某電廠110KV母差保護(hù)誤動(dòng)的原因分析及防范措施
一、事故前運(yùn)行方式
某廠110KV母線為雙母線加旁路母線的型式。2008年2月15日,出線萬(wàn)田II線111、萬(wàn)田I線112、萬(wàn)華線113、萬(wàn)安線114、萬(wàn)辛線115、萬(wàn)河線116、萬(wàn)七線117、萬(wàn)石線118、萬(wàn)橋線120及#1主變110KV側(cè)主開(kāi)關(guān)101、#2主變110KV側(cè)主開(kāi)關(guān)102運(yùn)行于I母線,外線萬(wàn)梁119帶01高備變空載運(yùn)行于II母線。
二、事故過(guò)程
8:32:05 110KV萬(wàn)辛線115對(duì)端故障(辛四變高壓污水噴到110KVII段PT及其刀閘上),先為B相接地,后為B、C相短路接地,最后發(fā)展為A、B、C三相短路,萬(wàn)辛線115零序保護(hù)II段動(dòng)作開(kāi)關(guān)跳閘,重合閘動(dòng)作重合成功。
8:32:10 萬(wàn)辛線115再次故障(對(duì)端噴水越過(guò)故障點(diǎn),停泵后污水回落),后加速啟動(dòng)“永跳”,同時(shí),I母線差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作,I母線上的所有開(kāi)關(guān)跳閘。
8:46 合上#2主變110KV側(cè)主開(kāi)關(guān)102,合上#1主變110 KV側(cè)主開(kāi)關(guān)101。
8:58 合上110KV各線路開(kāi)關(guān)(除萬(wàn)辛線115外),恢復(fù)對(duì)外供電。
三、WMZ-41A型母線差動(dòng)保護(hù)原理簡(jiǎn)介
WMZ-41A型母線保護(hù)裝置是新一代的微機(jī)母線保護(hù)裝置,其保護(hù)原理采用復(fù)式比率差動(dòng)原理,差動(dòng)電流Id為各支路電流的向量和,制動(dòng)電流Ir為各支路電流矢量取模值的和,在制動(dòng)量的計(jì)算中引入差動(dòng)電流,使得該繼電器在區(qū)內(nèi)故障時(shí)無(wú)制動(dòng),而在區(qū)外故障時(shí)有極強(qiáng)的制動(dòng)特性。復(fù)式比率差動(dòng)繼電器非常明確地區(qū)分區(qū)內(nèi)和區(qū)外故障,而且選取范圍很廣,靈敏度高。
WMZ-41A裝置的差動(dòng)回路是由一個(gè)母線大差動(dòng)和幾個(gè)各段母線小差動(dòng)組成的。母線大差動(dòng)是指除母聯(lián)斷路器和分段斷路器以外的母線上所有其余支路電流所構(gòu)成的差動(dòng)回路;某段母線小差動(dòng)是指與該段母線相連接的各支路電流構(gòu)成的差動(dòng)回路。其中包括與該段母線相關(guān)聯(lián)的母聯(lián)斷路器和分段斷路器。通過(guò)大差動(dòng)判別區(qū)內(nèi)和區(qū)外故障,通過(guò)各段小差動(dòng)來(lái)選擇故障母線。
雙母線內(nèi)部故障時(shí)故障母線的選擇,在雙母線上總是把雙母線作為整體設(shè)置總的母線差動(dòng)保護(hù)。總差動(dòng)保護(hù)在外部故障時(shí)有良好的選擇性,在內(nèi)部任一條母線故障時(shí)都能靈敏動(dòng)作。WMZ-41A裝置通過(guò)母線大差動(dòng)判別區(qū)內(nèi)和區(qū)外故障,通過(guò)各段小差動(dòng)來(lái)選擇故障母線。一般情況下,母線大差動(dòng)的構(gòu)成不受母線運(yùn)行方式變化的影響,而各段母線小差動(dòng),則是根據(jù)各分路的分合閘位置,由母線運(yùn)行方式自適應(yīng)環(huán)節(jié)來(lái)自動(dòng)地、實(shí)時(shí)地進(jìn)行組合。發(fā)生母聯(lián)斷路器失靈(死區(qū))故障時(shí)的邏輯行為:當(dāng)母線發(fā)生死區(qū)故障,即母聯(lián)斷路器和TA間發(fā)生短路時(shí),若II母差動(dòng)作,切除母聯(lián)斷路器和II母線上各引出線斷路器后,故障就會(huì)消除,I母線仍能正常運(yùn)行。但是很顯然母差保護(hù)會(huì)判I母線小差動(dòng)有差流,而II母線無(wú)差流,從而切除I母線上各支路斷路器和母聯(lián)斷路器,而母聯(lián)電流仍存在。傳統(tǒng)的母差保護(hù)將無(wú)法繼續(xù)切除真正的故障點(diǎn)。WMZ-41A母差保護(hù),有專(zhuān)門(mén)的死區(qū)故障邏輯,消除死區(qū)及母聯(lián)失靈造成的無(wú)法切除故障的后果。在保護(hù)動(dòng)作,發(fā)出跳開(kāi)母聯(lián)斷路器的命令后,經(jīng)延時(shí),判別母聯(lián)電流是否越限,若母聯(lián)電流滿足越限條件,且母線復(fù)合電壓動(dòng)作,則跳開(kāi)電壓不正常母線上的所有斷路器。