廣州電網(wǎng)有限公司茂名供電局研究員許興發(fā)在《電氣技術》雜志2018年第5期撰文針對某110kV線路零序保護方向保護反方向誤動車禍，結合保護裝置的故障動作波形和現(xiàn)場情況，通過對二次接線的檢測和理論分析，得知誤動原因是二次回路中性點N600接地電流互感器，并針對此類交通事故提出了相關措施，強調了實施繼電保護防范交通事故措施的必要性和重要性。
2017年08月02日19:52:27.477，在強暴雨天氣下，110kV蒙蒙線AB相間接接地故障，鄰線110kV撫蒙線零序Ⅰ級保護出口跳閘，造成兩A 110kV水電站與系統(tǒng)隔離。
分析了110kV福蒙線路零序Ⅰ段在外部故障時的保護動作行為，結合二次電流中性點雙點接地現(xiàn)象，著重分析原因保護誤動情況，并針對此類交通事故提出相應的處理措施。
1 種在車禍發(fā)生前跑步的方法
一、事故前芙蓉站運行情況
220kV芙蓉站110kV側采用雙母線雙節(jié)旁路，110kV側1M、2M并聯(lián)運行，2臺主變高、中壓側并聯(lián)運行，低壓側分別運行. 110kV側中性點接地，刀閘閉合。 110kV福蒙線路1217開關處于吸合運行狀態(tài)。
一、事故前1.110kV孟洲壩電站運行情況
孟洲壩電站110kV福蒙線開關1217處于吸合狀態(tài)，110kV蒙蒙線開關1292處于吸合狀態(tài)，兩條線路均處于運行狀態(tài)，110kV母聯(lián)開關1012處于吸合狀態(tài)，即1M和2M并聯(lián)運行，主變中性點不接地（刀閘斷路）狀態(tài)。
一、事故前1.夢里電站運行情況
110kV夢里電站110kV母線為單母線接線方式，110kV夢里線1292開關處于吸合運行狀態(tài)，如圖2所示，運行，#1主變壓器高壓側1101和低壓側501開關處于吸合狀態(tài)； #2主變高壓側1102開關和低壓側502開關均處于吸合狀態(tài)。
2 保護動作行為分析
通過現(xiàn)場檢查，初步判斷暴雨造成110kV蒙蒙線AB相間接故障，如圖1所示，導致110kV蒙蒙線和110kV富蒙線線路保護動作。
圖 1 系統(tǒng)接線圖
110kV孟洲壩電站110kV孟孟線路采用南瑞RCS-941A保護裝置。 初步判定暴雨造成110kV萌萌線路AB相間接接地故障。 故障發(fā)生時，IM、2M母線A、B相電流增大，形成零序電流。 次級零序電壓為57.8A，CT鐵損為400/5，即一次零序電壓為4624A。 現(xiàn)場復制保護裝置的動作報告如表1所示，保護裝置整定值如表2所示。可見，零序過電流Ⅰ段和距離Ⅰ段動作出線為關閉。
110kV萌萌線路零序Ⅰ段保護啟動（故障電壓57.8A>零序過流Ⅰ段保護電壓整定值10A），故障持續(xù)11ms，保護裝置零序過流Ⅰ段動作出口閉合，以及到Ⅰ級保護的距離，82ms后，開關跳閘3次，重合器沒有開啟，1292開關處于分閘位置。
表萌萌線路保護動作時序
表萌萌線路保護定值
110kV萌萌線路AB相地故障時，零序電壓3I0=28.9A，已經(jīng)達到110kV萌萌線路零序過流Ⅰ段動作值14.1A和動作期，而自產(chǎn)零序3U0為88.75V，零序電壓超前零序電流80°，如圖2所示，線路零序保護決定零序電源方向為正方向，行動迅速。 220kV芙蓉站110kV中性點接地系統(tǒng)AB相間接接地故障，正向故障線路零序保護屬于故障范圍，保護動作正常。
圖2 零序電壓超前零序電流80°
3 保護誤動作分析
孟洲壩電站110kV伏蒙線采用RCS-941線路保護裝置。 結合保護裝置的動作報告可知，萌萌線AB相接地時，故障時母線A、B相電流增大，形成零序電流。 零序電壓二次值為24.37A，CT鐵損為400/5，富蒙線零序電壓一次電壓為3900A。
