一起用户专线后备保护动作事故分析

殷大朋 黄俊

摘 要：介绍了一起用户专用线路跳闸事故，案例中开关后备保护动作，开关跳闸，重合成功，重点分析其原因、处理过程和改进措施。

关键词：后备保护;重合成功;改进措施

1 事故过程

某地220kV变电站和用户变李四变网络接线图如图1所示：

事故发生以及处理流程如下：

（1）监控贾某报：城沟变沟李7B7开关后备保护动作，开关跳闸，重合成功，已通知运维人员现场检查。

（2）通知用户李四变值班员丁谋对沟李7B7线路带电巡线，并检查站内设备。

（3）城沟变报：城沟变沟李7B7开关相间距离保护II段动作，开关跳闸，重合成功，故障相为ABC相，故障测距60.2km，城沟变站内沟李7B7间隔设备无异常，即告李四变值班员丁谋。

（4）李四变报：李四变1号主变10kV侧出线开关111开关过流保护II段动作开关跳闸，111开关下级开关柜接地刀闸三相短路，现已隔离处理，不影响运行，站内其他设备无异常。

（5）李四变值班员丁谋报：沟李7B7线路巡线无异常。

2 过程分析

该起事故涉及变电站网络接线图如图1所示，根据该起事故处理过程，有如下疑问：1）监控汇报时判定为后备保护动作，监控可以判定后备保护动作？还是部分可以判定？2）7B7开关为什么是后备保护动作，而主保护未动作？3）故障测距60.2km，数据是否符合实际？4）111开关过流II段保护动作，Ⅰ段保护为什么未动作，重合闸是否动作？5）111下級接地闸刀短路，是天灾还是人为？6）李四变主变低压侧保护为什么没有动作？

解答1：

监控判定事故分闸是由自动化运维人员在D5000监控系统里加入了额外的语音播报，当有事故发生时，现场测控装置发出事故总信号（全站事故总或者间隔事故总信号），此时开关保护动作信号上传至监控机器，监控人员收听到事故分闸信号，结合开关变位，判定为事故，立即向调度人员汇报。

保护动作信号是保护装置自动上传至监控机器，监控人员根据信号汇报，保护动作信号是由保护装置本身确定的，目前保护动作信号主要有以下四类：

（1）纵差保护动作，距离保护动作，零序保护动作。

此种保护装置最为详细准确，能判定具体哪种保护动作，有利于调度员判定故障范围，提高事故处理速度。

（2）主保护出口，后备保护出口。

此种保护装置详细程度和准确度仅次于第一种，但也能够判定故障范围。

（3）保护出口，光纤差动保护出口。

此种保护装置在主保护动作时发保护出口和光纤差动保护出口信号，在后备保护出口时仅发保护出口信号。

（4）保护动作。

此种保护装置在主保护或后备保护动作时仅发保护动作信号，较为模糊和简洁，事故发生时需要经运维人员现场检查保护动作情况和故障测距信息，调度人员才能判定故障范围。

解答2：

7B7线路主保护为差动保护，本次事故为李四变用户主变低压侧出线的故障。

7B7线路后备保护中距离保护I段伸进主变，不伸出主变，距离保护II段伸出主变，动作时间为0.5s。7B7线路距离保护II段保护范围已经延伸至用户低压侧出线，为了使保护装置具有选择性，曾要求用户主变低压侧开关装设不大于0.3s跳主变低压侧开关的快速保护;而李四变主变低压侧快速后备保护装置功能压板未投，导致上级开关7B7保护越级跳闸。

解答3：

7B7线路后备保护II段动作，后备保护II段已经超出用户主变低压侧（原因：对于110kV主变容量较大的，距离保护II段会伸出主变）。故障测距原理为测量阻抗/线路单位阻抗。由于故障点在主变下级，主变阻抗较大，故障测距数据包含了主变阻抗，电气距离较远，所以测量数据较大，调度员得到这类信息应迅速反应，判定主变下级故障。

解答4：

用户变111开关过流保护I段在故障发生时未投，未投重合闸。过流II段动作时间为0.5s，与7B7线路保护中距离保护II段动作时间一致，以致两者同时动作，在用户变111开关保护动作、开关跳闸后，故障点已隔离，所以7B7开关重合会成功。

解答5：

五防操作规定要防止带电合接地刀闸，但用户接地刀闸却在有电时合上了，用户变值班员汇报为机构老化导致。

解答6：

未按要求投入。

3 原因分析

该起事故发生共有4大原因：

3.1 用户设备故障

用户变值班员汇报机构老化导致用户开关柜接地刀闸发生三相短路，这是此次事故的设备原因，也是根本原因。

3.2 用户111开关过流保护I段未投

111开关过流保护II段动作时间为0.5s，导致上级线路7B7开关后备保护II段动作，越级跳闸，而111开关重合闸未投，导致切除故障后7B7开关重合成功。

3.3 用户主变低压侧开关后备保护未投

事故时用户并未按要求投入主变低压侧开关的快速保护，导致上级开关越级跳闸。

3.4 城沟变沟李7B7开关距离保护II段延伸至用户主变低压侧

由于用户主变容量大，阻抗小，电气距离短，所以7B7开关距离保护II段延伸至用户主变低压侧，且动作时间为0.5s，与用户下级开关保护II段时间一致。

4 总结

本文重点分析了一起用户专线后备保护动作事故处理过程和四大原因，该四点因素共同导致了该起事故的发生，只要有一项因素不满足，该起事故就不会发生。针对以上因素，文章提出以下措施：1）供电公司用电检查人员加强用户督查力度，尤其是涉及电网设备，确保用户电力设备符合安全要求，确保设备不危及电网和人身安全;2）加强用户变值班员培训与考核，用户变值班员水平参差不齐，有时不按规定和要求操作电力设备和保护装置，需加强电网安全和刀闸操作培训，发生设备和人身安全事故，应严肃处理。