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由母線保護(hù)開入異常引起母聯(lián)跳閘事故分析

文檔作者：劉振勇王天民樊陽(yáng)陽(yáng) 文檔來源： 1．安陽(yáng)供電公司 2．安陽(yáng)優(yōu)創(chuàng)電力設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年12月12日
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運(yùn)行維護(hù)
由母線保護(hù)開入異常引起母聯(lián)跳閘事故分析
劉振勇 ，王天民 ，樊陽(yáng)陽(yáng)。
(1．安陽(yáng)供電公司， 河南安陽(yáng)455000；2．安陽(yáng)優(yōu)創(chuàng)電力設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，河南安陽(yáng)455000)
[摘要] 分析了一起11okV母線保護(hù)裝置開入狀態(tài)異常造成母線保護(hù)中母聯(lián)過流保護(hù)誤動(dòng)從而引起母聯(lián)斷路器跳閘，
造成llOkV雙母線解列的事故，探討了微機(jī)保護(hù)裝置如何在實(shí)際運(yùn)行中避免此類事故的發(fā)生。
關(guān)鍵詞 母線保護(hù)過流保護(hù)開入異常保護(hù)誤動(dòng)
中圖分類號(hào)TM77
0引言
目前，電力系統(tǒng)普遍采用的微機(jī)型母線保護(hù)裝置可實(shí)
現(xiàn)母線差動(dòng)保護(hù)、母聯(lián)充電保護(hù)、母聯(lián)過流保護(hù)、母聯(lián)失
靈(或死區(qū))保護(hù)及斷路器失靈保護(hù)出口等功能。在實(shí)際應(yīng)
用中，為了方便運(yùn)行人員靈活操作和防止母差保護(hù)頻繁操
作引起誤動(dòng)等，往往配置獨(dú)立的母聯(lián)充電(過流)保護(hù)，作
為母線、主變、線路充電的臨時(shí)性保護(hù)，而停用母線保護(hù)
中的母聯(lián)過流保護(hù)。
本文主要分析了一起母線保護(hù)中母聯(lián)過流保護(hù)在停用
狀態(tài)下，由母線保護(hù)裝置內(nèi)部開入插件異常引起的母聯(lián)過
流保護(hù)誤動(dòng)作，從而造成雙母線運(yùn)行的變電站母線解列運(yùn)
行，引起電網(wǎng)運(yùn)行方式發(fā)生變化的事故。
1事故發(fā)生經(jīng)過
安陽(yáng)地區(qū)電網(wǎng)某22OkV變電站11OkV雙母線并列運(yùn)
行，llOkV母聯(lián)斷路器處于合閘狀態(tài)，110kV母線保護(hù)裝
置中的過流保護(hù)投入硬壓板處于退出狀態(tài)。某年3月12
日11時(shí)49分48秒470毫秒，在無(wú)故障發(fā)生的狀態(tài)下，母
聯(lián)過電流保護(hù)動(dòng)作出口，母聯(lián)斷路器跳閘，110kV一段母
線失壓，造成負(fù)荷損失。經(jīng)過對(duì)保護(hù)裝置動(dòng)作報(bào)告及錄波
信息的分析，可知過流保護(hù)動(dòng)作時(shí)llokV母聯(lián)電流為正常
負(fù)荷電流。
2事故原因分析
通過分析現(xiàn)場(chǎng)事件動(dòng)作記錄(見表1)可知，在保護(hù)動(dòng)
作時(shí)刻，過流保護(hù)處于投入狀態(tài)，投人時(shí)間持續(xù)1．03s，
母聯(lián)負(fù)荷電流為1．5A。而保護(hù)裝置過流保護(hù)定值實(shí)際整
定為1．2A，出口延時(shí)為0．19s，滿足母聯(lián)過流保護(hù)邏輯，
母聯(lián)過流保護(hù)動(dòng)作。
由表1保護(hù)裝置開入變位時(shí)序可看出，過流保護(hù)、充
電保護(hù)、互聯(lián)及分列硬壓板有頻繁投退的記錄，而保護(hù)裝
置中4個(gè)壓板均處于退出狀態(tài)。
