第３６卷第２０期 ２００８年１０月ｌ６日 电力系统保护与控制 Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｖｂｌ＿３６ Ｎｏ．２０ ０ｃｔ．１６．２００８ 一起２２０ ｋＶ线路保护跳闸行为分析 王渊 （韶关供电局调度中心，广东韶关５１２０２６） 摘要：就２２０ｋＶ ＭＤ线故障跳闸，Ａ相高频保护Ｍ站侧保护动作，而Ｄ站侧Ａ相高频保护屏跳闸灯亮，却没有保护报文；两 侧Ｂ相高频保护都仅是起动的情况，依据保护报文、录波图及保护原理对保护跳闸行为进行分析，确定故障类型为发展性故 障，并且保护动作行为正确。分析过程具有一定的借鉴价值。 关键词：跳闸； 高频保护； 发展性故障； 保护行为； 分析 Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ２２０ ｋＶ ｌｉｎｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｔｒｉｐｐｉｎｇ ｂｅｈａｖｉｏｒ ＷＡＮＧ Ｙｌｕａｎ （Ｓｈａｏｇｕａｎ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｂｕｒｅａｕ Ｄｉｓｐａｔｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｓｈａｏｇｕａｎ ５１２０２６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ２２０ ｋＶ ＭＤ ｌｉｎｅ ｆａｕｌｔ ｔｒｉｐｐｉｎｇ，Ａ－ｐｈａｓｅ ｈｉｇｈ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｍ ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｃｔｉｏｎ，ａｎｄ Ｄ ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ ｓｉｄｅ ｏｆ ｈｔｅ Ａ—ｐｈａｓｅ ｈｉｇｈ—ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｓｃｒｅｅｎ ｔｒｉｐ ｌｉｇｈｔｓ，ｂｕｔ ｎｏ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｔ ｔｅｘｔ ｏｎ ｂｏｔｈ ｓｉｄｅｓ ｏｆ ｈｔｅ Ｂ—ｐｈａｓｅ ｈｉｇｈ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｌｅ ｊｕｓｔ ｓｔａｒｔｉｎｇ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｒｅｐｏｒｔｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｃｏｒｄｅｄ ｗａｖｅｆｏｒｍ ｏｆ ｔｒｉｐｐｉｎｇ ｂｅｈａｖｉｏｒ，ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｉｔ ａｎａｌｙｓｅｓ ｔｒｉｐｐｉｎｇ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｔＯ ｄｅ￣ｒｍｉｎｅ ｆａｕｌｔ ｔｙｐｅ ｆｏｒ ｈｔｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｆａｕｌｔ，ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｒｉｇｈｔ ｍｏｖｅｓ．Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｈａｓ ｓｏｍｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｖａｌｕｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｒｉｐ；ｈｉｇｈ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｆａｕｌｔ；ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｂｅｈａｖｉｏｒ；ａｎａｌｙｓｉｓ 中图分类号：ＴＭ７７３ 文献标识码： Ｂ 文章编号： １６７４—３４１５（２００８）２０—００８３．