零序解列装置拒动的原因分析与防范

马永才，卢丽珍，俞华慧

（国网浙江省电力公司衢州供电公司，浙江 衢州 324002)

零序解列装置拒动的原因分析与防范

马永才，卢丽珍，俞华慧

（国网浙江省电力公司衢州供电公司，浙江 衢州 324002)

阐述了零序解列装置的功能和原理，介绍了某公司零序解列装置拒动事件，通过调查分析发现引起零序解列装置拒动的原因为外接3U0的极性设置不当或大、小电流接地系统程序版本选择不当，最后提出了针对性的防范措施。

零序解列装置；拒动；系统接地

1 零序解列装置的功能和原理

目前，微机型故障解列装置被广泛地应用于带小电源的110 kV终端变电站中。它具有相间解列和零序解列2大功能，其作用是：当高压电源进线发生相间或接地故障时解列小电源，让对侧线路保护检无压重合或本侧备用电源自投装置动作合上备用电源线路，以保证变电站正常供电。由于线路故障往往以单相接地为主，因而零序解列的动作正确与否，直接关系到电网的安全稳定运行。

零序解列原理简单，它主要反映系统的零序电压。为了避免解列装置在电压互感器二次回路断线时因自产3U0回路出现零序电压而被误判为线路接地故障，导致不正确动作的情况，专门设置了一个电压二次回路断线闭锁逻辑，即接地反闭锁。它的判据是：|K(UA+UB+UC)-3U0|≥8 V(K为折算系数)，即利用自产3U0与外接3U0的差值大小来判别是电压互感器二次回路断线还是系统接地。当电压互感器二次回路断线时，两者之差大于设定值，装置被闭锁；当系统接地时，两者之差接近于0，开放零序解列出口。

2 零序解列装置拒动事件

2011年，某公司先后发生了2起故障解列装置拒动事故。事故起因为110 kV电源进线接地故障，对侧保护零序I段和接地距离I段动作，开关跳闸，但本侧110 kV故障解列装置拒动。

事故发生后，调查人员复核装置的电压、时间、

控制字等定值无异常，排除了定值失配和装置整定错误的可能。但在对断线闭锁逻辑的功能检查中，发现2起事故的原因均出在该回路中：一起为外接3U0极性接反；另一起为判据中的K值设置不当，即该装置将用在小电流接地系统中的程序版本误用在了大电流接地系统中。

3 零序解列装置拒动原因分析

3.1 外接3U0的极性设置不当引起的拒动

试验发现，该装置的断线闭锁判据不是自产3U0与外接3U0的幅值差(|K(UA+UB+UC)-3U0|≥8 V)，而是自产3U·0与外接3U·0的矢量和（|K(U·A+U·B+U·C)-3U·0|≥8 V）。从该判据中可以看出，当外接3U·0按规定的极性要求接入装置时，系统接地所产生的自产3U·0与外接3U·0的矢量和接近于0，则可以正确地判为系统接地，开放零序解列出口；但是，当外接3U·0的极性反接时，则两者的矢量和为实际值的2倍，将被误判为压变二次回路断线，零序解列被闭锁，引起装置拒动。

由于零序解列反映的仅仅是零序电压，并无零序功率方向判别的要求，所以无需在断线闭锁逻辑中对外接3U0进行极性设置。因此，断线闭锁逻辑的正确判据应该是自产3U·0与外接3U·0的绝对值之差大于等于8 V，即|K(U·A+U·B+U·C)|-|3U·0|≥8 V。

3.2 程序版本选择不当引起的拒动

一般而言，相同型号的故障解列装置分别用于不同接地方式的系统中时，由于接地反闭锁逻辑判据中的自产3U0折算系数K值不同，导致其程序编制也有所区别。如果没有按照系统的实际要求来合理选配程序版本，则会引起零序解列装置拒动。

在小电流接地系统单相接地时，故障相电压为0，非故障相电压抬高了3倍，解列装置自产3U0为173 V，外接3U0输入为100 V(电压互感器二次开口三角绕组每相额定电压为33V)；而大电流接地系统单相接地时，故障相电压为0，非故障相电压基本不变，解列装置自产3U0为57.7 V，外接3U0输入仍为100 V(电压互感器二次开口三角绕组每相额定电压100 V)。

图1和图2分别是2种不同接地系统A相接地时的向量分析。

图1 小电流接地系统A相接地时的电压向量

图2 大电流接地系统A相接地时的电压向量

由图1和图2可知，在不同的接地系统接地时，解列装置输入的外接3U0数值相同，而自产3U0的数值却不相等，两者之比为3。因此，接地反闭锁判据中自产3U0的折算系数K值应当有严格的区分。装置用于小电流接地系统中，该系数应为1/3；而用于大电流接地系统中，该系数则应为3。这样才能保证在各种系统接地时自产3U0与外接3U0的差值均为0。即：

小电流接地系统：|K(U·A+U·B+U·C)|-|3U·0|= (1/3)×173-100=0；

大电流接地系统：|K(U·A+U·B+U·C)|-|3U·0|=3×57.7-100=0。

只有这样，才能使零序解列装置正确动作。否则，将被误判为电压互感器二次回路断线，闭锁解列装置，造成零序解列装置拒动。

因此，造成事故的原因为：将用于小电流接地系统中的程序版本误用在了大电流接地系统中，即错把应该取为3的K值设置成了1/3。因此，当系统接地时，自产3U0与外接3U0的差值没有接近于0，而是约为67 V，大于压变二次回路断线判据的设定值8 V，不能开放零序解列出口。

4 防范措施

以上2起事故都是因为在系统接地时被误判为电压二次回路断线，从而闭锁了零序解列装置而引起的。为防止同类事故的发生，应采取以下2方面防范措施。

(1) 在订购设备时，应在技术协议书中标明电压等级，即注明装置是用在大电流接地系统还是小电流接地系统中，以保证设备生产厂家在供货时提供符合现场实际运行所需要的软件版本。因为设备生产厂家在装置的使用说明书中也不一定会对此类特殊情况作出专门解释，则有可能出现疏漏，所以在技术协议书中加以说明是非常必要的。

(2) 在投产前，应通过对接地反闭锁功能的试验来进一步确定厂家所提供的软件版本是否符合系统要求。试验包括外接3U0是否有极性要求以及断线闭锁判据中的K值设置是否正确等几方面。

2014-12-07。

马永才(1957-)，男，工程师，高级技师，主要从事变电站设计技术管理工作，email：llz0313@163.com。

卢丽珍(1973-)，女，高级工程师，主要从事继电保护及二次回路的设计工作。

俞华慧(1980-)，女，助理工程师，主要从事继电保护设备的安装与调试工作。