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由母線保護開入異常引起母聯(lián)跳閘事故分析

文檔作者：劉振勇王天民樊陽陽文檔來源： 1．安陽供電公司 2．安陽優(yōu)創(chuàng)電力設計院有限責任公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年12月12日
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由母線保護開入異常引起母聯(lián)跳閘事故分析
劉振勇 ，王天民 ，樊陽陽。
(1．安陽供電公司， 河南安陽455000；2．安陽優(yōu)創(chuàng)電力設計院有限責任公司，河南安陽455000)
[摘要] 分析了一起11okV母線保護裝置開入狀態(tài)異常造成母線保護中母聯(lián)過流保護誤動從而引起母聯(lián)斷路器跳閘，
造成llOkV雙母線解列的事故，探討了微機保護裝置如何在實際運行中避免此類事故的發(fā)生。
關鍵詞 母線保護過流保護開入異常保護誤動
中圖分類號TM77
0引言
目前，電力系統(tǒng)普遍采用的微機型母線保護裝置可實
現(xiàn)母線差動保護、母聯(lián)充電保護、母聯(lián)過流保護、母聯(lián)失
靈(或死區(qū))保護及斷路器失靈保護出口等功能。在實際應
用中，為了方便運行人員靈活操作和防止母差保護頻繁操
作引起誤動等，往往配置獨立的母聯(lián)充電(過流)保護，作
為母線、主變、線路充電的臨時性保護，而停用母線保護
中的母聯(lián)過流保護。
本文主要分析了一起母線保護中母聯(lián)過流保護在停用
狀態(tài)下，由母線保護裝置內部開入插件異常引起的母聯(lián)過
流保護誤動作，從而造成雙母線運行的變電站母線解列運
行，引起電網(wǎng)運行方式發(fā)生變化的事故。
1事故發(fā)生經(jīng)過
安陽地區(qū)電網(wǎng)某22OkV變電站11OkV雙母線并列運
行，llOkV母聯(lián)斷路器處于合閘狀態(tài)，110kV母線保護裝
置中的過流保護投入硬壓板處于退出狀態(tài)。某年3月12
日11時49分48秒470毫秒，在無故障發(fā)生的狀態(tài)下，母
聯(lián)過電流保護動作出口，母聯(lián)斷路器跳閘，110kV一段母
線失壓，造成負荷損失。經(jīng)過對保護裝置動作報告及錄波
信息的分析，可知過流保護動作時llokV母聯(lián)電流為正常
負荷電流。
2事故原因分析
通過分析現(xiàn)場事件動作記錄(見表1)可知，在保護動
作時刻，過流保護處于投入狀態(tài)，投人時間持續(xù)1．03s，
母聯(lián)負荷電流為1．5A。而保護裝置過流保護定值實際整
定為1．2A，出口延時為0．19s，滿足母聯(lián)過流保護邏輯，
母聯(lián)過流保護動作。
由表1保護裝置開入變位時序可看出，過流保護、充
電保護、互聯(lián)及分列硬壓板有頻繁投退的記錄，而保護裝
置中4個壓板均處于退出狀態(tài)。
表1保護裝置開入變位時序
事件 變位時序
過流投
過流退
刀閘位置變化
刀閘位置變化
刀閘位置變化
刀閘位置變化
過流投
過流退
過流投
過流退
過流投
母線互聯(lián)運行
母線互聯(lián)運行
過流保護動作
刀閘位置變化
充電投
過流退
母線互聯(lián)運行
充電退
充電投
過流投
過流退
過流投
3月12日11時47分56秒790ms
3月12日11時47分56秒810n~s
3月l2日l1時49分43秒890ms
3月12日11時49分43秒910ms
3月l2日ll時49分43秒920ms
3月l2曰11時49分43秒930ms
3月l2日lI時49分46秒630ms
3胃l2日U 時49分46秒750ms
3月l2日11時49分47秒360ms
3月l2日ll時49分47秒440ms
3胃12日u 時螞分48秒16fms
3月12日11時49分48秒170ms
3月l2日1l時49分48秒320ms
3月l2臼11時49分48秒470ms
3月l2日11時49分48秒570ms
3月l2日11時49分48秒880ms
3月12日11時49分49秒190ms
3月l2日11時49分49秒380ms
3月l2日1l時49分49秒440ms
3月12日11時49分49秒830ms
3月12日11時49分5O秒420ms
3月12日1l時49分51秒lOOms
3月l2日11時49分51秒510ms
注耍位時J予里的日其【j郁是爭友當日。
一般外界干擾不會導致1O～1 030ms時間不等的開入