０３ １保护动作情况 表１定值表 Ｔａｂ．１ １１ａｂ１ｅ Ｏｆｖａｌｕｅ ２００７年１１月１６日１３：３２，２２０ ｋＶ ＭＤ线发 定值名称 整定值 生Ｃ相接地故障跳闸，Ｍ变电站侧开关先Ｃ相跳闸 零序起动电流 １Ａ 后三跳，Ａ相高频保护ＬＦＰ一９０１Ａ高频零序方向元 零序过流ＩＩＩ段 １Ａ 件保护（０＋＋）于３４１６ ｍｓ动作、于５９９６ ｍｓ后备 零序方向比较过流 ２Ａ 元件保护（ＨＢ２）动作，Ｂ相高频保护ＬＦＰ．９０２Ａ 控制字 整定值 １０３Ｆ（零序过流ＩＩＩ经方向判别） １ 未动作，只有起动报告。而Ｄ变电站侧Ａ相高频保 护ＬＦＰ一９０１Ａ的ＴＡ、ＴＢ、ＴＣ灯亮，操作箱ＴＡ、 ＴＢ、ＴＣ灯亮，但Ａ相高频保护却没有保护动作报 Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ 文生成，仅有起动报告； Ｂ相高频保护ＬＦＰ一９０２Ａ ｎ厂、，＼／、／＼，＼，、 Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ 未动作，只有起动报告。 ，＼，＼，＼九，、／、，、，＼ ／Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ＼ ２保护动作行为分析 ２．１保护定值 调取２２０ ｋＶ ＭＤ线两侧保护装置定值，线路总 长度为５１．８ ｋｍ，两侧ＣＴ变比均为１２００￣，零序保 护相关定值如表１所示。 ２．２ Ｄ侧保护动作行为分析 ２２０ｋＶＭＤ线Ｄ站侧Ａ相高频保护ＬＦＰ一９０１Ａ 图１ Ａ相高频保护起动报告 起动报告如图１所示。 Ｆｉｇ．１ Ｒｅｐｏｒｔ ｏｆ ｈｔｅ Ａ・ｐｈａｓｅ ｈｉｇｈ—ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｓｔａｒｔｅｒ ｉ 一８４一 电力系统保护与控制 Ｂ相高频保护ＬＦＰ ９０２Ａ起动报告如图２所示。 作停信，收信为返回，纵联零序保护不能动作。 图２ Ｂ相高频保护起动报告 Ｆｉｇ．２ Ｒｅｐｏｒｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｂ－．ｐｈａｓｅ ｈｉｇｈ－ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｓｔａｒｔｅｒ 录波图如图３所示。 啪 ０＿９ｃ锄Ｉ珊拟Ｄ托５ ４【４ｌ掰日喇Ｄ蝴０ 如ＩＩ ０ Ｉ蛐３９ ０姒 ＾＾＾＾＾＾＾＾＾…＾＾＾…＾＾＾＾＾＾＾＾“＾“＾“ＩＩ●¨¨ｌｌ＾““ｌ“ｌ＾＾＾＾“““ｌｌＩｌ…＾ Ｕ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ…Ｖ Ｔ＂ＩＩＩｌＩ１ Ｙ Ｔ『１ Ｔ Ｔ Ｔ Ｙ Ｔ Ｖ ｖＩ１】１Ｉｌｌｌｌｌｌｌ”””， ｖ ’一Ｖ －０ ９ｎ ０ ９强 ＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾“ＩＩ●ｌｌｌｌｌｌ＾＾＾“““＾ｌＩ‘ｌｌ“Ｉ●●－＾ＩＩ＾“ｌ＾ｌ１ “●ｌｌ～＾● ３鲋 … 川… ｉＩＩｉ ＩＩｌ ㈣ ＩＩ ６ ｖ ｖ ｖ ｖｖ＇ ｖ ｖ ｖ ｖ ｖ ｖ ｖ ｖ／／ｖ ｖｌｌＮｌｔｌｌｌＮｌＩＮｌｉｌｌｌｌｌｌｌｔｔｔｌ￣ｌ ｖ ３ｍ …… …… ｌＩＩ【ｌ Ⅲ¨ｌＩＩＩＪｊＩＩⅢ㈣ｌｌｌｌｌ …ｌｈ— ３ … Ｉｌｌ１１ｌｌｌｌ ｌｌｌＩｌ １ｌ一州 图３录波图 Ｆｉｇ．３ Ｇｒａｐｈｉｃｓ ｏｆ ｒｅｃｏｒｄｅｄ ｗａｖｅ 根据ＬＦＰ－．９０１Ａ、ＬＦＰ．．９０２Ａ保护起动报告及录 波图，结合Ａ相高频保护ＬＦＢ．９０１Ａ的ＴＡ、ＴＢ、 ＴＣ灯亮，操作箱ＴＡ、ＴＢ、ＴＣ灯亮等情况，主要 从以下几个问题入手分析： １）为何高频纵联零序保护没有动作？ 由ＬＦＰ．