华老二220kV线路WXB-11C保护动作分析

一．事故经过

2007年8月3日13：30左右，王四营220kV变电站君王110kV线路C相永久性接地故障，保护正确动作，同时华老二220kV线路两侧WXB-11C线路保护装置纵联零序方向保护动作跳开线路，根据录波，华老二220kV线路保护是在君王线路合于故障后动作的，华老二线另外一套保护LFP-901两侧均未动作。从WXB-11C装置内部录波及老君堂变电站WDS故障录波器录波分析，两侧零序方向均为正方向，保护动作行为正确，类似故障在2006年12月9日也发生过，当时也是王四营220kV变电站君王110kV线路C相永久性接地故障，华老二220kV线路一侧WXB-11C线路保护装置纵联零序方向保护动作跳开线路，华老二线未发现明显故障点。

二．事故分析

2006年12月9日事故发生后，通过计算仿真及RTDS数字仿真系统试验分析认为：

1．试验中WXB-11C保护工作正常、逻辑正确、能正确反应于区内、外故障。

2．依照所提供的电网运行方式，王四营110kV出线发生单相接地故障时，华老二线零序电流非常小，远未达到1.5A，而且还是区外故障，不可能造成保护动作，因此，华老二线WXB-11C保护动作应与当时王四营110kV出线故障无关。

3．两侧保护装置在当时故障情况下均为正方向，且处于在动作的边界，发信时断时续，因此华老二线WXB-11C保护一侧动作另一侧不动作，另一套保护LFP901未动作可以理解。

8月3日同样事故再次发生，应该可以认定：

1．华老二线WXB-11C保护动作应与当时王四营110kV出线故障有关，上述结论第2条不成立。

2．根据录波，此次两侧WXH-11保护均动作，原因是线路零序电流已接近2A，大于动作边界值1.5A，因此两侧保护可靠动作。

3．根据保护装置报告，保护动作启动量为高频方向启动，该启动量动作较慢，因此WXB-11C保护在110kV线路合于故障后才动作，在第一次故障时并未动作。LFP901保护未动作原因是其无高频方向启动元件，其它元件又未启动，因此保护未动。

事故发生后，事故分析人员认定华老二线WXB-11C保护动作与王四营110kV出线故障有关，应该分析这两条线的关联关系，根据上一次事故分析，王四营110kV出线单相接地故障时，华老二回220kV线路零序电流不可能达到2A（二次电流），而实际录波确实如此，零序电流这么大应该有别的原因。

通过现场检查，发现这两条线路距离非常近，事故分析人员认为可能是由于两条线路间的零序互感造成一条线路单相接地故障时另一条线路感应出较大零序电流导致保护动作，这相当于华老二线纵向串联了一感应零序电压，由该电压产生了较大的零序电流，这种情况，零序电流仍然是穿越性的，但两侧零序电压会倒向，分析录波，确实如此，事故发生时，君王110kV线路一次故障电流约为7000A。

2007年8月12日华北电科院到现场实测线路互感参数，得到参数值为0.533<55.9°欧姆。

2007年8月19-20日华北电科院利用RTDS仿真系统进行实际模拟试验，模型与实际一致，试验结果与实际吻合，君王110kV线路一次故障电流约为7000A，按0.533<55.9°的互感，华老二回220kV线路二次零序电流约为2A，两侧零序电压反向，零序电流为穿越性电流，两侧零序保护均判正方向。

根据两次事故情况及实验室仿真得到最终结论：

1．由于君王110kV线路与华老二220kV线路距离很近，两条线路的互感效应不能再被忽略，现场实测互感参数为0.533<55.9°欧姆。

2．由于互感效应，君王110kV线路故障时，华老二220kV线路感应出纵向零序电压，根据每次君王110kV线路故障电流大小不同感应出零序电压及零序电流也不同，如2006年12月9日故障为1.5A( 二次电流)，2007年8月3日故障为2A。

3．由于互感效应，被感应的零序电压为纵向电压，此时两侧零序方向均为正方向（两条线路电气联系很弱），如果零序电流及电压大小达到动作值，纵联零序方向保护将动作，保护动作行为是正确的。

三．建议采取措施

1．对于这两条线路，应该把纵联零序方向保护退出或抬高动作门槛值。

2．对电网进行普查是否还有类似情况，并进行整改。