表1保護(hù)裝置開入變位時(shí)序
事件 變位時(shí)序
過流投
過流退
刀閘位置變化
刀閘位置變化
刀閘位置變化
刀閘位置變化
過流投
過流退
過流投
過流退
過流投
母線互聯(lián)運(yùn)行
母線互聯(lián)運(yùn)行
過流保護(hù)動(dòng)作
刀閘位置變化
充電投
過流退
母線互聯(lián)運(yùn)行
充電退
充電投
過流投
過流退
過流投
3月12日11時(shí)47分56秒790ms
3月12日11時(shí)47分56秒810n~s
3月l2日l(shuí)1時(shí)49分43秒890ms
3月12日11時(shí)49分43秒910ms
3月l2日l(shuí)l時(shí)49分43秒920ms
3月l2曰11時(shí)49分43秒930ms
3月l2日l(shuí)I時(shí)49分46秒630ms
3胃l2日U 時(shí)49分46秒750ms
3月l2日11時(shí)49分47秒360ms
3月l2日l(shuí)l時(shí)49分47秒440ms
3胃12日u 時(shí)螞分48秒16fms
3月12日11時(shí)49分48秒170ms
3月l2日1l時(shí)49分48秒320ms
3月l2臼11時(shí)49分48秒470ms
3月l2日11時(shí)49分48秒570ms
3月l2日11時(shí)49分48秒880ms
3月12日11時(shí)49分49秒190ms
3月l2日11時(shí)49分49秒380ms
3月l2日1l時(shí)49分49秒440ms
3月12日11時(shí)49分49秒830ms
3月12日11時(shí)49分5O秒420ms
3月12日1l時(shí)49分51秒lOOms
3月l2日11時(shí)49分51秒510ms
注耍位時(shí)J予里的日其【j郁是爭(zhēng)友當(dāng)日。
一般外界干擾不會(huì)導(dǎo)致1O～1 030ms時(shí)間不等的開入
導(dǎo)通，因此經(jīng)詳細(xì)分析后將問題定位到保護(hù)裝置光耦板硬
件異常。4個(gè)壓板在插件上的位置如圖1所示，5個(gè)開入
信號(hào)在板件上的傳輸途徑如圖2所示。
可能導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)誤開入的元器件有：開入光耦1， 非門
2、總線數(shù)據(jù)緩沖器3。其中，開入光耦共4個(gè)(板件上的
圖1 硬壓板在插件上的位置圖
收稿日期：2017—07-06
作者簡(jiǎn)介：劉振勇(1984一)，從事電力系統(tǒng)二次設(shè)備運(yùn)維工作；王天民(1976一)，高級(jí)工程師，從事電力系統(tǒng)二次設(shè)備運(yùn)雛管理工作；樊陽(yáng)
陽(yáng)(1988-)，從事電氣二次設(shè)計(jì)工作。
2017l 10(A)期l 119
運(yùn)行維護(hù)
圖2 光耦板內(nèi)開入信號(hào)傳輸途徑圖
()P7A_()P7D)，正常情況下為非導(dǎo)通狀態(tài)， 當(dāng)外部有
- I-220V開入時(shí)，對(duì)應(yīng)通道的光耦導(dǎo)通，將芯片2(板件上
的U7，型號(hào)74HC240)的對(duì)應(yīng)管腳拉至低電平；然后芯片
2對(duì)芯片進(jìn)行反相處理后，輸出至芯片3(板件上的U1，
型號(hào)74HC245)，由芯片3通過總線送給保護(hù)CPU進(jìn)行處
理。
開入光耦元件為4個(gè)獨(dú)立器件，同時(shí)出現(xiàn)故障的概率
極低，可排除開入光耦發(fā)生故障。而總線數(shù)據(jù)緩沖器為總
線復(fù)用的芯片，除了處理本次出現(xiàn)異常的4個(gè)開入信號(hào)
外，也負(fù)責(zé)其它開入及開出信號(hào)的處理，因此若是該芯片
損壞，則會(huì)導(dǎo)致板件上全部的信號(hào)都出現(xiàn)異常，與現(xiàn)場(chǎng)情
況不符，該芯片也可排除。非門(74HC24O芯片)內(nèi)部有2
個(gè)數(shù)據(jù)處理單元，本次出現(xiàn)異常的開入信號(hào)剛好全部為其
