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摘要：某风电场变电站220kV母线保护误动作，造成整个风电场变电站全停事故。原因是母线保护装置1号变压器支路交流二次回路误接线，当系统发生区外故障时，流过母线的二次电流无法正确反应一次系统的故障情况，母线保护差动电流超过定值所引起的。母线保护误动作 导致大面积停电事故， 对于整个电力系统的危害极大，本文对区外发生单相接地故障引起220kV母线差动保护误动作进行分析，查找事故原因，提出验收时检验电流二次回路的方法和重要性。
关键词：母线差动保护;交流二次回路;验收试验;带负荷测试。
1、设备概述
某220kV风电场于2016年投运，一条220kV线路L与主系统联络，2019年底在原有一台50MW变压器1B的基础上又增容2台50MW变压器2B、3B和两套220kV母线保护，如图1所示。该风电场一次系统采用单母线运行方式，1号变压器中性点直接接地运行，2号主变压器、3号主变压器中性点经间隙接地运行，向系统送出1MW的电力。220kV母线保护A套配置PCS-915A-G保护装置，此装置为南瑞继保公司生产，其功能包括母线差动保护、断路器失灵保护、死区保护等。220kV母线保护B套配置CSC-150A-G保护装置，此装置为北京四方继电保护公司生产，其功能包括快速虚拟比相式电流突变量保护、常规比率制动式电流差动保护、断路器失灵保护、死区保护等。三台主变1B、2B、3B保护分别配置两套CSC-326DB保护装置，此装置为北京四方继电保护公司生产，其功能包括比率差动、差动速断、中性点接地电流保护、中性点接地过压保护、高低压侧后备过流保护，非电量保护。220kV线路L保护装置A套配置南瑞继保公司生产PCS-931SA-G保护装置，B套配置国电南京自动化股份有限公司生产的PSL-603UA-G保护装置，其功能包括光纤电流差动保护、距离保护和零序电流保护。
2、事故经过
2020年06月20日04：04：15 650 该风电场220kV母线保护A套差动保护启动，220kV线路保护A套PCS-931SA-G保护装置启动、线路保护B套PSL-603UA-G保护装置启动，1号主变两套CSC-326DB保护装置启动;04：04：15 651 220kV母线保护B套差动保护启动，54ms后220kV母线保护B套 I母线差动动作，跳开220kV线路2251开关、1号主变高压侧2201开关、2号主变高压侧2202开关、3号主变高压侧2203开关，造成风电场交流系统全部停电事故，风电场变电站全站动力交流消失，不间断电源UPS及两组直流充电机告警。
3、220kV母线保护B套动作行为分析
调取母线保护、线路保护、主变保护及故障录波器故障报告进行分析可知，故障大约持续60ms。220kV母线保护B套动作报告显示0ms差动保护启动，54ms I母线C相差动动作、大差差流ICD：4.531A，小差差流ICD：4.531A。母线保护动作报告很清晰看出C相差动动作;图2 A相电压明显降低，BC相电压未变化;图3反映是220kV线路故障电流波形，其三相电流幅值大小相等同相位;图4是主变高压侧波形，三相电流同相位但C相幅值是AB相电流幅值2倍，A相电压降低C相差流增大。
母线差动保护的保护范围为母线所有出线电流互感器之间的一次电气部分，母线上所有的各连接元件的电流互感器按同名相同极性连接到差动回路，正常满足ΣI=0方程，当被保护范围内发生故障差动电流达到动作定值才动作。
母线差动保护的保护范围为母线所有出线电流互感器之间的一次电气部分，母线上所有的各连接元件的电流互感器按同名相同极性连接到差动回路，正常满足方程，当被保护范围内发生故障差动电流达到动作定值才动作。
由图2得知A相电压降低30V，系统A相单相接地故障，从调度部门得知上一级变电站的一回出线发生A相接地短路;那么为什么当系统A相单相接地故障线路三相电流幅值大小相等相位相同，什么原因造成主变高压侧三相电流同相位且C相幅值是AB相电流幅值的2倍，造成母线差动保护动作的原因是什么？
当系统发生A相接地故障220kV线路ABC三相电流数值4.50A，电流幅值基本相等角度同相位。试分析如下：
如图1所示，该风电场经一条220kV线路与系统相连，风电场3台变压器中只有1号变压器220kV侧中性点直接接地，2号主变压器、3号主变压器中性点经间隙接地，由于风场负荷不大风电场侧正负序网络视为开路，零序网络只有在1号变压器存在。当220kV线路A相接地故障时，各相电流及特征由A相接地短路的边界条件，得：
由于变压器低压侧负荷不大，可以近似认为负荷阻抗为无穷大，故可得变压器高压侧的各序电流：
若忽略负荷电流影响，220kV线路及1号主变高压侧ABC相电流即为零序电流，数值应大小相等相位相同，主变高压侧三相电流同相位且C相幅值是AB相电流幅值的2倍是否造成母线差动保护误动作的原因呢？