９０１Ａ、ＬＦＰ一９０２Ａ保护起动报告和故障 录波器的波形可以看出，Ｃ相故障时，故障相电压 下降不多，故障相电流和零序电流不大，呈现出较 明显的高阻接地特征，且在起动元件起动前，Ｃ相 故障已经存在，也即为逐渐发展性故障；虽然在表 １中零序过流ＩＩＩ段定值与零序起动元件定值同为 １ Ａ，但由于“零序过流ＩＩＩ段经方向判别投入”置 １，零序方向过流定值Ｌ０Ｆ为２Ａ，所以必须要到零 序电流达到２Ａ以上，零序过流ＩＩＩ段方能开始计时； ＬＦＰ－９０１Ａ打印波形中２６６０ ｍｓ、ＬＦＰ．９０２Ａ打印波 形中２６５５ ｍｓ时停信，也即在此时，两套保护零序 正方向元件动作，但由于故障发展比较缓慢，零序 电流在２ Ａ附近保持了一段时间，所以零序方向元 件动作出现反复，表现在发信上为时发时停，且持 续了１．６ Ｓ以上，在此期间对侧的纵联方向元件未动 ２）为何没有保护动作报文？ 在零序方向元件可靠动作后，零序过流ＩⅡ段才 开始计时，定值中零序过流Ｉｕ段延时为３．６ Ｓ，从 故障录波器的波形看，零序电流持续超过２ Ａ的时 间约３６４０ ｍｓ，所以分析认为ＬＦＰ．－９０１Ａ应该是零序 过流ＩＩＩ段保护动作跳闸；ＬＦＰ一９０１Ａ从起动到零序 过流ＩⅡ段跳闸的时间较长，ＭＯＮＩ板可能来不及整 理报告，所以ＬＦＰ．－９０１Ａ出口跳闸而无动作报告， 只有起动报告。 ３）为何Ｂ相高频保护ＬＦＰ．．９０２Ａ没有动作？ 虽然ＬＦＰ９０１Ａ、ＬＦＰ９０２Ａ两套保护的起动元件 整定定值相同，但采样回路各自相对独立，表现在 过流元件灵敏度上略有差异，ＬＦＰ一９０１Ａ起动元件 较ＬＦＰ．９０２Ａ早动作，同样ＬＦＰ．９０１Ａ的零序正方 向元件也早于ＬＦＰ一９０２Ａ动作，随着故障的发展， 在其动作稳定后，ＬＦＰ．９０１Ａ的零序过流ⅡＩ段计时 先到，先于ＬＦＰ．９０２Ａ动作跳闸，并停信。同时， 对侧一直未停信，所以本侧Ｂ相高频保护没有动作。 ２．３ Ｍ侧保护动作行为分析 ２２０ ｋＶ ＭＤ线Ｄ站侧Ａ相高频保护ＬＦＰ．９０１Ａ 动作报告如图４所示。 ｉｌ ｌ ｌ １△ △△△△Ａ ｌ ＩＩＩＩＩＩＩＩ矿 ＾ 图４ Ａ相高频保护动作报告 Ｆｉｇ．４ Ａｃｔｉｏｎ ｒｅｐｏｒｔ ｏｆ ｔｈｅ Ａ－ｐｈａｓｅ ｈｉｇｈ－－ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｂ相高频保护ＬＦＰ．９０２Ａ起动报告如图５所示。 录波图如图６所示。 根据ＬＦＰ．９０１Ａ、ＬＦＰ．Ｏ０２Ａ保护起动报告及录 波图等情况，主要从以下几个问题入手分析： １）为何纵联保护没有动作？ 从两套保护的打印波形中看，由于高阻接地， 故障量较小，起动元件起动后，纵联方向元件均未 动作，直到对侧开关跳开后，助增消失，本侧故障 相电流、零序电流突然增大，两套保护的方向元件 均动作停信，且由于ｃ相电流的突变，选相元件选 Ｃ相；ＬＦＰ一９０１Ａ：对侧跳闸停信，本侧收信返回， 王渊 一起２２０ｋＶ线路保护跳闸行为分析 一８５一 因连续收信大于３５ ｍｓ，进入功率倒方向逻辑，方向 岜３＾。＞Ｂ＾ Ｈ 比较保护延时２０ ｍｓ方能动作，所以纵联零序保护 ０＋＋于３４１６ ｍｓ动作跳Ｃ相；ＬＦＰ一９０２Ａ：由于对侧 障前先有轻微扰动后，因三个ＣＰＵ的灵敏度不同可 Ｈ日Ｈ。ｎｃ ｓ 未动作停信，虽本侧停信，但收信一直未返回，故 纵联保护不能动作跳闸。 ２）为何重合闸没有动作？ 这是由于本侧单跳，对侧三跳，所以ＬＦＰ一９０１Ａ 能会出现起动时刻不一致的现象，导致ＭＯＮＩ收集到 的ＣＰＵ动作信息在时间上就出现了偏差。当ＭＯＮＩ 将各ＣＰＵ以不同起动时刻的动作元件及相对时间整 理在一起时，若ＣＰＵ１起动时刻较ＭＯＮＩ和ＣＰＵ２早， 则ＣＰＵ１的波形会被后移，表现在ＬＦＰ一９０１Ａ打印波 形中，第一次Ｃ相跳闸脉冲是由ＣＰＵ１传送给ＣＰＵ２， 的重合闸将不再动作，而是经（ ＝２ Ｓ）延时由ｔｔＢ２ 动作三相跳闸。 Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ＼ 、厂＼／＼／＼厂＼厂＼／、／＼ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ 厂＼／＼／＼厂＼厂＼厂＼厂＼／、 、／Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ 图５ Ｂ相高频保护起动报告 Ｆｉｇ．