1、非电量保护误动典型案例分析阎守民案例1：安徽500kV昭关变电所 o事故详细过程事故详细过程2019年6月19日12：58，在500k新线路启动操作过程中，拉开500kV5021开关时，1所用变“轻瓦斯”、“压力释放”、“绕组高温”告警，0所变“轻瓦斯”、“压力释放”、“绕组低温”发信，“重瓦斯保护动作”光字牌亮。0所用变高压侧386开关跳闸，故障后，检查0所变外观无明显故障，检查其它保护未动作，瓦斯继电器中无气体，色谱分析无异常，判断为非所变本体故障，1重瓦斯保护误动作。按规定对将对0所用变进行试送，试送成功。之后220kV系统计划检修时，操作过程中并未发生1所用变高压侧跳闸事件。2019年
2、9月28日06：36 500kV另一条线路停役操作过程中拉开5022开关时再次上述跳闸事件。昭关变所用电系统接线方式o非电量不正确动作原因分析非电量不正确动作原因分析变压器内部进入空气，严重渗漏油，环境温度温骤降使变压器油位下降，各种原因非内部故障油流涌动，二次回路短路，运行人员误碰探针都会引起瓦斯保护动作。事故再次发生后，有关人员迅速赶到现场，再次检查结果和第一次事故相同，断定为非本体故障，非电量保护误动。引起误动的原因是什么呢？瓦斯继电器没有气体，排除变压器内部进入空气；两台所变均没有渗漏油，事故发生当时气温没有骤降，排除油位、油流异常；对瓦斯回路进行绝缘检查未发现有绝缘问题，未发现短路现
3、象，打开本体保护装置，没有发现损坏元件和放电痕迹，对里面的继电器逐个进行校验，其动作值和返回系数都合格，对本体保护做整组试验，传动正常，说明二次回路没有问题。o结合两次误跳闸均出现在拉合500kV开关的同时，且两台所用变投信号的非电量保护保护均发信(两台所变温度正常本体保护绕组高温确发信，压力释放阀未动作压力释放却告警，瓦斯继电器无气体却瓦斯发信)。初步判定为外部干扰造成保护装置动作发信或出口。o对NEP9803保护装置插件进行检查，由于变压器瓦斯接点回路直接接于NEP9803装置动作出口(见图2)，测量装置的开入，测量结果驱动功率小于5W，而国家电网公司二十五项电网重大反事故措施中“所有涉及
4、直接跳闸的回路应采用动作功率不低于5W的中间继电器”。386开关误跳闸原因就在这里。o测量装置插件上瓦斯保护跳闸中间继电器的电阻为30k，由于该中间继电器为电压型继电器，缓慢升高试验仪输出电压，同时监视装置动作情况，当电压表显示Ud=65V，NEP9803装置动作，自动化系统报告0所变本体重瓦斯动作出口，计算得出跳闸电流Id=2.17mA时，与保护误动时的跳闸报文吻合，而此时重瓦斯出口中间继电器的线圈4X17，4X27端口动作功率为：Pd=UdId=652.17/1000=0.14W5W o回路改造措施回路改造措施昭关变电所所用变非电量保护中仅重瓦斯保护投跳闸，误动后影响最大，反措的重点是要通
5、过改进继电保护二次回路，提高重瓦斯保护启动功率，增强保护装置的抗干扰能力。主要方案有以下几种：（1）更换NEP9803保护装置非电量保护插件，装置插件上3种非电量保护包括油温保护，分接头保护，瓦斯保护回路均正常，仅重瓦斯中间继电器功率不够，并且考虑到可以通过其它简便方法达到要求，没有必要更换整个插件。（2）在NEP9807装置4X17、4X27端口并联电阻，增加启动功率。如果采用此方案，可以保持原设计回路不变，仍然保留内部编程和开出接点跳闸功能和保护网络发信功能，但不能避免电阻发热对装置端口和端子排的影响，元件热稳定性差，运行不稳定，不采用此方案。（3）在保护装置端口并联热稳定性能好的大功率重
