继电保护专业异常事件分析

继电保护专业异常事件分析1一、事件经过

X年X月X日01点47分25秒，智能变电站220kVXX站现场通过220kVXX甲线对I母母线进行充电，合上XX甲线2950开关的同时220kV母差主二保护变化量差动动作，跳开220kVXX甲线2950开关，220kV母差主一保护无动作，未启动。220kV母差主一保护和主二保护均为南瑞继保的PCS-915NA-D母差失灵装置，220kV间隔所配置的合并单元均为南瑞继保的PCS-221C，220kV间隔所配置的电子式互感器均为南瑞继保的PCS-9250-EGI-220-2400。220kV间隔的合并单元和电子式互感器的远端模块（又叫一次转换器）都按双重化原则配置两套，远端模块与合并单元配套使用，即任一间隔主一远端模块把数据量传送至与其对应的主一合并单元，主一合并单元主要为该间隔的主一保护、测控、母差主一保护提供电流和电压；主二合并单元主要为各间隔的主二保护、各间隔录波、安自装置、母差主二保护提供电流和电压。二、保护设备配置电子式互感器原理：二、保护设备配置电压互感器的原理：式中C1为高压电容，C2为低压电容，R为电压取样的精密电阻阻值。依据上式，利用电子电路对电压传感器的输出信号在远端模块进行积分变换便可求得被测的电压。空心线圈的输出信号e与被测电流i的关系如下：电流互感器的原理：式中μ0为真空磁导率，n为线圈匝数密度，s为线圈截面积。线圈的输出信号被远端模块进行积分变换便可求得被测电流i。根据220kVXX甲线主二保护装置电子录波图，在线路开关合闸过程中线路相电压保持三相平衡，没有出现零序电压，故可判断一次系统没有发生接地故障。三、保护动作分析三、保护动作分析根据母差主二保护装置录波图，在XX甲线合闸瞬间，母差主二保护装置感受到大差电流和小差电流，持续时间约为4.2ms，差流最大瞬时值为4.8A，同时因被空充的I母母线电压畸变较严重，序分量满足母差保护电压闭锁开放条件，故220kV母差主二保护变化量差动元件动作出口。主一母差保护接收量不满足差动保护启动条件。三、保护动作分析合并单元数据分析：第一套合并单元数据由网络分析仪完成记录，由图可见干扰时间为1点47分25秒140毫秒。第二套合并单元数据由故障录波器完成记录，由图可见干扰时间为:1点47分25秒128毫秒。主一主二合并单元在线路开关合闸时均存在尖波电流扰动，且主一合并单元尖波电流明显小于主二合并单元尖波电流，与此同时母差主一保护也感受到差动电流，但尚未达到差动动作门槛，故最终未动作。四、原因分析产生尖波电流扰动的原因初步判断为现场开关分合闸对电子式互感器远端模块造成高频电磁干扰。通常GIS在分合时，触头间可能会发生重击穿，产生波头很陡的行波，在GIS内发生多次折反射，形成频率很高的操作过电压，称为快速暂态过电压（VFTO），它具有上升时间短、幅值高及衰减慢的特点。快速瞬态过电压的频率、大小与触头结构、刀闸操作速度、断路器动作速度以及GIS接地状况有很大关系。正常情况下瞬态过电压对电子式互感器远端模块采样的影响不大，但若GIS接地不良，操作过程中产生的瞬态过电压（VFTO）会显著增大，导致远端模块采集部分受到干扰。结论：母差主二保护逻辑正确，动作行为正常。现场数据异常原因为高频瞬时干扰远端模块所致，现场无故障发生。高频瞬时干扰产生的原因目前初步怀疑和现场接地有关。建议：良好的接地一方面可以减小产生的VFTO；另一方面在干扰产生时良好接地能够有效地进行泄放，减少影响。一、CSC-101D保护未动作

X年X月X日，220kVXX乙线发生区内B相经过渡电阻接地故障，两侧CSC103B零差保护选相失败，保护三跳；两侧CSC101D保护未动作。220kV

XX乙线两侧保护动作情况如下：保护装置A侧B侧CSC-103B31ms零序辅助启动506ms零序差动出口27ms保护启动205ms零序差动出口CSC-101D32ms零序辅助启动455ms纵联零序发信保护启动A侧录波器报告一、CSC-101D保护未动作A侧CSC-103B与CSC-101D保护动作报告一、CSC-101D保护未动作B侧录波器报告一、CSC-101D保护未动作B侧CSC-103B保护动作报告一、CSC-101D保护未动作CSC-101D保护未动作的分析说明

两侧故障电流缓慢增大，故障相电压基本没有变化，分析是经过渡电阻接地故障，纵联保护主要依靠纵联零序保护动作。A侧，在故障电流变化时保护启动，零序电流逐渐增大，逐渐达到纵联零序定值0.22A，零序电流超前零序电压103°，为零序正方向，纵联零序保护发信；B侧零序电流超前零序电压101°，为零序正方向，但故障电流较小，在故障切除前一直没有满足纵联保护发信条件，因此两侧CSC-101D纵联保护均未满足动作条件。若故障晚一点切除，零序电流逐渐增大，CSC-101D纵联零序保护是可以动作的。一、CSC-101D保护未动作规程要求：零序差动保护要求延时100ms动作；低定值分相差动保护要求延时40ms动作；高定值分相差动保护瞬时动作。CSC-103B：零序差动保护延时100ms动作。零差差动保护根据差流选相。IA、IB、IC各相差流的选相门槛为max（零差电流定值，启动前分相差流*1.56），考虑了电容电流对差动保护的影响。若只有其中一相满足零差选相条件，确认50ms后判为该单相故障；满足两相及以上零差条件，确认50ms后判为多相故障；否则判为选相失败，保护三跳。零序差动保护延时100ms动作，对于故障电流缓慢增大的场合，不需要100ms内均选相成功，动作前达到50%的选相成功，可以确认该选相结果。分相差动保护，不需要选相，满足单相差动条件，跳单相；满足两相及以上差动条件，三跳。二、CSC-103B零差选相失败说明二、CSC-103B零差选相失败说明

零序差动保护的选相特性见下图：零序差动保护选相的公式为：ID＞I0Z且ID＞0.15IB其中：ID：相差动电流I0Z：零序差动整定值IB：相制动电流二、CSC-103B零差选相失败说明

CSC-103B差动保护动作的分析说明A侧CT变比为1600/1，零差定值0.23A。B侧CT变比为800/1，零差定值0.46A。两侧电流情况分别如下：从图中可以看出，两侧B相电流方向基本相同、两侧零序电流方向基本相同。分析是区内BN故障。三、分析结果及建议分析：本次为B相经过渡电阻接地故障。在故障切除前，B侧零序电流仍然较小，未达到CSC-101D纵联零序保护动作条件，故两侧CSC-101D纵联保护未动作。若故障晚一点切除，零序电流逐渐增大，CSC-101D纵联零序保护是可以动作的。CSC-103B保护达到了零差保护动作条件，在零差定值边界，零序差动保护选相失败，保护三跳。建议：更改定值，投入电容电流补偿，零差定值建议按600A一次值整定（依据《QCGC110028-2012南方电网220kV～500kV系统继电保护整定计算规程》）。投入