摘要： 对220kV福凯Ⅱ回线高频闭锁距离保护误动原因作了分析，同时给出了解决措施。
关键词： 微机保护；　高频闭锁距离；　零序电流保护；　阻抗；　方向
中图分类号：TM773　　　文献标识码：B　　　
文章编号：1003－4897(2000)02－0051－02

1　前言
　　1999年6月29日，福凯线Ⅰ线中点附近发生BC相短路故障,故障线11、15保护均正确动作切除故障，同时福凯Ⅱ回福泉侧11保护高频闭锁距离误动作，造成系统解列，损失较大，事故后许昌继电器研究所与贵州省电力调通局共同对误动作原因作了深入的查找和分析，现把查找事故的经验与结果介绍给同行以供参考。

2　系统情况
2.1　主接线图

图1

2.2　系统参数

表1
 

　　以上各值均为100MVA基准容量下的标幺值。
2.3　保护配置及整定值
　　两回线保护均为11、15构成双套保护。见表2。
表2
 

　 　 CT/PT R_dz x_dz IQD IWI DI₂ 3I₀ 福泉 1200/5

220/0.1

3　系统故障及保护动作情况
　　1999年6月29日，福泉至凯里Ⅰ回线中点附近(距凯里26.6km)发生BC两相短路接地故障，故障线11、15保护均正确动作，将故障线切除，同时Ⅱ回线福泉侧11保护高频闭锁距离误动作，跳开本侧开关，使系统解列。
　　福凯Ⅱ回线11保护动作报告如下：
　　福泉侧：
　　21ms　　GBJLTX　　(高闭距离停信)
　　85ms　　GBJLCK　　(高闭距离出口)
　　CJ　　X＝11.25，R＝4.31　　BC　　(测距)
　　凯里侧：
　　21ms　　GBQD　　(高闭启动)
　　71ms　　GBI0TX　　(高闭零序停信)
　　CJ　　X＝-5.22，R＝-1.29　BC　　(测距)
　　两侧故障录波情况如图2，图3所示：
　　1∶ 220　福筑一回UA　2∶ 220　福筑一回UB　3∶ 220　福筑一回UC
　　4∶ 220　福筑一回3U0　5∶ 220　福凯二回IA　6∶ 220　福凯二回IB
　　7∶ 220　福凯二回IC　8∶ 220　福凯二回3I0　9∶ 220　福凯二回开关A跳　　10∶ 220　福凯二回开关B跳　11∶ 220　福凯二回开关C跳　　12∶ 220　福　　凯二回高闭收信

图2　福泉侧故障录波图

4　故障及保护动作行为分析

4.1　故障分析
　　由福凯Ⅱ回线故障录波图可知：故障开始时流经福凯Ⅱ回线的故障电流较小，福凯Ⅰ回线福泉侧开关跳开后，福凯Ⅱ回线BC相及零序电流突然增大，直至开关跳开切除故障。
　　1∶ 二号主变UA　　　　2∶ 二号主变UB　　　3∶ 二号主变UC
　　4∶ 二号主变3U0　　　5∶ 凯福二回IA　　　　6∶ 凯福二回IB
　　7∶ 凯福二回IC　　　8∶ 凯福二回高闭收信
 

图3　凯里侧故障录波图

　　分析福凯Ⅱ回线福泉侧故障录波图中电流，电压之间的相位关系可知，整个故障过程中UBC始终超前IBC60度左右，即BC相阻抗一直在正方向。
 

图4

　　而从凯里侧故障录波图上可清晰地知道UBC始终滞后IBC130度左右，即BC相阻抗应一直在反方向，电流突变前及突变后的3U0及3I0之间的相位关系则如图5所示：
 

图5

　　即突变前3I0超前3U0110度左右，零序方向为正方向，突变后3I0滞后3U0约70度左右，零序为反方向。
　　综合上面的分析可以发现在福凯Ⅰ回线福泉侧开关跳开前，福泉侧BC相阻抗与凯里侧零序方向同为正方向。为什么会出现这种情况呢?让我们再看一下系统主接线图及系统参数，S1侧正序阻抗远小于S2侧正序阻抗，但零序阻抗却大于S2侧零序阻抗，此次故障点又在福凯Ⅰ回线中间部位，这就是造成这种现象的根本原因。
4.2　保护动作行为分析
4.2.1　福泉侧11保护动作行为分析
　　由于故障一开始该侧BC相阻抗一直在正方向，且由于保护整定值的Xdz及Rdz分别为15.1和2.45比较大，因此，保护启动后高频闭锁距离很快在21ms左右停信，等到对侧GBI0一停信，经过5ms左右的延时确认立即出口跳开三相，而重合闸设置为单重方式，重合未出口。从上面的动作情况来看是符合11保护的设计要求的，因此，可以认为本侧保护本身的动作行为是正确的。
4.2.2　凯里侧11保护动作行为分析
　　故障发生后，该侧BC相阻抗一直反方向，高频保护经一短延时转到振荡闭锁模块，在振荡闭锁中投入高频零序方向元件，而此时零序方向为正方向，零序电流为1.15A左右，正好在零序门槛附近，于是高频零序在71ms停信，此时对侧距离也一直在停信，但此时高频零序出口需要带60ms延时以躲避零序倒方向，从录波图上看到零序刚一停信电流已开始突变，零序方向转为反方向，因而在停信20ms左右高频零序收回停信后，由于延时不到，高频闭锁零序未动作于出口。
4.2.3　保护误动原因分析
　　综合以上分析，我们认为造成本次11型保护误动的主要原因是：
　　1) 高频闭锁保护中距离阻抗值过大，在系统的特定运行参数下，双回相邻线中一回线中点附近发生故障时，大电源侧相间距离判为正方向，而小电源侧零序方向判为正方向，此时若相间距离阻抗定值过大容易满足动作条件，则另一回非故障线路保护会发生误动。
　　2) 11型保护高闭保护，在设计上存在一定缺陷。与101、102型保护比较没有考虑不同动作原理保护之间的配合。与15型保护比较，受起动方式限制，保护动作开放时间过长。在福凯双回配置有15型保护，同样定值，本次保护未发生误动，说明原理缺陷也是误动的重要原因。

5　改进措施
　　1) 建议将高频闭锁保护中距离阻抗整定值缩小，按规程要求，高频闭锁的相间距离阻抗值，按全线2的灵敏度整定，不宜整定过大。在原理不作改进的条件下，将大大减小特定运行参数下误动的可能性。
　　2) 为保证距离阻抗Ⅲ段的正确动作，将重合闸的启动回路从距离保护的启动回路上解开，并到零序保护的启动回路上(后期出厂的11型保护已改过)。