智能变电站典型故障案例分析.ppt

(一)采样延时异常引起保护误动分析1、故障概述某日,某500kV智能变电站在配合直流工程进行人工短路试验时,由于其220kV各间隔采样合并单元提供的电流量不同步,造成该变电站500kV主变差动保护、220kV母线差动保护、220kV部分线路差动保护不正确动作,导致该变电站#2主变跳闸、220kV北母失压以及两条220kV线路跳闸,未造成负荷损失。(一)采样延时异常引起保护误动分析2、保护动作情况直流站进行系统试验时,进行500kV#7线C相人工短路试验,试验过程中500kV甲智能变电站#2主变三侧5032开关、5033开关、222开关、662开关跳闸,220kV甲开关、母联220开关三相跳闸,220kV丙开关单相跳闸,重合成功。事件未造成负荷损失。现场检查保护动作情况:1)#2主变第一套保护(PRS-778-D)和第二套保护(PRS-778-D)分侧差动跳闸;2)220kV母线双套母线差动保护(CSC-150,BP-2C-D)动作跳闸;3)220kV甲线第一套光纤差动保护(PCS-931)纵联差动动作ABC三相出口;第二套光纤差动保护(PSL-603U)未动作;4)220kV丙线第一套光纤差动保护(PCS-931)C相纵联差动动作跳闸,重合闸动作成功;第二套光纤差动保护(PSL-603U)重合闸动作成功。根据现场检查,5032开关、5033开关、222开关、662开关、220kV甲开关、母联220开关在分位,一次设备均无异常。(一)采样延时异常引起保护误动分析3、原因分析从#2主变保护录波图15-4和图15-5中可以看出,#2主变中压侧C相电流波形比高压侧、低压侧、公共绕组C电流波形滞后一个周波,因此主变差动保护产生差流,如图所示,达到差动定值,满足动作条件,主变差动保护动作,跳开#2主变三侧开关。(一)采样延时异常引起保护误动分析3、原因分析从220kV母线保护录波图中可以看出,220kV甲线、乙线、丙线和母联220的C相电流均滞后#2主变中压侧222一个周波,由此母线保护大差和I段母线小差都产生了差流,达到差动定值,复压条件满足,引起母线保护动作,跳开I段母线上支路。(一)采样延时异常引起保护误动分析3、原因分析从220kV甲线保护录波图中可以看出,线路本侧C相电流滞后对侧一个周波,从而产生了差流,如图所示,一次差流约为1400A。为保证内部高阻接地故障时线路两套差动保护装置灵敏度相同,保护差流定值均整定为600A。(一)采样延时异常引起保护误动分析3、原因分析对于第一套保护PCS931而言,,无延时;差动II段动作值为定值,延时25ms。差流值已达到PCS931保护的差动I段动作值,差动保护动作。由于220kV甲线运行于I段母线,此时220kV母线保护差动动作跳I段母线,会给220kV甲线发生闭锁重合闸信号,因此220kV甲线第一套保护PCS931差动动作ABC三相出口;对于第二套PSL603而言,,无延时;,延时40ms。差流值仅达到PSL603保护的差动II段动作值,而未达到差动I段动作值,时间仅有一个周波,未达到差动II动作延时,因此220kV甲线第二套保护PSL603未动作。220kV丙线情况与220kV甲线基本类似,线路本侧C相电流滞后对侧一个周波,产生差流,如图所示,一次差流也约为1400A,差动定值整定与220kV甲线相同。此时达到了第一套保护PCS931而言,达到差动I段动作值,差动保护动作,跳开C相,跳开后满足重合条件,保护重合闸动作。第二套保护PSL603还是未达到差动I段动作值,未达到差动II段动作延时,保护未动作。此时由于C相开关由第一套保护跳开,开关跳位启动重合闸,保护重合闸动作。(一)采样延时异常引起保护误动分析由上述录波图中可以看出,主变保护中各侧电流SV不同步,220kV母线保护中各支路电流SV不同步,220kV线路保护中两侧电流不同步,都存在滞后一个周波的现象。现场对主变220kV合并单元进行试验,发现此合并单元中给主变保护的电流通道和给母线保护的电流通道不同步,存在一个周波的延时差。实际测试发现,此合并单元中给主变保护的电流通道延时不正确,滞后了20ms。测试其他合并单元也发现,220kV线路间隔合并单元、母联合并单元的延时也不正确,也滞后了20ms。上述#2主变保护、220kV母线保护、220kV甲线保护、220kV丙线保护是由于合并单元的延时不正确(滞后20ms)而引起差动保护动作,保护自身动作行为正确。#2主变220kV侧变压器保护用电流波形落后500kV侧一个周波,造成变压器差动保护动作。220kV母线保护中的线路间隔电流波形落后#2主变间隔一个周波,造成220kVI段母线差动保护动作。而22