6、动继电器，以达到出口继电器功率要求。这样既可以保持原设计回路不变，方便了改造，又可满足各方面要求，经反复讨论厂家和运行方认为此种方案可行并比较适合本所实际。o重动继电器的参数为：额定电压：110V额定电阻：380昭关变直流为110V，用并联的方法便使启动功率达到5W，验算过程如下：案例2：内蒙古500KV汗海变电站o200 8年5月 16日16时雨后，主控室监控系统报“#1主变本体压力释放2跳闸动作”信号，检查主变本体 无异常，在保护小室检查时发现FST200变压器非电量保护装置面板“A相本体压力释放2跳闸”信号灯点亮，由于压力释放保护未投保护压板，仅投信号，所以未造成变压器非电量保护 误跳闸
7、事故。o变压器非电量保护误动原因的分析o本站变压器非电量保护是采用国电南自公司生产的FST200型变压器非电量保护装置，其非电 量保护装置由PST-BT210型本体重瓦斯及PST-BT213为本体压力释放非电量保护装置构成。具 体原理接线如图1所示：正常运行时正电源+KM经本体压力释放YLSFJ继电器非电量接点及回 路17（A、B、C）至PST-BT213非电量保护装置到负电源-KM，当本体压力释放YLSFJ继电器接 点闭或回路中17（A、B、C）及K（1、2、3）任一点与正电源+KM接通时，PST-BT213本体压 力释放非电量保护装置中重动中间继电器就会带电并且动作，其接点驱动出口中间继电
8、器动 作出口跳闸。o根据故障时监控信号及保护装置所发的信号，初步判断为非电量保护动作，但现场对本体重 瓦斯继电器及压力释放阀检查时未见其动作。当对回路进行检查时发现A相变压器本体压力 释放阀接线盒内有进水痕迹，用1 000V摇表进行测量其本体重瓦斯保护13（A、B、C）及压 力 释放保护17（B、C）回路时，对地绝缘为20M，而压力释放保护回路17A线芯对地绝缘为0.2M。所以可以判断该保护装置动作的原因是由压力释放保护回路17A线芯遇水接地，通过 直流电源绝缘监察装置的接地点，将PST-BT213为本体压力释放非电量保护装置中重动中间 继电器线圈的正接线端与直流正电源端构成通路，进而导致中间
9、重动继电器带电其接点误动 作造成。经检修人员更换电缆后故障得以排除。o模拟故障试验o在非电量保护端子排处将17A、17B、17C；13A、13B、13C分别对地短接模拟故障情 况，观察面板信号点亮情况，试验结果见表1。o继电器动作特性试验o用VENUS 330继电保护测试仪对PST重动中间继电器的动作性能做进一步测试。PST 变压器本体保护装置共有15只重动中间继电器，原理接线同PST-BT210回路，实验选取三只 继电器进行特性试验。试验结果见表2。o试验分析o从表2数据可知，PST系列非电量保护装置中重动中间继电器动作电压均小于115V（50%额定 电压）,故当PST系列非电量保护装置中重
10、动中间继电器线圈正接线端接地时，由绝缘监察装 置分压加到继电器线圈两端的电压已高过其动作电压,继电器必将发生误动。o继电保护及电网安全自动装置检验条例已明确规定：所有直流继电器的动作电压，不应超过 额定电压的70%，而其下限也不宜过低。对于出口中间继电器，其值一般不低于50%额定电压。部颁反措中也规定：由变压器、电抗器瓦斯保护启动的中间继电器，由于连线长，电缆电 容大，为避免电源正极接地误动作，应采用较大启动功率的中间继电器。o此次保护误动在于厂家在选择二次保护装置内元件时，没有严格执行部颁反措要求,其重动 中间继电器动作电压较低。o相应对策及改进措施o由于非电量保护回路线芯接地时，有造成非电
