喬成銀，陳 波

（寧夏電力公司檢修公司 寧夏 銀川 750011）

目前南瑞RCS-915型母差保護(hù)在220 kV及以上電壓等級(jí)電網(wǎng)中大量應(yīng)用。其中，RCS-915型母差保護(hù)設(shè)一后備保護(hù)段，其作用是當(dāng)大差元件動(dòng)作，小差比率差動(dòng)元件不動(dòng)作，且任意母線復(fù)合電壓閉鎖元件開(kāi)放時(shí)，經(jīng)250 ms延時(shí)無(wú)選擇性切除母線上所有的元件。因此，母差后備保護(hù)誤動(dòng)作會(huì)直接導(dǎo)致變電站220 kV系統(tǒng)失壓，影響供電可靠性，甚至?xí)茐南到y(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，其后果十分嚴(yán)重。文中所敘述的一起母差后備保護(hù)事故，旨在探明造成誤動(dòng)的原因，采取有效措施，保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1 事故經(jīng)過(guò)

某220 kV變電站 220 kV母線為雙母線接線，220 kV甲線及220 kVⅠ母為檢修狀態(tài)，220 kVⅡ母帶全站負(fù)荷。220 kV母差保護(hù)為雙重化配置，分別是許繼公司的WMH-800A母差保護(hù)和南瑞公司的RCS-915 AB母差保護(hù)。 事故當(dāng)日，變電站的計(jì)劃?rùn)z修工作為220kV甲線間隔設(shè)備預(yù)試和保護(hù)定檢。當(dāng)日10時(shí)30分，工作人員在220 kV甲線C相電流互感器底部本體接線盒處緊固二次接線柱，11點(diǎn)02分 9秒454毫秒，220 kV母差保護(hù) 2（RCS915AB）的母差后備保護(hù)動(dòng)作，跳開(kāi) 220 kVⅡ母上所有斷路器，造成220kVⅡ母失壓。

2 母差后備保護(hù)動(dòng)作行為分析

2.1 電流互感器兩點(diǎn)接地

現(xiàn)場(chǎng)工作人員在甲線C相電流互感器底部本體接線盒處緊固二次接線柱螺絲過(guò)程中，將甲線線路保護(hù)電流繞組端子（接地點(diǎn)）與其相鄰的母差保護(hù)（RCS-915AB）的電流 C相繞組端子短接，造成母差電流回路在戶外端子箱處和保護(hù)控制室內(nèi)兩點(diǎn)接地 （母差保護(hù)電流二次接地點(diǎn)在母差保護(hù)屏內(nèi)），進(jìn)而在電勢(shì)差的作用下，產(chǎn)生了附加電流。如圖1所示。

圖1 電流兩點(diǎn)接地二次回路圖Fig.1 Secondary circuit two-point earth diagram

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，兩接地點(diǎn)間電勢(shì)差為0.43 V，在電勢(shì)差的作用下，母差保護(hù)甲線間隔C相電流回路產(chǎn)生了0.45 A的附加電流（CT回路電阻實(shí)測(cè)為0.9歐姆），最終造成母差保護(hù)大差元件動(dòng)作。

2.2 感應(yīng)電壓產(chǎn)生的干擾

RCS-915AB母差保護(hù)的母差后備保護(hù)動(dòng)作，需經(jīng)任一運(yùn)行母線的電壓閉鎖條件開(kāi)放。保護(hù)判斷母線運(yùn)行判據(jù)為：1）當(dāng)該母線的任一相電壓大于0.3Un；2）當(dāng)該母線的任一支路電流超過(guò)0.04In；3）當(dāng)該母線的零序電壓大于母差零序電壓閉鎖定值（程序固定為6 V）；4）當(dāng)該母線的負(fù)序電壓大于母差負(fù)序電壓閉鎖定值（程序固定為4 V）[1]。

事故發(fā)生時(shí)，變電站 220 kVⅠ母為檢修狀態(tài)，Ⅰ母PT刀閘、電壓二次保險(xiǎn)均在斷開(kāi)狀態(tài)，但母差保護(hù)裝置仍采集到Ⅰ母存在電壓（A相6.6 V、B相 0.64 V、C相 0.12 V、零序電壓6.8 V）。檢查發(fā)現(xiàn)，變電站將220 kVⅠ、Ⅱ母的A相電壓采用同一根四芯電纜送至各線路間隔（用于檢同期）。事故當(dāng)日，Ⅰ母A相電壓芯線受到同纜內(nèi)的Ⅱ母A相電壓感應(yīng)干擾，產(chǎn)生感應(yīng)電壓，導(dǎo)致母差保護(hù)錯(cuò)誤地將檢修Ⅰ母線判斷為運(yùn)行母線，并開(kāi)放了電壓閉鎖元件。

綜上所述 ，事故發(fā)生時(shí)，由于CT兩點(diǎn)接地，產(chǎn)生了0.45 A的附加電流，造成大差元件動(dòng)作，小差元件未動(dòng)作，同時(shí)RCS-915AB母差保護(hù)裝置中“運(yùn)行母線”判據(jù)不完善，導(dǎo)致感應(yīng)電壓大于運(yùn)行母線判據(jù)時(shí)，且感應(yīng)電壓值達(dá)到電壓閉鎖開(kāi)放條件（3U0≥6 V）時(shí)，開(kāi)放母差后備保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作切除Ⅱ母母線上的所有斷路器。母差后備保護(hù)動(dòng)作邏輯圖。如圖2所示。

