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母线保护电流回路N线断路造成误跳闸

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2009/5/14 14:00:42   

      2005年5月27日15点35分,华北油田水电厂任东220kV变电站110kV4乙母线保护动作,运行在该母线上的102、116、117、103开关跳闸。当时运行方式如下(只画出相关部分):

母线保护为深圳南瑞公司的BP-2A微机母线保护装置。母线保护动作的同时,116线路微机保护报出了距离1段保护动作信号。
当时天气很好,检查该段母线上的设备没有发现任何问题,所以判断为116线路故障引起母差保护误动。由线路工区进行116线路巡线检查,修试工区进行母差保护误动检查、分析。
 
我们从BP-2A微机母线保护装置提取了跳闸时的波形图,部分波形图如下:

ID_A、ID_B、ID_C为差动电流,L13_A 、L13_B 、L13_C为102开关电流, L14_A、L14_B、 L14_C为116开关电流。
 
    根据母线保护原理,流入母线的电流与流出母线的电流大小相等,方向相反,母线保护不会动作,反之动作。2#主变压器110kV 102开关三相电流为流入110kV4乙母线的电流, 116、117、103开关的三相电流为流出110kV4乙母线的电流。从图中看出流入母线的A相、B相电流与流出母线的A相、B相电流抵消了,差流ID_A=0、ID_B=0,而流入母线的C相电流与流出母线的C相电流不等,产生很大差流,峰值为15A左右,远远大于差动定值3.57A,致使110kV4乙母线保护动作,跳开相应开关。从图上初步分析为116线路发生AC相短路,但C相电流因下列几种可能没有传到装置里:
    1、116开关C相电流互感器本身有问题,不能进行电流的传变或C相电流回路在某处开路。
    2、116开关C相母差电流回路C310、N310在某处短路,使电流不能流入母差保护装置内。
    3、BP-2A微机母线保护装置的116电流模块、A/D转换回路有故障。
    通过细致的工作排除了上述几种可能,正当我们的工作陷入茫然之际,线路工区巡线人员反馈回来了结果:116线路发生A相对地短路故障,并不是AC相短路。据此我们又把工作重点转移到102电流回路,结果发现102的N310在母线保护屏电流端子排处开路了,至此真相大白。
    当系统正常运行时,三相电流是平衡的,N线没有电流流过,但当系统发生单相接地故障时,破坏了系统的平衡状态,故障相的电流要通过N线流回电源,N线断路,无法流回电源,就会窜进其它相,造成母线保护装置误动。
N线断路,隐蔽性极强,运行维护人员在系统正常运行时,查看装置的电流显示是发现不了的,咨询过几个生产母线保护的厂家,均没有检测N线断路的措施。
    众所周知,母线保护投入运行很难停下来检修,通过这次事故,不论是生产厂家还是用户单位,都要充分认识到N线断线的潜在危害性。建议生产厂家研发检测措施,使用单位加强对母线保护二次回路定期检查,不但要查看显示的数据是否正常,还有重点检查二次线是否有开路、虚接的现象,必要时停运母线保护装置进行检修。

来源:北极星电力论文网
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