11、量保护误动跳闸的可能性，故采取了以下防范 对策：对变压器非电量保护回路所用电缆芯线重新用1 000V绝缘摇表进行摇测,要求 对地绝缘电阻大于10M。对变压器本体非电量保护回路所用的电缆接线盒、电缆保护管、电缆槽盒等做密封性核查 工作，避免雨水、雪水侵入降低回路绝缘水平。采用适当提高变压器本体非电量保护回路中重动中间继电器的工作电压的方法。即在负电 源和重动中间继电器线圈间串接一电阻R(如图1中PST-BT213本体压力释放非电量保护装置回 路虚线框所示)，电阻R的选取，应保证非电量保护重动中间继电器动作时足够的灵敏度和保 护回路必要的可靠性,并且所选取的电阻应满足热稳定要求。案例3：华夏电力公
12、司某电厂o08年9月21日23点53分，#1机组跳闸，厂用电自投成功。锅炉首出“汽机跳闸”，汽机首出“遥控跳闸”，发变组A、B柜保护动作记录有：外部重动1动作（灭磁联跳）保护动作记录。当时因主变油位计故障,非电量保护装置RCS-974AG面板信号灯非电量14“主变油位”点亮，无法复位。08年9月21日，#1机“非电量跳主灭磁开关”接点闭合，非电量保护装置RCS-974AG面板信号灯非电量14“主变油位”点亮，液晶无其它非电量开入信号。解开非电量14外部接线后“非电量跳主灭磁开关”接点返回。ZJ动作ZJ动作ZJ返回ZJ返回K17K18K17+R=8.8KK18+R=8.8K+110V7ZD27Z
13、D37ZD237ZD24-110V7ZD277FA非电量起动跳闸非电量保护报警机组异常报警o跳闸逻辑回路如图所示，“非电量跳灭磁开关”是通过K17继电器接点来实现的，而K17继电器是由非电量跳闸开入量驱动的，从保护动作记录中我们没有发现非电量跳闸开入量有动作记录，所以怀疑有一个干扰电压进入到K17继电器。查看端子排，K17继电器正端接有1ZJ、2ZJ的动作线圈及返回线圈。1ZJ是非电量保护动作信号（即跳闸的非电量信号）扩展继电器，2ZJ是机组异常信号（即不跳闸的非电量信号）扩展继电器。非电量14“主变油位”长期动作，起动2ZJ，这样就给K17一个分压，当按下屏上的“复归”按钮时，K17上的分压
14、增加。o测量直流电压为116V，当机组异常接点闭合时，K17（含电阻）上分得电压为：o当按下“复归”按钮时，K17（含电阻）上分得电压为：VZJKKKK57.33116*8.108.8/8.88.8/8.8116*218/1718/17o测量K17（含电阻）动作电压在61V71V之间，返回电压在23V34V之间。o由以上分析可见，当非电量14“主变油位”长期动作，起动2ZJ动作线圈，给K17K18 33V左右的分压，此分压值受直流电压高低的影响而略有变化。当有人按下“复归”按钮时，K17K18分压提高到77V左右，K17K18动作，“非电量跳灭磁开关”等接点闭合，“复归”按钮返回时，加在K17K18继电器上的电压变小，继电器接点返回。o 整改办法：整改办法：o通过以上分析试验，我们可以确定：跳闸原因系非电量RCS-974保护装置跳闸出口逻辑回路出现设计问题的错误，引起保护误动跳闸，进行如下整改：o将端子7ZD24上1ZJ-10线移至7ZD27，使K17K18没有分压，即可消除上述现象。如下图所示：ZJ动作ZJ动作ZJ返回ZJ返回K17K18K17+R=8.8KK18+R=8.8K+110V7ZD27ZD37ZD237ZD24-110V7ZD277FA非电量起动跳闸非电量保护报警机组异常报警
