无人值班站主变低后备保护动作分析及处理

李雄春

摘 要：无人值班变电站的主变低后备保护动作将造成低压侧母线失压，用户大面积停电，运行人员在路途上得花费一些时间，本文主要探讨调度员在事故发生后的应急处理，在安全的前提下如何快速送电。

关键词：无人值班;低后备保护;备自投;加速元件

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.154

无人值班变电站主变低后备保护动作后，相应10kV母线跳闸。变电运行人员自接到监控电话、出车、现场检查、汇报调度，整个过程很难在30分钟内完成。而根据南方电网事故调查规程，停电超过30分钟，事故事件级别将上升一个等级。本局近年恰好发生几起这样的电网事件，低后备动作跳变低开关，同时闭锁10kV母联备自投，造成大量用户停电。那么，在当前环境下，调度员该如何处理此类事故呢？先看以下案例。

1 事故经过及分析

事故1：2015年5月，某110kV无人值班变电站#1主变低后备保护动作，跳变低501开关，10kV 1M失压。当值调度未发现1M任一馈线有保护动作信号，即令监控断开1M所有开关，用501开关强送1M，#1主变低后备保护再次动作跳开变低501开关。30分钟后巡维人员到达现场，发现#1综合接地保护装置冒烟（该设备仅通过5T11刀闸与母线连接），设备损坏严重。拉开#1综合接地保护装置5T11隔离刀闸后，试送1M正常，从跳闸到恢复负荷大约2小时。

事故2：2017年6月，某110kV无人值班变电站#2主变低后备保护动作，跳变低502开关，10kV 2M失压，同时F25馈线亦有保护动作信号，但525开关仍在合位。当值调度判断F25馈线故障越级引起，断开2M所有开关后，强送502开关对2M送电正常，从跳闸到陆续恢复除F25外的所有负荷大约45分钟。后经查线，明确为F25线路前段故障。

事故3：2017年7月，某35kV无人值班变电站#1主变低后备保护动作，跳变低501开关，10kV 1M失压，各馈线均没有保护动作信号。当值调度判断母线故障概率较大，没有选择强送一次，而是通知配网转电（仅能转移部分负荷），等待各专业班组进站检查。由于该站地势较偏，班组路途花费3小时，加上停送电及试验时间，共花费5个多小时才最终恢复所有用户供电。造成事故的原因是F13馈线保护定值的过流III段控制字设为0，即过流III段未投入，线路故障在过流III段范围，线路保护拒动引发变低后备越级跳闸。

从以上三个事故案例，我们可以看出主变低后备保护不但能够保护10kV母线及附属设备，还作为10kV馈线的后备保护。因此，当保护动作时，调度员首先需要判断故障点的位置，是线路越级还是母线故障。事故2故障现象明显，故障点容易找，较短时间内隔离故障恢复了其他设备送电。而事故3与事故1故障现象差不多，均是低后备动作跳开变低开关，且没有馈线保护动作信息，鉴于事故1的强送加重了母线附属设备损伤，事故3发生时，调度员也担心母线故障，没有及时强送，导致用户较长时间停电。那么，主变低后备保护动作后要不要对母线强送呢？根据调度规程，除GIS母线不能强送外，其它类型母线并没有明确要求，原则上可以强送一次10kV母线。考虑到当前用户对供电可靠性要求越来越高，所以在不能通过调整运行方式恢复用户供电的情况下，对母线进行一次强送是唯一的选择。强送，可能成功，但如果故障点恰好在母线，必将造成设备更为严重的损毁，到底如何强送？如何将可能的设备损失降到最低呢？

2 控制措施

2.1 调度台增加保信系统

保信系统能够将保护动作情况详细呈现出来，什么保护动作，故障相，测距，短路电流值等等。短路电流值的大小尤其能够区分故障点是在母线还是在线路，正常情况下母线故障的短路电流要远大于线路，但如果是线路近区短路，则比较难判断。事故3中如果当值调度员掌握了短路电流值，大致就能判断故障点不在母线了。

2.2 利用变电站遥视系统

通过遥视系统查看高压室有没有明显的爆炸、冒烟、着火等故障现象，如果已经发现有明显故障，肯定是不能强送，若没有发现，则判断母线故障概率降低，但也不能排除母线轻微故障的可能。当然，遥视系统目前还未普及，维护经常不到位，夜晚更是基本看不清设备，因此遥视系统的作用有限，仅起一个辅助作用。

2.3 主变低后备保护装置增设加速元件

10kV线路保护配置了过流加速元件，110kV线路则有距离加速，因此线路强送时，合闸于故障能尽快跳闸。相对而言，主变低后备保护仅配置两段经复合电压闭锁的过流保护，第一时限跳母联，第二时限跳变低。由于主变低后备保护跳变低开关的动作时间整定为0.9s，倘若合闸于故障，这个时间就显得太长，对设备造成的二次伤害较大。能否参照线路保护，在主变低后备保护装置增加一个过流加速元件呢？当用变低开关强送母线时，若合闸于故障则加速跳闸，将强送对母线及附属设备的损害降到最低。技术上，这个想法应该是行得通的。

以南瑞继保NSR612RF 线路保护测控装置为例，该装置配备两段经复压、方向元件闭锁合闸后加速保护，作为过流II 段保护、过流III 段保护的后加速保护。用于在手合或重合于远端的故障时，在后加速保护开放时间内，以短于过流II 段、III 段的时限，快速切除线路短路故障。即无论手动或远控合闸，或重合闸动作，开关由跳位变为合位的开放时间内，后加速保护有效;在开放时间外，后加速保护自动退出。通常情况下，后加速II 段保护、III 段保护的电流定值分别整定为过流II 段保护、过流III 段保护的电流定值，动作时限分别小于过流II 段保护、过流III 段保护的动作時限。

所以，通过对主变低后备保护升级，参照10kV线路保护，只要增加一个过流加速元件，在变低开关由分至合的开放时间内，短路电流达到定值则保护加速跳闸，跳开变低开关。

3 总 结

无人值班站主变低后备保护动作，10kV母线失压后，调度员应立即处理，尽快恢复送电，配网能快速转电的优先转电，不能转电时做好强送母线的准备，强送前利用保信系统、遥视系统等一切手段，尽可能多了解故障信息，排除母线故障的可能性。当然，最重要的还是保护升级，建议主变低后备保护装置增设加速元件。

参考文献：

[1]NSR600RF系列保护测控装置技术说明书[S].