一起典型的水电机组后备保护误动原因分析及对策

摘要：本文针对一起110kV线路事故引起的机组保护误动跳闸情况，对线路及机组保护动作情况进行阐述，并对相关保护动作原理及存在问题进行简单分析，提出了有效的解决方案。
0 引言
本次事故发生于南方某中型水电站，此水电站装机容量为2×18MW两台水轮发电机组，一次主接线方式为两机、一变和一线扩大单元接线。厂用电0.4kV采用二分段接线，一段从机端10kV汇流母线通过厂用变压器71T接入，另一段由外部电源通过4692开关接入，如图1所示。
1 保护配置和故障前运行方式
#1、2机组保护装置为南瑞凌伊公司的DGT-801A数字型微机保护装置，保护配置为：差动保护、复合电压记忆过电流保护、定子过电压保护、失磁保护、转子一点接地保护、转子两点接地保护、励磁变过流保护、高周切机保护、发电机定子接地保护及对称过负荷保护。
线路采用国电南自PSL-621C线路微机保护装置，以三段式接地及相间距离作为单相及相间故障的主保护，以过流I、II段及零序过流I—IV段作为后备保护，保护装置配置三相重合闸，重合方式为后重检同期方式。
事故前的一次接线方式为全接线方式，#1、2机组带满负荷运行，厂用电I、II段分段运行。#1机组除高周切机外，其它保护均投入。#2机组所有保护均正常投入，主变、线路保护正常投入。
2 事故过程及保护动作情况
2.1事故过程
2007年6月12日20点15分，该电站运行值班室内事故警铃响起，监控显示器画面红色信号条频频闪亮，运行人员经过检查核对，确认110kV线路131开关跳闸，#1、#2机组出口开关901、902跳闸。事故造成#1、2机组停机及线路停电，厂用电I段停电、II段运行。
2.2保护动作情况
1) 线路保护动作情况：20：15：05，闽嵩线线路保护PSL-621C动作，故障类型为A、B相接地故障，相间距离I段动作，131开关三相跳闸，动作测距为10KM;其中重合闸在保护动作后263MS启动，在3093MS返回，对侧重合闸为先重检无压，重合闸时间为1.5S，本侧为后重检同期，重合闸时间为1.5S。经与线路对侧运行人员联系后确认，线路对侧开关151跳开后，重合成功。
2) 机组保护动作情况：20：15：07，#2机组高周切机动作，动作结果为出口902开关跳闸，同时机组停机、灭磁。20：15：08-09，#1机组复合电压记忆过流T1(3.5S)、T2(4.0S)时限相继动作，T1时限动作结果为跳131开关，闭锁重合闸。T2时限动作结果为跳出口901开关、停机、灭磁。检查监控系统中记录发现，20：15：06，系统显示“#1机转速>115%Ue动作”、 “#2机转速>115%Ue动作”，20：15：09，显示“#2机转速>150%Ue动作”，20：15：13，显示“#2机转速>150%Ue返回”， 20：15：17，显示“#1机转速>115%Ue返回”。