５ Ｒｅｐｏ￣ｏｆ ｔｈｅ Ｂ・ｐｈａｓｅ ｈｉｇｈ—ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｓｔａｒｔｅｒ Ｉｉｉ １１ｊ ０ １ 刘蜘 ６５７０ ９３１０岫ｎ删捌师２ ０埘 删 删 １脚 ………一 ｊ心 …。。～”… ｊｍｌ ．．．． ． ． ．．．．． ．． ．一 １ ４ 瑚 ……””……””””””…”””””一”… 图６录波图 Ｆｉｇ．６ Ｇｒａｐｈｉｃｓ ｏｆ ｒｅｃｏｒｄｅｄ ｗａｖｅ ３）为何Ａ相高频保护动作报文上有两次Ｃ相跳 闸脉冲？ ＬＦＰ一９０１／９０２系列保护装置采用多ＣＰＵ系统， ＣＰＵ１负责高频保护和零序保护逻辑，ＣＰＵ２负责距离 和重合闸，ＭＯＮＩ负责总起动元件，用于开放出口正 电源、人机对话、通讯以及整理故障报告。当系统 发生故障或扰动，保护装置的ＣＰＵ１、ＣＰＵ２、ＭＯＮＩ 独立起动，整组复归后ＣＰＵ１、ＣＰＵ２将动作元件、相 对各自起动时刻的相对时间、录波数据等发送至 ＭＯＮＩ，由ＭＯＮＩ以自己的起动时刻为基准，整理ＣＰＵ１ 和ＣＰＵ２的信息并形成跳闸报告，由于ＣＰＵ１和ＣＰＵ２ 无实时时钟，所以只能传送相对时间。当系统在故 并由ＣＰＵ２按照自己的起动时刻整理后发给ＭＯＮＩ板 的，第二次Ｃ相跳闸脉冲是直接由ＣＰＵ１按照自己的 起动时刻整理后发给ＭＯＮＩ板的，所以出现了两次Ｃ 相跳闸脉冲。 ４）为何Ｂ相高频保护ＬＦＰ一９０２Ａ没有动作？ 原因同Ｍ站侧Ｂ相高频保护未动作分析。 ３查线结果 经输电部查线发现在＃９３～＃１０３塔线行有山 火，进一步证实为高阻接地故障。 ４结论 本次故障由山火引起，为缓慢发展性故障。经 过分析判断，本次保护装置动作正确。对本次特殊 故障情况下，保护动作行为的分析，有益于今后类 似故障情况下保护动作行为的快速准确判断，具有 一定的借鉴价值。 参考文献 ［ｉ］ 国家电力调度通信中心．电力系统继电保护规程汇编 （第二版）［Ｍ】．北京：中国电力出版社，２００１． Ｓｔａｔｅ Ｐｏｗｅｒ Ｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ． Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｎ Ｒｅｌａｙｉｎｇ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ： Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｐｒｅｓｓ，２００１． ［２］ 贺家李，等．电力系统继电保护原理（增订版）【Ｍ】 京： 中国电力出版社，２００４． ＨＥ Ｊｉａ—ｌｉ，ｅｔ ａ１．Ｐｒｉｎｃｉｐｅ ｏｆ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｒｅｌａｙｉｎｇ（Ｕｐｄａｔｅｄ Ｖｅｒｓｉｏｎ）［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｐｒｅｓｓ，２００４． ［３］ 南瑞继保公司．ＬＦＰ一９０１Ａ型输电线路成套保护装置技 术说明书【ｚ】．１９９９． Ｎａｒｉ—ｒｅｌａｙｓ．ＬＦＰ一９０１Ａ Ｓｅｔｓ ｏｆ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｌｉｎｅ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ【Ｚ】．１９９９． ［４］ 南瑞继保公司．ＬＦＰ一９０２Ａ型输电线路成套保护装置技 术说明书，１９９９． Ｎａｒｉ—ｒｅｌａｙｓ．ＬＦＰ一９０２Ａ Ｓｅｔｓ ｏｆ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｌｉｎｅ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ［Ｚ】．１９９９． 收稿日期：２００７－１２－２０； 修回日期：２００８—０３—０５ 作者简介： 王渊（１９７９一），男，硕士研究生，工程师，长期从事 继电保护专业管理与研究Ｓ－作。Ｅ－ｍａｉ￣：ｗｙ１９７９００７＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