現(xiàn)場查看保護裝置動作報告，可見零序過流Ⅰ段動作閉合。 零序Ⅰ段保護開始（故障電壓24.37A>零序過流Ⅰ段保護電壓整定14.1A），故障持續(xù)39ms。 保護裝置零序過流Ⅰ段動作關閉出線口，78ms開關1217處于分閘位置后，重合器不投。 而且故障點蒙蒙線路AB相屬于反方向保護，線路處于Ⅰ段零序方向保護，故110kV伏蒙線路保護失靈。
3.1 保護裝置現(xiàn)場檢查
為查明造成110kV富蒙線路誤動車禍的原因，線路轉入巡檢模式。 檢修人員利用ONLY調試儀在保護屏上模擬故障，對110kV富蒙線路的1217開關保護裝置進行了多次零序反方向試驗，保護裝置沒有動作。 模擬正向故障，零序保護正確動作[1-2]。
3.2 線路保護零序Ⅰ段反方向誤動分析
RCS-941線路保護裝置、零序方向判斷裝置、零序過流裝置在正常時均采用自產(chǎn)零序電壓估算。 孟洲壩電站110kV福蒙線路保護裝置錄波圖如圖3所示。
圖3 福蒙線路保護誤動波形
基于中原華能波形分析軟件零序電流過大怎么解決，選取一個周期6個采樣點，采樣2.5個周期，得到孟洲壩電站110kV福蒙線路保護裝置的錄波數(shù)據(jù)，如表3所示。
表萌萌線路保護裝置采樣數(shù)據(jù)
根據(jù)表3采樣的第13~16號數(shù)據(jù)可知，3I0超前3U0>15°，結合零序正向熔斷器的動作多項式（1）可得P0 <?1VA，滿足零序正向熔斷器動作條件保護裝置判斷為正向故障； 同時零序電壓3I0(18.6A)遠小于保護裝置零序I段定值(14.1A)，滿足零序方向過流I段判據(jù)。因此，孟洲壩電站110kV福蒙線路線路保護啟動后，1217開關動作在40ms的零序Ⅰ段，發(fā)出單相合閘指令，完全符合動作保護記錄圖，如圖3所示。
39.96ms時刻，3I0零序電壓超前3U0零序電流17.8°，故障發(fā)生時電流互感器兩點接地，導致零序相變序電流和功率變化，滿足零序方向保護動作判斷，功率變化關系，如圖4所示。
圖4 電源時序圖
三、3N600兩點接地引起的零序電流相位畸變分析（略）
圖 6 輸電電纜線路故障點模型
綜合分析，當110kV蒙蒙線發(fā)生AB相接地故障時，孟洲壩水電站110kV伏蒙線保護裝置零序Ⅰ段保護屬于零序反方向誤動。 孟洲壩電站保護二次回路接線檢測發(fā)現(xiàn)，其二次定子N600未執(zhí)行繼電保護對策要求，直接在接線盒接地，導致自產(chǎn)零相畸變-序電流。 根本原因。
4 預防措施
類似變電站（廠站）曾發(fā)生多起因保護電流互感器二次中性點N600多點接地導致110kV及以上保護裝置誤動的事件。 為了避免此類干擾的再次發(fā)生，采取了以下措施[9-11]：
1）貫徹《電力系統(tǒng)繼電保護及安全手冊裝置防交通事故措施要點》：對控制室通過零相小母線（N600）連接的多組電流互感器二次回路，控制室只應連接 N600 的一個點。 接地，各電流互感器二次中性點應在開關場接地點斷開； 為保證可靠接地，各電流互感器的中性線不得接有可能斷路的斷路器或接觸器。
2）加強對所轄站電流互感器二次回路N600接地情況的審查。
3）新廠投產(chǎn)前，認真審核中性點N600初始接地，確保設計圖紙及相關二次回路接線無誤，并將中性點N600接地線測試數(shù)據(jù)存檔備查.
4）搬遷廠投產(chǎn)前，需對N600公共地線進行電壓測試，并記錄數(shù)據(jù)。
5）加強運維管理，每六個月檢測一次N600接地線的電壓值，發(fā)現(xiàn)有多個接地點零序電流過大怎么解決，立即檢測排除N600以外的接地故障點。
6）實施變電站電流互感器二次中性點接地在線檢測定位技術。
5個推論
通過對孟洲壩水電站110kV福蒙線零序Ⅰ段反方向誤動的保護和理論分析，得出零序保護誤動的原因是二次中性點有兩個接地點電流互感器的點。 為避免變電站電流互感器多中性點引起的零序方向保護和距離保護誤動作，提出了一些預防措施，強調了實施繼電保護防交通事故措施的必要性和重要性。