500 kV变电站特殊运行方式下线路事故跳闸分析

王心会，孔曙伟，肖胜利

（国网河南省电力公司检修公司，河南 郑州 450000）

500 kV变电站特殊运行方式下线路事故跳闸分析

王心会，孔曙伟，肖胜利

（国网河南省电力公司检修公司，河南 郑州 450000）

某新建500 kV变电站共有500 kV、220 kV、35 kV 3个电压等级， 500 kV系统采用3/2接线方式，总体设计5串出线，主变2台，一期投运3串出线，主变1台。500 kV系统采用的是河南平高电气股份有限公司生产的HGIS设备。500 kV香郑线采用的是双套保护配置，分别是南瑞继保RCS-931AMM纵联差动保护及南京南瑞RCS-902AFF纵联距离保护，香5011断路器、香5012断路器均采用许继WDLK-862A保护。

1 事故前运行方式

500 kV系统如图1所示：第1串500kV香郑线、香1号主变运行；第2串香叶线运行，香宝线检修；第3串为半串，香白线运行。

图1 某变电站一次系统

2 事故发生的经过

15：59：54，500 kV香郑线路C相发生故障，15：59：54：827，香郑I线第1套线路保护RCS-931AMM C相跳闸、第2套线路保护RCS-902AFF C相跳闸跳开5012，5011 C相断路器，之后5012，5011断路器重合闸成功。

16：00：09，500 kV香郑线路C相再次发生故障，16：00：09：459，香郑线第1套线路保护RCS-931 AMM C、第2套线路保护RCS-902 AFF动作跳开5012、5011 C相断路器， 5012断路器保护“沟三跳闸”跳开5012三相断路器，5011 断路器保护未动作，5011断路器C相断开，A、B相处于合闸状态。

3 保护动作情况

3.1 香郑线RCS-931AMM动作过程

15：59：54：829，C相于12 ms时电流差动保护动作，跳闸位置于60 ms时由0变为1。

16：00：09：460，C相于12 ms时电流差动保护动作，故障测距73.6 km，故障零序电流1.36 A，差动电流6.48 A，跳闸位置于61 ms时由0变为1。

3.2 香郑线RCS-902AFF动作过程

15：59：54：829，C相于16 ms时纵联零序方向保护动作，于21 ms时纵联距离保护动作，故障测距72.9 km，故障相电流1.38 A，故障零序电流1.37 A，跳闸位置于60 ms时由0变为1。

16：00：09：459，C相于19 ms时电流差动保护动作，于21 ms时纵联距离保护动作，故障测距73.2 km，故障相电流1.38 A，故障零序电流1.37 A，跳闸位置于61 ms时由0变为1。

3.3 5012 WDLK-862断路器保护动作过程

15：59：54：831，C相于24 ms时瞬时联跳，于1 373 ms时重合闸出口，并且，C相于14 657 ms时瞬时联跳，于14 664 ms时沟三跳闸。

3.4 5011 WDLK-862断路器保护动作过程

15：59：54：852，于864 ms时重合闸出口。

3.5 故障录波数据

15：59：54：827，于16 ms时启动C相故障，纵联零序方向保护动作，香郑线第1套光纤差动RCS-931 C相跳闸，第2套纵联保护RCS-902AFF C相跳闸，5012重合闸动作，5011重合闸动作。

16：00：09：457，香郑线第1套光纤差动RCS-931 C相跳闸，第2套纵联保护RCS-902AFF C相跳闸，5012保护动作，5012 A、B、C跳闸。

4 保护动作分析

15：59：54，500 kV香郑线路C相故障，香郑线第1套线路保护RCS-931、第2套线路保护RCS-902正确动作跳开C相，864 ms时刻5011断路器保护重合闸出口(单重0.8 s)，5011断路器重合闸成功，1 373 ms时刻5012断路器保护重合闸出口(后合固定0.5 s)，5012断路器重合闸成功。

16：00：09，500 kV香郑I线路C相再次发生故障，时间距离第1次故障大约为14.630 s。RCS-931AMM保护整组复归时间为7 s，RCS-902AFF保护整组复归时间为7 s，PT断线恢复时间为10 s，此时，2套线路保护均已整组复归，PT二次电压正常，C相再次发生故障时，2套线路均单跳C相正确动作。5012，5011 WDLK-862A断路器保护重合闸充电时间为15 s，均未充满电，不满足重合闸条件。5012断路器保护沟三跳闸，正确跳开A、B、C三相；而5011 WDLK-862A断路器保护没有任何动作行为。由于线路保护跳开5011 C相断路器，A、B相断路器仍然处于合闸状态。

根据500 kV某变电站当时的运行方式，500 kVⅠ母为空母线，无负荷电流，5011 WDLK-862断路器保护在正常及故障状态下均无电流，根据许继WDLK-862A断路器保护技术说明书，沟三跳闸、瞬时联跳、三相不一致保护(定值经零序、负序电流闭锁)均需要电流判据，由于5011 WDLK-862断路器保护在正常及故障状态下均无电流，不满足动作条件，所以沟三跳闸、瞬时联跳、三相不一致保护不动作。

据上述综合分析，沟三跳闸、瞬时联跳、三相不一致(定值经零序、负序电流闭锁)保护动作行为正确，5011断路器动作正确。

5 事故暴露的问题及预防措施

这次事故暴露出500 kV某变电站不合理的运行方式，会对电网的安全稳定运行带来隐患。该站500 kV系统串数少，设备未上完，当500 kV香宝线检修时，一旦500 kV香郑线跳闸失压，将造成500 kVⅠ母为空母线，无负荷电流的特殊情况。

因此在500 kV某变电站现有特殊运行方式下，应将5011 WDLK-862断路器保护三相不一致保护经零序、负序电流判据控制字退出。尽快将500 kV香宝线检修完毕后投入运行。尽快扩建备用间隔，不完整串，将其投入运行，形成站内500 kV系统合环运行。

2013-08-26。

王心会(1985-)，女，助理工程师，长期从事变电运行工作。

孔曙伟(1979-)，男，助理工程师，长期从事变电运行工作。

肖胜利(1969-)，男，高级技师，长期从事变电运行工作。