RCS-901G高频方向保护拒动原因分析

余 平，姚国明

(清江隔河岩水力发电厂，湖北 长阳 443503)

清江隔河岩水力发电厂500 kV线路(清葛线)按照双重化配置原则配置了两套保护，一套为北京四方公司生产的CSC-103B型光纤差动保护，另一套为南瑞继保公司生产的RCS-901G型高频方向保护。同时还配置了RCS-921G断路器失灵及重合闸保护。线路运行时，两套保护都投入运行，线路出现故障时，两套保护应均动作。

1 线路故障经过

2018年7月22日，500 kV清葛线发生单相瞬时接地故障，隔河岩电厂侧CSC-103B光纤差动保护动作，出口跳开故障相C相断路器，RCS-921G断路器失灵及重合闸保护装置重合闸动作重新合上断路器，线路恢复正常运行。RCS-901G高频方向保护未启动。2018年7月22日9时17分，隔河岩电厂中控室监控系统报警，报文显示：

09:17:58，500 kV清葛线录波装置启动；

09:17:58，500 kV清葛线四方CSC-103B光纤差动保护动作；

09:17:58，500 kV清葛线CZX-12G操作箱跳II出口跳闸动作；

09:17:58，500 kV清葛线CZX-12G操作箱断路器位置不一致或非全相运行动作；

09:17:59，500 kV清葛线RCS-921G重合闸动作；

09:17:59，500 kV清葛线CZX-12G操作箱断路器位置不一致或非全相运行复归；

09:18:00，500 kV清葛线录波装置启动复归。

故障发生时，隔河岩电厂4台机组处于全停状态。清葛线出口开关5051开关在合位。故障发生后，保护人员检查保护设备，发现信号与中控室信号一致，但两套线路保护只有CSC-103B光纤差动保护动作并出口跳开故障相C相断路器，RCS-921G断路器失灵及重合闸保护装置经835 ms延时后重新合上C相断路器，线路恢复正常运行，而RCS-901G高频方向保护并未启动。

2 原因分析

现场检查500 kV清葛线光纤差动保护CSC-103B(北京四方)差动远方召唤启动、分相差动动作、对侧差动动作，清5051开关C相经CZX-12G操作箱出口跳闸，RCS-921G失灵及重合闸保护装置延时835 ms后重合闸动作，清5051开关C相合闸成功。清葛隔线RCS-901G型高频方向保护未启动、未出口、未发信、收信2次，对侧RCS-901G保护装置只启动、未出口、发信2次、未收信。隔河岩电厂500 kV线路所配置两套保护中，一套为南瑞继保的RCS-901G高频方向保护，以硬接点的方式与对侧交换方向信息，利用本厂33号载波机与对侧构成允许式的高频方向保护。对侧为葛洲坝500 kV开关站，所配置的两套线路保护和母差保护的型号与隔河岩电厂侧完全一致。故障发生时，隔河岩电厂侧机组未发电，而对侧母线有电，隔河岩电厂侧为弱馈侧。经查看定值发现，隔河岩电厂侧定值单上“弱电源侧”控制字为0，现场保护装置上“弱电源侧”控制字也为0。故障时，隔河岩电厂侧保护装置采集到的故障电流小，保护启动元件不能动作，而弱馈功能也没投，所以隔河岩电厂侧保护元件不能通过弱馈功能启动，故不能向对侧发信，对侧保护未收到隔河岩电厂侧的发信，对侧保护也没有动作。

3 弱馈保护原理介绍

线路正常运行时，如果线路两端都是强电源，当发生区内故障时，两侧都会提供足够大的短路电流，两侧保护均能正确动作出口。但是如果线路一侧为弱电源侧或为线路末端无电源，这种情况下发生区内故障，弱电源侧故障电流小，保护启动元件可能不能动作，无法向对侧发信。强电源侧故障电流足够大，启动元件动作，但收不到弱电源侧的允许信号，故不能动作出口。为了解决这种情况，继电保护厂家研发了弱馈保护。当发生区内故障时，强电源侧保护判为正方向故障则向弱电源侧发信，弱电源侧保护启动元件本身不能动作，但是由于线路故障时，会造成弱电源侧母线电压下降，满足了弱馈保护出口条件，强迫启动元件动作，并发信。这样两侧的保护都可以动作切除故障[1]。

图1 弱馈保护图

4 解决方案

2018年12月，在清葛线检修期间，清葛线两侧(隔河岩电厂和葛洲坝开关站)均将RCS-901G高频方向保护更换为南瑞继保公司生产的PCS-931A-G-R型光纤差动保护。该保护的固有启动方式之一是“纵联差动或远跳(远方其他保护动作)启动”，即固定投入弱馈保护功能。发生区内故障时，弱电源侧电流启动元件可能不动作，此时若收到对侧的差动保护允许信号，则判别差动继电器动作相关相电压及相间电压，若小于65%额定电压，则辅助电压启动元件动作，去开放出口继电器正电源7 s，从而解决了RCS-901G弱馈时因为控制字未投而拒动的问题。

调试完保护装置后，两侧进行了通道联调，重点对弱馈功能进行了调试。其弱馈功能不需要控制字控制，自动投入，条件满足时弱馈保护动作[2]。

5 结 语

本文以一次RCS-901G高频方向保护拒动事件为背景，介绍了弱馈保护的原理。保护型号的RCS-901G的线路保护在运行时，要注意检查弱馈保护控制字的投退是否合理，防止拒动事件再次发生。