PT断线导致线路解列的分析

PT断线导致线路解列的分析

方生龙

武汉深能环保新沟垃圾发电有限公司

PT断线是电力系统常见的一种故障，可能造成严重后果。

关键词：GIS设备 PT断线 低压解列

PT断线一般可以分为PT一次侧断线和二次侧断线。当PT一次侧断线时，一种是全部断线，此时二次侧电压全无，开口三角形也无电压；另一种是不对称断线，此时对应相的二次侧无相电压，不断线相二次电压不变，开口三角形有电压。当PT二次侧断线时，PT开口三角形无电压，断线相相电压为零。本文主要针对某电厂发生的GIS设备PT二次侧接线端子松动导致的停电事故，来分析PT二次侧断线的相关问题。

一、事件经过

2014年5月，某电厂的上网线路发生停电事故，查看保护为线路故障解列保护装置动作，相关ECS报文如下：

11：39：56.210  9658C—整组启动，相对时间0ms

11：39：56.283  9658CS—PT断线，相对时间73 ms

11：39：56.551  9705C—断路器10合位分，相对时间341 ms

11：39：56.558  9705C—断路器10分位合，相对时间348 ms

11：39：56.615  9658CS—低压解列1段动作，相对时间405 ms

11：39：56.698  9658CS—PT断线返回，相对时间488 ms

二、事件分析

通过报文能知道继电保护装置9658CS已经发出PT断线报警，但是没有闭锁掉低压解列1段动作，需要进行研究。

该发电厂继保装置是南京南瑞继保电气有限公司产品，故障解列装置型号为RCS-9658CS，设置有二段低周解列保护、二段高周解列保护和二段低压解列保护；线路的测控装置型号为RCS-9705C，作用为监控各种电压电流等模拟量信号和各种开关位置等数字量信号。

该电厂GIS设备是河南平高电气股份有限公司产品，型号为ZF12-126(L)，设三个分别为主变高压侧间隔、110KV荷电线出线间隔和PT间隔。其中11PT为母线三相PT，变比是（0.2/0.5/3P精度），10PT为线路A相PT，变比是 (0.5/3P精度)。主变110KV高压侧中性点为直接接地。

在《RCS-9658CS故障解列装置说明书》2.6部分对PT断线有详细的描述：

“对于中性点接地系统（零序PT二次额定为100V），判据为：

此时，装置中显示的自产零序值为

三相电压均小于0.3*UN，且线路电压UX大于0.7*ULN判为PT断线。

以上两个判据满足任一个，装置延时80ms判别为PT断线。判为PT断线后，若电压恢复，不再满足以上条件，则瞬时返回。若“PT断线闭锁低压”投入，则PT断线报警后闭锁低压解列。

显然，PT断线报警对低压解列能否正确动作起至关重要的作用。现场使用低压解列功能，且“PT断线闭锁低压解列”控制字投入时，必须注意如下两点：

1. 为防止三相PT断线时低压解列误动，现场线路电压UX必须接入装置，且装置参数中“线路PT额定二次值”必须按实际整定；
2. 为防止误发PT断线报警而闭锁低压解列功能，外加零序电压3U0必须接入装置；装置定值单中“中性点不接地系统”控制字必须按现场实际整定（0：中性点接地系统；1：中性点不接地系统）。”

查看保护动作时的故障波形如下：

从图上数据来看，保护启动时BC线电压为74.9V，保护动作比保护启动延时399ms，与低压1段保护定值80V延时0.4s动作相吻合。观察三相电流在保护动作后30ms后才全部消失，也说明10断路器是在保护动作后分开的。所以在不考虑PT断线闭锁时，保护动作正确及时。

再分析PT断线的报警情况，将图上数据带入说明书上的判据,三个式子均成立。

表明PT断线判据1成立，触发报警，与报文一致。但是报警后并没有闭锁掉保护，在上图中能看到“闭锁解列”一直处于0位。而在查看保护定值，“PT断线闭锁低压解列”控制字为投入1状态。为验证“PT断线闭锁低压解列”的功能不能正确闭锁掉低压保护，进行如下试验：1.退出9658CS保护出口硬压板；2.确认“PT断线闭锁低压解列”控制字为投入1状态后，人为断开11PT接入9658CS的任一相小空开；3.观察9658CS装置是否有低压保护动作。如果保护动作，表明保护装置故障；如果PT断线报警，且保护未动作，表明保护装置正常。4.复位9658CS装置；5.投入9658CS保护出口硬压板。经试验证实保证装置工作正常。

三、事件结论及整改措施

此次事件是因保护定值有误，PT断线没能成功闭锁低压解列而造成保护动作的停电事件。整改措施及下一步工作计划：

1. 待批准后，改正保护定值。
2. 尽快确定电跳机方案并实施，避免发生汽机超速事件。
3. 在停机检修时，将紧固端子做为重点项目。主要部分是电气保护系统、励磁同期系统、汽机热工保护系统和汽机调速系统，确保不再发生类似事件。

四、关于PT断线的进一步分析

正常运行中的PT回路断线时，一般会有以下现象显示：

1、电压回路断线光字牌亮、警铃响；

2、电压表指示为零或三相电压不一致，有功功率表指示失常，电能表停转；

3、可能有接地信号发出(高压熔断器融断时)；

4、绝缘监视电压表较正常值偏低，相电压表指示正常。

上面PT回路断线的原因可能是：

1、高低压熔断器熔断或接触不良

2、电压互感器上次回路转换开关接触不良

3、因PT高压侧隔离开关的辅助开关触点串接在二次侧，与隔离开关辅助触点联动的重动继电器触点也串接在二次侧，由于这些触点接触不良，而使二次回路断开

4、二次侧因短路而使二次侧熔断器熔断

5、二次回路接头松动或断线。

PT回路断线，应按照以下三个步骤处理:

1、根据继电保护和自动装置有关规定，退出有关保护，防止误动作

2、检查高、低压熔断器及自动开关是否正常，如熔断器熔断，应查明原因立即更换，当再次熔断时则应慎重处理;

3、检查电压回路所有接头有无松动、断头现象，切换回路有无接触不良现象。