中1個(gè)單元。74HC240芯片的原理如圖3所示。
U7
1Al lY1
IA2 lY2
】2,3 lY3
lA4 lY4
2A1 2Yl
2A2 2Y2
2A3 2Y3
2A4 2Y4
1G
2G
圈3 74H0240芯片原理圖
本次出現(xiàn)誤開入的4個(gè)信號(hào)，分別是KI13、KI14、
KI15、KI16。它們恰好在74HC240芯片同一個(gè)單元內(nèi)。
若是該單元出現(xiàn)異常，則會(huì)導(dǎo)致與現(xiàn)場(chǎng)類似的誤開入情
況，故可基本確定是此芯片出現(xiàn)異常導(dǎo)致保護(hù)裝置發(fā)生開
入異常。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)記錄及相關(guān)試驗(yàn)可知，該板件出現(xiàn)短暫異常
后，故障并不能重現(xiàn)。將該板件返廠后，對(duì)74HC24O芯
片進(jìn)行電性能測(cè)試及用示波器檢查引腳輸出信號(hào)波形，暫
未發(fā)現(xiàn)異常。
3結(jié)束語(yǔ)
經(jīng)分析，基本可認(rèn)定該微機(jī)母線保護(hù)裝置的光耦板內(nèi)
74HC240芯片存在軟損傷，導(dǎo)致過流保護(hù)壓板誤投入，并
滿足母聯(lián)過流保護(hù)邏輯，造成保護(hù)出口，母聯(lián)斷路器跳
閘。更換該光耦板后，保護(hù)裝置各項(xiàng)參數(shù)運(yùn)行正常。該公
司同類型近萬(wàn)套母差保護(hù)裝置在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行已有十余年，光
耦板元器件異常為首次，同批次板件及現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行其它裝置
均無(wú)類似問題，該事故應(yīng)該屬于個(gè)例。
為杜絕此類小概率事件的發(fā)生影響電網(wǎng)安全，應(yīng)全面
排查微機(jī)保護(hù)裝置定值整定情況，將停用的相關(guān)保護(hù)定值
整定到最大值(過量保護(hù))或最小值(欠量保護(hù))，同時(shí)加強(qiáng)
保護(hù)定值管理的規(guī)范化，新錄人定值或修改定值后要求保
護(hù)維護(hù)人員和運(yùn)行值班人員共同核對(duì)后履行簽字確認(rèn)手
續(xù)，嚴(yán)防“誤整定”情況發(fā)生。
參考文獻(xiàn)
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器，2007(3)：69—72
(上接第120頁(yè))
(1)定期抄錄變壓器油枕油位，核對(duì)是否符合油溫油
位曲線，并與歷史數(shù)據(jù)、相鄰相數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。
(2)巡視中加強(qiáng)各油路閥門、密封面的檢查，查看有
無(wú)滲漏油情況，特別是在高溫高負(fù)荷、低溫低負(fù)荷期間。
(3)／JI強(qiáng)呼吸器工作情況的檢查，查看呼吸是否順
暢、內(nèi)外液面有無(wú)液面差。若確定呼吸器不呼吸，則應(yīng)檢
查呼吸器至油枕之間的所有閥門是否在打開狀態(tài)，呼吸器
各密封面是否存在漏氣點(diǎn)，確認(rèn)呼吸通道有無(wú)堵塞。
(4)油位計(jì)如果指示異常，那么應(yīng)判斷是否為指示計(jì)
本身故障，如液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)損壞、指針卡澀等。若不能排
除異常，則應(yīng)利用紅外成像等手段確認(rèn)油枕內(nèi)油位是否
正常。
1 20 l WWW．chinaet．net 1中國(guó)電工網(wǎng)
參考文獻(xiàn)
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(編輯彭 湃)

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