圖2 后備保護(hù)邏輯Fig.2 Backup protection logic

3 防范措施

3.1 加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)繼電保護(hù)工作管理

深入開(kāi)展二次回路工作危險(xiǎn)點(diǎn)分析預(yù)控工作[2-3]。在電流、電壓、直流等回路工作前，認(rèn)真檢查工器具是否絕緣，對(duì)螺絲刀等工器具做必要的絕緣處理，防止誤碰導(dǎo)致電流繞組兩點(diǎn)接地。 進(jìn)一步完善二次作業(yè)安全措施，及時(shí)修訂二次專業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書(shū)及二次安全措施票。 電流二次回路工作的安全措施，應(yīng)充分考慮檢修工作可能對(duì)母差保護(hù)、穩(wěn)控裝置等運(yùn)行設(shè)備的影響，可靠短接并斷開(kāi)與運(yùn)行二次設(shè)備的聯(lián)系，防止誤碰情況發(fā)生。

3.2 落實(shí)繼電保護(hù)反措，消除母差保護(hù)交流電壓回路感應(yīng)電壓及完善二次等電位平臺(tái)

一方面，母差保護(hù)交流電壓回路按獨(dú)立的、與其他保護(hù)電壓回路沒(méi)有關(guān)聯(lián)的原則設(shè)置，具體做法是采用2根4*4的交流屏蔽電纜，將母差保護(hù)Ⅰ母電壓、Ⅱ母電壓分別從電壓切換并列屏引致母差保護(hù)屏。另一方面，完善全站二次等電位接地平臺(tái)，在變電站戶外電纜溝內(nèi)裝設(shè)截面不小于100 mm2的接地銅排構(gòu)成戶外等電位接地網(wǎng)，并用截面不小于50 mm2、不少于4根銅排與戶內(nèi)等電位接地網(wǎng)相連接，確保全站戶內(nèi)、戶外等電位接地網(wǎng)一致[4-6]。

3.3 要求廠家完善保護(hù)邏輯，包括修改“運(yùn)行母線” 判據(jù)和母差后備保護(hù)邏輯

1）修改 “運(yùn)行母線”判據(jù)。修改后的判據(jù)為當(dāng)該母線的任一相電壓大于0.7Un，或者該母線的任一支路電流超過(guò)0.04In時(shí)，保護(hù)裝置判斷為運(yùn)行母線。相比之前的邏輯，修改后的邏輯電壓定值升高，由0.3Un升高到0.7Un，同時(shí)刪除原有的零序、負(fù)序判別條件。

2）修改母差后備保護(hù)邏輯，使其具有選擇母線的功能。母差后備保護(hù)改進(jìn)后的邏輯如下：大差滿足動(dòng)作條件，各母線小差均不動(dòng)作，且任一運(yùn)行母線電壓閉鎖開(kāi)放的情況下，延時(shí)250 ms后備保護(hù)動(dòng)作切除電壓閉鎖開(kāi)放的母線所有連接支路及母聯(lián)（分段）開(kāi)關(guān)，以及無(wú)刀閘的支路，邏輯框圖見(jiàn)圖3所示。

圖3 升級(jí)后的后備保護(hù)邏輯Fig.3 After the upgrade of the backup protection logic

相比與之前的母差后備保護(hù)邏輯，升級(jí)后的母差保護(hù)邏輯判據(jù)更加嚴(yán)格，保護(hù)誤動(dòng)的概率更低，同時(shí)保護(hù)切除故障能力更加靈活，進(jìn)而能夠更好的保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定。

4 結(jié)束語(yǔ)

任何事故的發(fā)生都是外因和內(nèi)因共同作用的結(jié)果。本次事故的外因是電流兩點(diǎn)接地和感應(yīng)電壓的干擾，內(nèi)因是保護(hù)裝置的邏輯存在缺陷。因此，必須加強(qiáng)母差保護(hù)的運(yùn)行維護(hù)和管理工作，做細(xì)做實(shí)繼電保護(hù)裝置的校驗(yàn)工作，同時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行繼電保護(hù)相關(guān)規(guī)程及反措規(guī)定，才能保證保護(hù)裝置動(dòng)作的靈敏性、可靠性。

[1]RCS-915AB型微機(jī)母線保護(hù)裝置技術(shù)和使用說(shuō)明書(shū)[Z].南京：南瑞繼保電氣有限公司，2006.

[2]繼電保護(hù)及電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置檢驗(yàn)規(guī)程[S].中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)，2006.

[3]微機(jī)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行管理規(guī)程[S].中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)，2008.

[4]國(guó)家電力調(diào)度通信中心.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)用技術(shù)問(wèn)答[M].北京：中國(guó)電力出版社，1999.

[5]變壓器、高壓并聯(lián)電抗器和母線保護(hù)及輔助裝置標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)規(guī)范[S].國(guó)家電網(wǎng)公司，2008.

[6]繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程[S].中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)，2006.