(shí)，#3主變高壓側(cè)C相TA的飽和時(shí)間為2ms左右， 因
此在#3主變差動(dòng)保護(hù)切除故障時(shí)BP-2B母線保護(hù)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(jiàn)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(fù)載過(guò)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(duì)系統(tǒng)及回路進(jìn)行廠如下整改：
首先，清理了2203QF至#3主變出線以及開(kāi)關(guān)站第
一鐵塔高壓線路下所有的樹(shù)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(kāi)關(guān)、母線、絕緣磁柱、TA、TV、避雷器等
電氣一次設(shè)備，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常情況。
再有，對(duì)#3主變?nèi)∮蜆舆M(jìn)行色譜分析，結(jié)果數(shù)據(jù)正
常；對(duì)母線進(jìn)行了絕緣試驗(yàn)，結(jié)果符合技術(shù)要求；對(duì)BP一
2B母線保護(hù)裝置進(jìn)行校驗(yàn)，保護(hù)動(dòng)作行為正確。
由于220kV母線系統(tǒng)的失靈保護(hù)僅采用BP-2B保護(hù)
裝置內(nèi)的失靈功能，因此建議投入BP一2B保護(hù)裝置的失靈
保護(hù)，并退出母差保護(hù)，待TA回路整改后，再投入母差
保護(hù)。為了使主變復(fù)壓過(guò)流保護(hù)、BP-2B差動(dòng)保護(hù)均使用
5P20級(jí)的TA繞組，在5P20級(jí)繞組數(shù)量不足的情況下，
考慮將主變復(fù)壓過(guò)流保護(hù)與用于主變高壓側(cè)失靈保護(hù)的
5P20級(jí)繞組串聯(lián)，原用于主變復(fù)壓過(guò)流保護(hù)的TA二次線
圈改為BP-2B微機(jī)母線保護(hù)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(hù)
主變復(fù)壓
過(guò)流保護(hù)
BP．2B
母線保護(hù)
翟
I ： 輔助 隊(duì)
]
主變高壓側(cè)
失靈保護(hù)
主變復(fù)壓
過(guò)流保護(hù)
Bp一2B
母線保護(hù)
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(dòng)保護(hù)的#2～#4主
變間隔TA回路，此類(lèi)事故未再發(fā)生。
4結(jié)束語(yǔ)
本文針對(duì)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(hù)BP一2P裝置動(dòng)作的事故，
分析了母線保護(hù)BP一2P裝置動(dòng)作的原因? 一設(shè)備在更新
換代時(shí)的設(shè)計(jì)不夠完善，保護(hù)之間配合不夠，造成保護(hù)
裝置誤動(dòng)。為此提出了改進(jìn)措施，實(shí)踐證明方案切實(shí)可
行。
參考文獻(xiàn)
EI~GB／T 14285-2006繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程Es]
E2]安小波．微機(jī)母線保護(hù)的抗CT飽和檢測(cè)法[J]．貴州電力技
術(shù)，2009(12)：40，41
(編輯馬燕玲)

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