導通，因此經(jīng)詳細分析后將問題定位到保護裝置光耦板硬
件異常。4個壓板在插件上的位置如圖1所示，5個開入
信號在板件上的傳輸途徑如圖2所示。
可能導致現(xiàn)場誤開入的元器件有：開入光耦1， 非門
2、總線數(shù)據(jù)緩沖器3。其中，開入光耦共4個(板件上的
圖1 硬壓板在插件上的位置圖
收稿日期：2017—07-06
作者簡介：劉振勇(1984一)，從事電力系統(tǒng)二次設備運維工作；王天民(1976一)，高級工程師，從事電力系統(tǒng)二次設備運雛管理工作；樊陽
陽(1988-)，從事電氣二次設計工作。
2017l 10(A)期l 119
運行維護
圖2 光耦板內開入信號傳輸途徑圖
()P7A_()P7D)，正常情況下為非導通狀態(tài)， 當外部有
- I-220V開入時，對應通道的光耦導通，將芯片2(板件上
的U7，型號74HC240)的對應管腳拉至低電平；然后芯片
2對芯片進行反相處理后，輸出至芯片3(板件上的U1，
型號74HC245)，由芯片3通過總線送給保護CPU進行處
理。
開入光耦元件為4個獨立器件，同時出現(xiàn)故障的概率
極低，可排除開入光耦發(fā)生故障。而總線數(shù)據(jù)緩沖器為總
線復用的芯片，除了處理本次出現(xiàn)異常的4個開入信號
外，也負責其它開入及開出信號的處理，因此若是該芯片
損壞，則會導致板件上全部的信號都出現(xiàn)異常，與現(xiàn)場情
況不符，該芯片也可排除。非門(74HC24O芯片)內部有2
個數(shù)據(jù)處理單元，本次出現(xiàn)異常的開入信號剛好全部為其
中1個單元。74HC240芯片的原理如圖3所示。
U7
1Al lY1
IA2 lY2
】2,3 lY3
lA4 lY4
2A1 2Yl
2A2 2Y2
2A3 2Y3
2A4 2Y4
1G
2G
圈3 74H0240芯片原理圖
本次出現(xiàn)誤開入的4個信號，分別是KI13、KI14、
KI15、KI16。它們恰好在74HC240芯片同一個單元內。
若是該單元出現(xiàn)異常，則會導致與現(xiàn)場類似的誤開入情
況，故可基本確定是此芯片出現(xiàn)異常導致保護裝置發(fā)生開
入異常。
根據(jù)現(xiàn)場記錄及相關試驗可知，該板件出現(xiàn)短暫異常
后，故障并不能重現(xiàn)。將該板件返廠后，對74HC24O芯
片進行電性能測試及用示波器檢查引腳輸出信號波形，暫
未發(fā)現(xiàn)異常。
3結束語
經(jīng)分析，基本可認定該微機母線保護裝置的光耦板內
74HC240芯片存在軟損傷，導致過流保護壓板誤投入，并
滿足母聯(lián)過流保護邏輯，造成保護出口，母聯(lián)斷路器跳
閘。更換該光耦板后，保護裝置各項參數(shù)運行正常。該公
司同類型近萬套母差保護裝置在現(xiàn)場運行已有十余年，光
耦板元器件異常為首次，同批次板件及現(xiàn)場運行其它裝置
均無類似問題，該事故應該屬于個例。
為杜絕此類小概率事件的發(fā)生影響電網(wǎng)安全，應全面
排查微機保護裝置定值整定情況，將停用的相關保護定值
整定到最大值(過量保護)或最小值(欠量保護)，同時加強
保護定值管理的規(guī)范化，新錄人定值或修改定值后要求保
護維護人員和運行值班人員共同核對后履行簽字確認手
續(xù)，嚴防“誤整定”情況發(fā)生。
參考文獻
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器，2007(3)：69—72
(上接第120頁)
(1)定期抄錄變壓器油枕油位，核對是否符合油溫油
位曲線，并與歷史數(shù)據(jù)、相鄰相數(shù)據(jù)進行對比分析。
(2)巡視中加強各油路閥門、密封面的檢查，查看有
無滲漏油情況，特別是在高溫高負荷、低溫低負荷期間。
(3)／JI強呼吸器工作情況的檢查，查看呼吸是否順
暢、內外液面有無液面差。若確定呼吸器不呼吸，則應檢
查呼吸器至油枕之間的所有閥門是否在打開狀態(tài)，呼吸器
各密封面是否存在漏氣點，確認呼吸通道有無堵塞。
(4)油位計如果指示異常，那么應判斷是否為指示計
本身故障，如液壓傳動機構損壞、指針卡澀等。若不能排
除異常，則應利用紅外成像等手段確認油枕內油位是否
正常。
1 20 l WWW．chinaet．net 1中國電工網(wǎng)
參考文獻
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原因及對策[J]．變壓器，2013，50(10)：73 74
(編輯彭 湃)

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