一、故障簡述

　　2006年6月12日22時(shí)21分24秒，某500kV變電站500kVI、Ⅱ號(hào)母線I套母線微機(jī)保護(hù)中的失靈保護(hù)直跳功能出口動(dòng)作，跳開500kV兩段母線上的全部開關(guān)，500kV母線停電。經(jīng)分析，主要是由于第二組直流電源系統(tǒng)一點(diǎn)接地，引發(fā)了500kV母線微機(jī)保護(hù)裝置內(nèi)光耦誤動(dòng)作，失靈保護(hù)直跳功能的開入回路導(dǎo)通，引起出口跳閘事故。

　　二、故障原因分析

　　1.光耦誤動(dòng)原理分析

　　若光耦開入量正端對(duì)地電壓為-110V(正常情況)，則發(fā)生直流正端接地的瞬間，在光耦兩端產(chǎn)生的電壓差只能達(dá)到10V(額定直流電壓的50%)，不會(huì)造成光耦開入量的導(dǎo)通且隨著電壓差的指數(shù)衰減，光耦開入量更不會(huì)動(dòng)作。分析認(rèn)為，如果光耦開入量的正端對(duì)地電壓與其負(fù)端電位相同(110V)，與控制回路中的中間繼電器類似，只要其動(dòng)作電壓符合反措要，直流系統(tǒng)發(fā)生一點(diǎn)接地是不會(huì)造成保護(hù)誤動(dòng)的。

　　為驗(yàn)證上述分析，并顧及試驗(yàn)的安全性，在將該變電站直流負(fù)荷大部分倒至第一組直流，并將無法倒至第一組直流的第二組直流所帶部分保護(hù)停運(yùn)后，現(xiàn)場(chǎng)模擬了第二組直流電源正極接地。試驗(yàn)中，保護(hù)裝置的220V/24V光耦開入量出現(xiàn)了36~38ms寬的開人變位，另一開入量(220V直通光耦)未出現(xiàn)變位。因“與”門條件不滿足，保護(hù)裝置的失靈保護(hù)跳功能未出口。雖然現(xiàn)場(chǎng)模擬試驗(yàn)未能再現(xiàn)事故現(xiàn)象，但已定性地證明了上述分析是正確的。

　　分析現(xiàn)場(chǎng)模擬直流接地試驗(yàn)未造成保護(hù)動(dòng)作的原因是：模擬試驗(yàn)時(shí)第二組直流系統(tǒng)所帶負(fù)荷已大部分倒出，改變了電容電流的分配，僅使得動(dòng)作值相對(duì)靈敏的220V/24V光耦開入量變位。

　　2.直流接地分析查找

　　調(diào)查是否有直流接地。調(diào)查工作的重點(diǎn)回到跳閘時(shí)未投運(yùn)且其時(shí)正在進(jìn)行的220kV北車線221斷路器的非全相保護(hù)調(diào)試工。雖然該保護(hù)放置在斷路器機(jī)構(gòu)箱內(nèi)，而500kV保護(hù)在獨(dú)立的保護(hù)小室，二者不在同一物理空間內(nèi)，但共用個(gè)站用直流系統(tǒng)，分析與排查過程如下：

　　(1)可能性一。在傳動(dòng)過程中，調(diào)試人員將由不同熔斷器供電的第二組直流電源正極點(diǎn)接至接在第一組直流合閘線圈的正極性端，形成第二組直流正極與第組直流負(fù)極經(jīng)合閘線圈相連，等同于第二組直流正極、第一組直流負(fù)極接地。

　　若如此，監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)有記錄。仔細(xì)查找監(jiān)控系統(tǒng)的信息發(fā)現(xiàn)：在12日2時(shí)21分24秒(故障發(fā)生時(shí)刻)前確無直流接地記錄，但在22時(shí)21分28秒，查到監(jiān)控系統(tǒng)有一條“2號(hào)直流屏母線直流接地異常”記錄，5s后復(fù)歸。根據(jù)上述分析，若第二組直流正極與第一組直流的負(fù)極連通，直流絕緣監(jiān)察裝置不僅應(yīng)報(bào)“2號(hào)直流屏母線直流接地異常”，還應(yīng)報(bào)出“1號(hào)直流屏母線直流接地異常”。查找監(jiān)控系統(tǒng)的事件記錄，未發(fā)現(xiàn)“1號(hào)直流屏母線直流接地異常”。雖然經(jīng)分析由不同熔斷器供電的兩組直流混接形成的等效直流接地可導(dǎo)致裝置的失靈保護(hù)直跳功能誤出口，但監(jiān)控系統(tǒng)記錄的信號(hào)與上述分析結(jié)果不完全相符，排除此種可能性。

　　(2)可能性二。除兩組直流混接可引發(fā)保護(hù)裝置的失靈保護(hù)直跳功能誤出口外，第二組直流的正極直接一點(diǎn)接地，同樣可引發(fā)誤出口。據(jù)了解，6月12日晚22時(shí)左右，與221斷路器非全相保護(hù)傳動(dòng)同時(shí)進(jìn)行的，還有220kV“錄波器接入221間隔非全相保護(hù)動(dòng)作開關(guān)量”的接線工作。存在誤碰導(dǎo)致直流接地的可能；另外事故當(dāng)晚，雷雨大風(fēng)，空氣濕度很大，也有可能導(dǎo)致直流回路的某一點(diǎn)瞬間對(duì)地絕緣性能降低，造成直流一點(diǎn)接地。

　　綜合上述分析與模擬試驗(yàn)，12日22時(shí)21分28秒監(jiān)控系統(tǒng)記錄的“2號(hào)直流屏母線直流接地異常”，與22時(shí)21分24秒的跳閘具有因果關(guān)系。正是由于第二組直流系統(tǒng)的異常，引發(fā)了保護(hù)裝置失靈保護(hù)直跳功能的開入回路導(dǎo)通，出口跳閘跳開了兩條500kV母線上的全部開關(guān)。

　　三、故障處理與防范措施

　　1.故障處理

　　退出500kVI、Ⅱ號(hào)母線的母線保護(hù)失靈保護(hù)跳閘功能，僅投入其母差保護(hù)功能保證500kVI、Ⅱ號(hào)母線的雙母差保護(hù)運(yùn)行。待與網(wǎng)調(diào)等單位協(xié)商確定的整改技術(shù)措施落實(shí)后，再投入其失靈保護(hù)跳閘功能。

　　2.防范措施

　　(1)組織超高壓分公司迅速對(duì)所有500kV變電站的500kV母線保護(hù)進(jìn)行核查，并在組織各單位對(duì)全網(wǎng)所有繼電保護(hù)中“光耦開直接跳閘且引入線為長電纜”的微機(jī)型保護(hù)進(jìn)行核查。根據(jù)核查結(jié)果，制訂并落實(shí)整改計(jì)劃。

　　(2)聯(lián)系各有關(guān)保護(hù)設(shè)備制造廠，摸清其設(shè)備底數(shù)，制訂整改技術(shù)措施，防止其他保護(hù)制造商的同類產(chǎn)品再發(fā)生類似誤動(dòng)。