节能变电所进线柜低电压保护动作分析

　　1.故障经过
　　6月26日上午电仪车间在审批完故障查找方案、办理完检修许可证、预危分析后开始进行307H配电室直流母线接地故障的处理，至上午下班时查出故障原因是307H高压室直流屏至I段母线直流控制电源电缆接地。
　　6月26日下午更换接地电缆，14点30分重新从307H三楼直流屏室到307H二楼高压室I段隔离柜处敷设了一根YJV-1 2×4电力电缆，敷设完毕后，进行307H I段所有高压柜低电压联片解除、停电、更换电缆等工作，15：55时电缆更换工作结束，送电正常，投用I段所有高压柜低电压联片正常。
　　16：04时，为了检查电缆损伤原因，避免故障扩大，决定将故障接地电缆拆除，在拆除过程中，由于接地电缆与其他电缆绑在一起，由于拆解绑线的震动，导致307H配电室直流屏供II段母线控制电源6 mm2电缆脱落一颗，307H配电室II段母线控制电源断电，在三楼负责拆线的维修人员发现线头脱落后立即电话通知在307H二楼的电气主任，该电缆线头脱落导致307H配电室II段控制电源断电，在控制电源断电的情况下，II段所有设备全部保护失灵并且不能进行开停车操作，事态紧急，来不及办理票证，保护联片也未解除，电气主任命令正在三楼作业的维修人员立即断开II段控制电源开关，将脱落的线头压接好重新恢复供电。维修人员在断开II段控制电源开关时错误的断开了II段储能电源开关，致使II段储能电源断电，电气主任发现后立即通知三楼的维修人员停错电源，维修人员合上II段储能电源后再停II段控制电源，停电后接好脱落线头，然后询问电气主任接线完毕是否送电，电气主任命令送电，送电后307H配电室II段母线所带全部高压电机低电压保护动作跳闸，生产装置停车。事故发生后，电仪车间及时通知相关车间开启跳闸设备，随后设备陆续开车。
　　2.故障分析
　　2.1微机保护装置动作情况：
　　307H 进线柜采用深圳中电微机保护装置SEL351A，SEL351A低电压逻辑为：SV7=(27AB+27BC+27CA)*!LOP，延时1S，27AB、27BC、27CA是三个线电压低压元件，LOP是PT断线，此逻辑含义为：任一线电压低于定值，同时PT断线不发生，达到延时，低电压保护动作。
　　以下是低电压保护动作前后SEL351A装置的事件顺序记录及故障录波图，分析如下：
　　1)在06/26/0916:04:59.805时刻，PT电压低于定值，低电压元件启动，同时PT断线启动，闭锁低电压保护，低电压保护没有动作，即此次失压没有引起跳闸。论文发表。
　　2)在06/26/0916:06:30.683时刻，PT电压恢复正常，低电压元件返回。
　　3)在06/26/0916:08:08.538时刻，开入量IN101、102、104返回，说明此时控制电源消失，同时装置工作电源消失，SEL351A装置失电。
　　4)在06/26/0916:08:26.872时刻，装置重新上电启动正常，同时低电压元件动作，1秒钟后，即06/26/0916:08:27.872时刻，低电压延时到，低电压保护动作出口。从（图一）中的故障录波中也可以清楚的看到，低电压动作时三相电压全部为0，说明在控制电源消失、SEL351A装置工作电源消失的过程中，交流电压同时消失，故SEL351A一上电启动正常，即低电压保护动作。论文发表。
　　5)PT断线的原理是当检测到正序电压V1有10%的下降，而正序电流I1和零序电流I0没有相应的变化，即报PT断线。本次事故，当装置掉电之前电压已经消失，在装置上电后，正序电压没有10%的下降过程，故未报PT断线。
　　6)在6月30日下午，经设备动力处、电仪车间的同意，解除所有高压柜所有保护出口连片后，对装置SEL351A进行了一次模拟停送电的操作。先断开装置SEL351A的电源，再断开控制回路电源，然后送SEL351A装置电源后，SEL351A发出了低电压保护动作。但微机保护的原理为如果保护装置监测到无电压或电压下降10%以上，三相电流没有相应变化时，应报PT断线的。论文发表。在本次模拟操作中，断开SEL351A电源再送上后，由于PT消谐回路的电压原理图纸设计有误，SEL351A装置是没有检测到电压信号的，但此时装置是有电流检测值的，且三相电流是没变化的，此时微机保护装置电流正常无电压的情况下应该判断为PT断线报警，但实际上报了低电压保护动作，这说明，SEL351A装置本身固有的程序、逻辑和微机保护原理是有不同之处的。
　　综合以上原因，16点08分发生低电压跳闸问题的关键是控制电源消失，为什么同时引起装置工作电源、PT交流电压同时消失，这是引起此次跳闸事故的根本原因。经过6月30日的排查，基本上确定原因，系原理接线图有误。
　　307H高压室PT柜PT消谐回路的电压图纸，图中椭圆标记部分是一个继电器ZJ的三个常开接点，ZJ继电器受直流控制电源控制，有控制电源时，ZJ的三个接点闭合，电压小母线有电压，当没有控制电源时，ZJ的接点打开，电压小母线没有电压，这就是控制电源消失后，PT电压同时消失的根本原因。小母线的电压是给保护装置做保护和计量装置计量用的，是绝对不能停的，停了以后，保护装置不能正常保护，计量装置也不能正确计量。ZJ是消谐回路的一个继电器，它的接点应该放在TPM300装置之前，而不应该放在图上红色标记的这个地方，这是不合理的，这也是导致本次事故的主要原因。
　　2.3接线错误
　　图纸上设计的控制电源和微机保护装置电源是在一起的，都是从±WC直流小母线接下来的，而在2#进线开关柜上，是把SEL351A装置的电源接在储能电源回路里，这是严重的接线错误，是很容易引起保护装置的误掉电。我们知道，SEL351A保护装置失电，等于该回路在不带保护运行，这是绝对禁止的。
　　　　3.采取措施
　　综合以上原因，此次低电压保护动作的主作原因是由于回路原理有误、接线有误和SEL351A装置在线停送电自检时有可能出现误判导致的，为了避免以后再发生类似的情况，我们建议做以下整改：
　　1.307H变电所PT柜设计错误，PT出口安装继电器(全公司其他变电所均无此设计方法)。安徽赛普生产的PT柜设计上在PT二次侧安装了扩展继电器，用于扩展隔离开关位置触点，而继电器的主触头控制PT二次侧输出，任何继电器故障、控制电源断电、控制开关故障、二次回路故障、触点接触不良等都会造成PT二次输出断电，继电器的设计安装位置错误。在消谐柜内，把ZJ继电器的三个接点短接，绝对不允许控制回路失电时，PT交流电压同时失电。
　　2.修改2#进线柜SEL351A微机保护装置电源空气开关接线，按照图纸，把装置电源空气开关的上侧和控制电源空气开关上侧并到一起，而不是接在储能回路上。
　　3.在正常运行时，要保证微机保护装置工作电源正常，如要给微机保护装置停电、上电，请做好防护措施，如解开保护出口压板。
　　4.在以后的工作中，技术人员严格项目验收管理和检修施工规范管理，做到验收细致不漏项，存在缺陷不放过，整改不彻底不送电。制定检修方案必须对充分考虑检修风险，制定可行防范措施，做到每个细节都用票证约束和规范，杜绝检修对生产的影响。