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电力系统继电保护典型故障分析案例

电力系统继电保护典型故障分析案例线路保护实例一:单相故障跳三相某220kV线路发生A相单相接地故障,第一套主保护(CKJ-2)发出A相跳闸令,第二套主保护(WXB-101)发出三跳相跳闸令。

原因分析:由于两面保护屏的重合闸工作方式选择开关把手不一致造成。

保护是否选相跳闸,与重合闸工作方式有关。

当重合闸方式选择为单重和综重时,单相故障跳开单相,而当重合闸方式选择为三重和停用时,任何故障都跳开三相两套保护时一般只投入一套重合闸。

另一套保护屏的重合闸出口压板应在断开位置。

由于另一套保护的中重合闸方式选择放在停用位置,致使该保护发出三跳命令。

线路保护实例二:未接入外部故障停信开关量某变电所母线PT爆炸,CT与开关之间发生三相短路,电厂侧高频保护拒动。

由后备保护距离II段跳闸。

(3)故障发生后,由于对高频保护来说,认为是外部故障,变电所侧高频保护一直处于发信状态。

将电厂侧高频保护闭锁。

变电所侧认为母线故障,母差保护动作。

事故后检查发现,高频保护没有接入母差停信和断路器位置停信。

微机保护的停信接口:1、本侧正方向元件动作保护停信。

2、其它保护动作停信(一般接母差保护的出口)。

3、断路器跳闸位置停信。

线路保护实例三微机保护没有经过方向元件控制而误动出口。

问题:整定中,方向元件没有投入。

硬压板,软压板(由控制字整定)1、二者之间具有逻辑“与”的关系。

缺一不可。

2、硬压板:保护屏上的实际压板。

3、软压板:在软件中通过定值单中的控制字的某位为1或0控制保护功能的投退。

线路保护实例四:1993年11月19日,葛双II回发生A相单相接地故障,线路两侧主保护60ms动作跳开A相。

葛厂侧过电压保护(1.4U N/0.3S)于420ms动作跳开三相,重合闸被闭锁。

联切葛厂两台机投水阻600MW,切鄂东负荷200MW。

事故原因分析1、PT接线图2、接线的问题:(1)PT三点接地,违反《反措要点》,PT二次侧中性线只允许一点接地。

(2)开口三角的N与两星形中性线相连,违反《反措要点》,PT二次回路与三次回路独立。

(3)多点接地造成PT开口三角经电阻短路。

(4)电压互感器两组星形中性线在开关厂相连,违反《反措要点》,中性线从开关厂至保护室之间相互独立。

3、误动原因:注意到PT 开口三角的相电压是PT 二次侧相电压的3倍。

过电压保护误动是在线路A 相跳开后发生的A CB A E U U U U .....03-=++=零序电压归算到PT 二次侧A E U..'033-=Z3U 0‘N N600E A =0N600BC葛厂母线电压一般为:540kV PT 变比:3/100V 3/500KV 与100V3/500KV由向量图可得:A NN E U 3600-= A AN E U 3600-=A AB BN E E E U 394.2|3|||600=-= A AC CN E E E U 394.2|3|||600=-=所以:PT 二次电压:150V 50003/540000394.2≈⨯线路保护实例五:电流互感器极性接反引起高频保护误动1998年3月27日20点11分,某电网220KV 线路1由于雷击发生AC 相短路,线路1两侧的高频保护(WXB-11C,WXB-15)正确动作。

然而线路2两侧的方向高频保护(WXB-15)同时误动跳开线路2。

在线路2恢复供电后,21点25分,线路1又发生BC两相故障,线路2的方向高频保护再次误动。

事故原因:事故后检查发现,电厂侧线路2的两套保护的电流互感器极性接反,致使电厂侧的方向元件误判,而系统侧本来就是正方向,所以造成保护误动。

电网接线图如下:发电机差动保护误动原因分析1 定值整定不合理发电机二次额定电流为3.59A其最小动作电流为0.5A,相当于额定电流的0.14,比率制动系数为0.2,拐点电流为发电机额定二次电流。

发电机在并网时因冲击电流过大造成保护误动。

显然,保护的最小动作电流整定太小,比率制动系数偏低。

重新修改定值为:最小动作电流为0.3额定二次电流,比率制动系数为0.4,拐点电流为0.7-1.0倍额定电流。

2 发电机机端与中性点两侧的电流互感器特性差别大西北某发电厂的400MW机组,定子额定电流为14256A双Y接线机端CT变比为18000/5,中性点为每分支CT变比9000/5,两CT并联。

另加中间变流器为2/1。

1997年月上旬,距电厂较远的330线路上发生A相单相接地故障,发电机差动保护误动,经检查发现,发电机中性点侧的TA在500V 左右开始出现饱和,而机端TA在700V时仍保持线性,这样在外部故障的暂态过程中,两侧CT的特性差异使差回路有电流造成保护误动。

西北某电厂5号机组为6MW,与同容量另一台机组构成大单元接线,经110KV母线与系统联系。

1998年3月18日,110KV出线发生AB相间短路,5号发电机差动保护误动。

事故后检查了A相差动的TA特性,发现中性点侧与机端的TA 特性有很大的差异。

中性点TA的饱和电压只有20V,而机端TA的饱和电压达200V。

变压器差动保护拒动原因分析1 动作电流过大,灵敏度低1996年7月13日,1号主变高压侧(220KV)B相穿墙套管折断,但不接地(相当于一相断开)1号主变差动保护拒动。

