由廠變分支零序保護回路接線問題引起的思考

于維臣

大唐長春第三熱電廠

電氣設備在專業上習慣性分為一次、二次，二次設備對一次設備起到測量、保護、控制等作用，目前在電力系統一次、二次在設計、維護、施工方面是分開的，由于以上原因，在有的時候導致一次、二次不能作為一個整體來配合工作，下面就某個電廠廠變分支零序保護接線存在的問題來分析說明在電力系統一、二次是一個統一的整體，一次二次必須協調一致。利用某電廠發生的因一、二次配合問題出現的變壓器零序電流互感器接線錯誤引發的繼電保護越級跳閘來對此加以闡述，希望能夠引起廣大同仁的注意。

1 某電廠一次接線情況

某電廠一次主接線為典型的單元接線，發電機出口帶高壓廠用變壓器供電廠廠用電負荷，高壓廠用電采用6千伏電壓等級，主變壓器為Y。/△-11接線，高廠變接線方式為△/Y,Y-1接線，低壓側兩個分支經過小電阻接地，接地電阻為36.5歐姆，6千伏廠用系統接地電流大約200A左右，高廠變低壓側兩個分支，分別帶6千伏兩個段，6千伏兩個段帶容量較大的電動機和6千伏低壓廠用變壓器，6千伏電動機保護采用南瑞繼保RCS-9626CN型電動機保護，高廠變低壓側一個分支a1、b1、c1與01相通，另一分支a2、b2、c2與02相通；a1、b1、c1接到1號機6千伏廠用1B段，a2、b2、c2接到1號機6千伏廠用1A段。01上有一零序電流互感器作為接在它上面的分支的零序保護采集零序電流用，同樣02上也有一零序電流互感器作為接在它上面的分支的零序保護采集零序電流用。如果是這樣那么01就應該接1B段零序保護，02就應該接1A段零序保護。高廠變分支低壓側零流保護定值:CT變比:600/5,Idz=50/120=0.42A，兩個時限，T1=1S作用于跳相應的分支，T2=1.3S作用于全停。

2 故障發生情況

某電廠6千伏1A一次風機發生接地故障，6千伏1A一次風機接在6千伏廠用1A段，高廠變1B分支零序一段保護1秒左右動作，跳6千伏廠用1B分支，高廠變1B分支零序二段保護1.3秒左右動作全停，停機后檢查6千伏1A一次風機保護因繼電保護人員在整定時出現錯誤，零序保護軟壓板沒有投入，因此6千伏一次風機零序保護沒有動作，導致高廠變低壓分支零序二段出口，發電機與系統解列，出現了繼電保護越級跳機事件。

3 原因分析

這顯然是一起越級跳閘事件，電動機發生接地故障以后，應該由電動機本身的保護動作，將故障設備由電力系統切除，但是電動機零序保護因繼電保護人員失誤沒有投入，那么應該是相應的分支零序保護動作切掉相應的分支，那么分支零序保護為什么沒有把故障分支切掉呢？繼電保護人員通過對現場的實際接線和設計院的圖紙比對，然后通過對繼電保護回路通入故障量對整個零序系統進行了細致的檢查，對高廠變分支零序一次、二次接線情況進行了檢查：

1）在1號高廠變低壓側01零序電流互感器二次側引出兩組接線7S1、7S2；8S1、8S2，因繼電保護雙重化要求，7S1、7S2引入發變組保護A屏，8S1、8S2引入發變組保護B屏。作為01所在分支的分支零序保護。

2）在1號高廠變低壓側02零序電流互感器二次側引出兩組接線7S1’、7S2’；8S1’、8S2’因繼電保護雙重化要求，7S1’、7S2’引入發變組保護A屏；8S1’、8S2’引入發變組保護B屏，作為02所在分支的分支零序保護。

3）用微機保護測試儀在7S1、7S2通入2A電流，1號發變組保護A屏來“低壓1側零流1段保護動作”跳閘信號，檢查發現1號機6千伏廠用1A段工作進線6101開關跳閘。

4）用微機保護測試儀在8S1、8S2通入2A電流，1號發變組保護B屏來“低壓1側零流1段保護動作”跳閘信號，檢查發現1號機6千伏廠用1A段工作進線6101開關跳閘。

5）在1號高廠變低壓側02零序電流互感器二次側引出線上7S1’、7S2’通入2A電流,1號發變組保護A屏來“低壓2側零流1段保護動作”跳閘信號，檢查1號機6千伏廠用1B段工作進線6102開關跳閘。

6）在1號高廠變低壓側02零序電流互感器二次側引出線上8S1’、8S2’通入2A電流,1號發變組保護B屏來“低壓2側零流1段保護動作”跳閘信號，檢查1號機6千伏廠用1B段工作進線6102開關跳閘。

7）通過對二次接線檢查以及通流試驗，可以確定01的零序電流互感器接到了1A段零序保護，作為1A分支的零序保護，02零序電流互感器接到了1B段零序保護，作為1B分支的零序保護。

8）繼電保護人員查找了設計院的電氣一次設計圖紙,在一次圖紙里高廠變低壓側a1、b1、c1與01相連,a2、b2、c2與02相連;a1、b1、c1接到1號機6千伏廠用1B段,a2、b2、c2接到1號機6千伏廠用1A段。實際接線完全按照圖紙來施工的。

9）我們通過對高廠變低壓側分支和封閉母線的實際連接情況進行了查找，確定了高廠變低壓側與封閉母線以及6千伏1A、1B段連接情況與設計圖紙一致。

10）繼電保護人員又查找了設計院的電氣二次設計圖紙，發現二次圖紙把a1、b1、c1與01相連接的回路接到了1A段零序保護、把a2、b2、c2與02相連接的回路接到了1B段零序保護。

根據以上對一次、二次接線檢查情況和對繼電保護回路通入故障電流的保護動作情況可以做一個分析,總結一次、二次圖紙與實際接線情況,我們可以得出結論:a1、b1、c1與01相連，接到6千伏廠用1B段，而繼電保護回路連接的卻是1A段，a2、b2、c2與02相連，接到1號機6千伏廠用1A段。而繼電保護回路連接卻是跳1B段。很明顯電氣一、二次接線出現了不對應的問題。問題分析到這里，結合上述保護動作情況，可以對故障進行以下說明：6千伏1A一次風機接在6千伏1A段，當1A一次風機發生接地故障時，由于電機本身零序保護沒有投入，那么這個故障應該由1A段對應高廠變1A分支零序保護動作切除，但是由于一、二次接線不對應，在1A段發生的故障，卻是1B段保護動作，切除6千伏1B段分支，雖然6千伏1B段被切除，但是故障并沒有消除，因此1B段零序保護二段動作全停將故障切除，造成了一起發電機組非計劃停運事故。

4 啟示

上述情況在多個新建電廠發生過，并且在發生接地故障時多個電廠發生了繼電保護越級跳閘的事件。筆者覺得通過對上述問題的分析感受到的最大的心得是電氣一、二次應該是一個統一的整體，存在一個電氣一次設備，相應的就有二次回路存在，包括保護、控制、測量檢測等，因此應該從設計、施工、調試、維護各個方面均應統一考慮，上述事故的發生就是因為電氣一次、二次專業在設計、施工、調試、維護各個環節均出現了脫節，沒有統籌考慮，造成了兩個零序分支保護弄反了。同時電力系統電氣專業技術人員應該全面發展自己的技術，要對電力系統有一個全面的認識，從事電氣一次專業的技術人員應該適當掌握電氣二次技術，從事電氣二次的技術人員更應該掌握電氣一次設備的特點，這樣才能適應電力系統的需要。