中性点零序保护动作,先跳开3、4、5号不接地变压器(变压器经间隙接地)后又跳开1、2号接地变压器。

造成全厂停电。

原因是主变差动保护灵敏度低,而零序保护设计不合理。

由于采用的是老的BCH电磁型继电器构成的差动保护,整定电流为1.3倍变压器额定电流,在非全相时灵敏度不够,差动保护拒动。

由于非全相有零序电流,所以零序保护先跳不接地变压器,因1号变非全相仍有零序分量,继而跳开1、2号变压器。

2 微机保护的软件和硬件问题某变电站1号主变为90MV A。

有两套微机变压器保护。

差动保护为二次谐波制动和比率制动特性,设有断线闭锁,差动速断。

1998年6月27日,由于1号主变220KV侧隔离开关操作机构箱内受潮,操作回路绝缘下降,引起隔离开关带负荷自动分闸,造成弧光短路。

事故后1号主变差动保护拒动。

对侧5条线路的距离二段动作,将5条线路全部切除,事故扩大为3个220KV变电站,11个35KV变电站,1个燃汽轮机发电厂全部停电。

检查发现,故障点在变压器差动保护区内。

故障电流二次值为116A。

对保护装置进行实验检查发现,当电流大于80A时,A/D芯片溢出,采样得出的电流为0.2-0.3A。

另外,在故障电流大于80A时,断线闭锁判为电流回路断线,故两套差动保护均拒动。

变压器差动保护误动分析1 电流互感器极性错误1997年4月21日10时58分,某厂2号主变压器差动保护区外故障误动。

事故后检查发现是电流互感器的极性错误所致。

1992年10月4日,某变电站330KV出线上发生故障,线路保护动作后重合闸动作,重合后又三相故障,此时1号变压器差动保护动作,切除变压器。

检查结果,330KV侧差动保护C相的极性接反造成外部故障差动保护误动。

1992年8月1日,因下雨1号主变330KV侧C相CT因闪络损坏,更换CT后因负荷太小没做实验,因而没发现C相CT极性错误。

1997年4月21日10点58分,某电厂2号主变差动保护在区外故障时误动。

1998年2月17日,某变电站1号主变差动保护在区外10KV出线上故障时误动。

两次误动的原因均因为电流互感器的极性接反,造成外部故障时保护误动。

2 CT二次回路绝缘不良造成1999年7月26 日13时,某变电站4号主变差动保护误动,无故障跳开各侧断路器。

原因是4号主变的110KV侧差动CT的二次C相电缆绝缘破损致使C相导线与CT外壳接地,将该侧C相二次电流短路,差动保护误动。

1999年10月25日,2号发电机-变压器组的主变差动保护A相差动保护误动,切除了2号发变组。

1999年10月27日,2号发电机-变压器组的主变差动保护A相差动保护再次误动,切除了2号发变组。

原因是2号主变差动保护低压侧的差动CT的二次回路绝缘不良,在由A相TA端子至保护屏二次电缆A相芯线处有绝缘破坏的地方,在开停机过程中,由于振动大致使电缆接地,A相TA短接,差动保护误动。

某变电站的4号主变压器,系容量为240MV A的三绕组自耦变压器,其差动保护是按间断角原理构成的晶体管保护装置。

1999年7月26日13时,4号主变的差动保护动作,无故障跳开变压器各侧断路器。

事故后检查发现4号主变的差动保护110KV侧的差动TA二次C 相电缆芯线绝缘破损,致使C4221导线与TA外壳接地,将C相电流短路,因而出现差流,保护误动。

3 整定错误2008年4月21日17时30分,某变电站主变压器低压侧电抗器出口故障,主变压器差动保护区外故障误动。

事故后检查发现是由于整定错误(国外保护,补偿相位错误)。

1999年6月7日8点49分,某220KV变电站的10KV线路故障,10KV保护正确动作,1号变的差动保护误动跳三侧。

1号主变的保护为微机保护,变压器的220KV及110KV侧的TA 二次电流为1A,而10KV侧的TA二次电流为5A,在整定保护的平衡系数时没有考虑到这一情况,致使在外部故障时保护误动。

4 工作人员错误造成的误动1996年11月12日17时,某变电站3号主变差动保护误动,切除了3号变压器。

事故后查明原因是运行人员操作错误所致。

在主变保护盘上,将旁路断路器的差动TA二次与变压器同侧差动TA二次都接入差动保护中,致使差回路出现电流,引起保护误动。

1998年2月25日,某变电站2号主变差动保护误动,切除了2号变压器。

事故后查明原因是误将110KV侧旁路断路器的差动TA二次接为星形,而变压器220KV侧差动TA二次为三角形接线,在用旁路代110KV侧的102断路器时,由于差回路出现电流,引起保护误动。

1999年9月7日,某水电厂在检修工作中,误将3号主变差动保护TA短接,从而造成差动保护误动。

2000年5月24日19点58分,某电厂的仪表班工作人员对4号变压器的仪表进行消缺,短接TA二次端子时造成一相TA二次对N 线短接,从而一相差动保护误的动。

4 变压器空载合闸时保护误动某变电站1号主变容量为240MV A,配有两套JCD-11型晶体管差动保护装置,动作特性为比率制动和二次谐波制动。

1999年8月4日3点3分,在330KV侧3322断路器对1号主变充电时两套差动保护均误动,跳开充电侧断路器。

1999年8月4日3点37分,在330KV侧3320断路器对1号主变充电时两套差动保护均误动,跳开3320断路器。

整定二次谐波制动比为0.19,因充电时变压器的励磁涌流中二次谐波含量低于该整定值,故保护误动,将该项定值修改为0.16,再次投入变压器,保护没有误动。

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