4、误动作原因分析
首先检查母线保护定值单给定的参数，均符合技术要求;对母线保护中第二支路（1号主变高压侧电流）和第一支路（220kV线路电流）作电流平衡度线性度刻度校验，精度均满足检验规程要求，进行静态模拟传动试验，数据结果正确。检查差动保护电流接线正确，无二次回来两点接地现象，绝缘良好，端子排无松动，电流互感器特性良好，无饱和现象，在对1号主变高压侧一次通流试验时母线保护B套CSC-150A-G母线保护C相电流采样比理论值高2倍，检查1号主变高压侧汇控箱去CSC-150A-G母线保护N4041接到 1D33 （CT24-C-4S2 变比600/5），正确的接法应接到带有短路连片1D34、1D35、1D36 （CT34-A-4S3、CT34-B-4S3、CT34-C-4S3变比1200/5）上，由于1号主变高压侧汇控箱到母线保护B套CSC-150A-G差动保护N4041错误接线，使C相电流大一倍，根据线路及1号主变高压侧在系统发生A相接地故障时，母线保护C相的差动电流为4.5×2-4.5=4.5A>4.0A母线动作值。
5、整改效果与处理措施
1号主变电流回路按正确接线更改后带负荷测试，母线保护未出现差动电流，运行正常。此次交流二次回路误接线引起母线保护误动作，造成整个风场变电站全停事故，从中暴露了一些继电保护专业管理的存在严重问题，针对设备新投运验收项目做的不全不细，未全面执行《继电保护及二次回路安装及验收规范》、《继电保护和安全自动装置运行管理规程》及《国家电网十八项电网事故重大反事故措施》，未编制符合现场实际的验收细则，对新设备投运测试存在问题估计不足也是造成这次事故的主要原因之一，这次的全停事故也给我们敲响了警钟，继电保护工作来不得半点马虎，不能凭经验工作，必须严谨、仔细认真。
母线保护装置在第一次投运带负荷测试时，由于测试电流没有达到规定要求，二次电流采样值接近于零漂时误认为C相差动电流在合格范圍，留下事故隐患。通过这次事故加强隐患排查工作，彻底检查每套保护装置二次接线和装置采样精度情况，杜绝继电保护“三误”的发生。
6、结束语
近年来随着电网规模的发展，新建变电站大量投运，智能变电站等新技术的大量应用，对继电保护工作的要求越来越高。高质量的验收及带负荷测试可以大大减少误接线的可能，设备投运一年内的首次检验工作，也能及时发现事故隐患。因此，增强一线工程人员技能水平与责任心，严格执行继电保护相关工作规程，积累经验和教训才能更好的保证电网的安全运行。
参考文献
[1]国家电力调度通信中心.国家电网公司继电保护培训教材.北京：2009：105
[2]景敏慧.电力系统继电保护动作实例分析.北京：2012.12：192
关键词：母线差动保护;交流二次回路;验收试验;带负荷测试。
1、设备概述
某220kV风电场于2016年投运，一条220kV线路L与主系统联络，2019年底在原有一台50MW变压器1B的基础上又增容2台50MW变压器2B、3B和两套220kV母线保护，如图1所示。该风电场一次系统采用单母线运行方式，1号变压器中性点直接接地运行，2号主变压器、3号主变压器中性点经间隙接地运行，向系统送出1MW的电力。220kV母线保护A套配置PCS-915A-G保护装置，此装置为南瑞继保公司生产，其功能包括母线差动保护、断路器失灵保护、死区保护等。220kV母线保护B套配置CSC-150A-G保护装置，此装置为北京四方继电保护公司生产，其功能包括快速虚拟比相式电流突变量保护、常规比率制动式电流差动保护、断路器失灵保护、死区保护等。三台主变1B、2B、3B保护分别配置两套CSC-326DB保护装置，此装置为北京四方继电保护公司生产，其功能包括比率差动、差动速断、中性点接地电流保护、中性点接地过压保护、高低压侧后备过流保护，非电量保护。220kV线路L保护装置A套配置南瑞继保公司生产PCS-931SA-G保护装置，B套配置国电南京自动化股份有限公司生产的PSL-603UA-G保护装置，其功能包括光纤电流差动保护、距离保护和零序电流保护。
2、事故经过
2020年06月20日04：04：15 650 该风电场220kV母线保护A套差动保护启动，220kV线路保护A套PCS-931SA-G保护装置启动、线路保护B套PSL-603UA-G保护装置启动，1号主变两套CSC-326DB保护装置启动;04：04：15 651 220kV母线保护B套差动保护启动，54ms后220kV母线保护B套 I母线差动动作，跳开220kV线路2251开关、1号主变高压侧2201开关、2号主变高压侧2202开关、3号主变高压侧2203开关，造成风电场交流系统全部停电事故，风电场变电站全站动力交流消失，不间断电源UPS及两组直流充电机告警。
3、220kV母线保护B套动作行为分析
调取母线保护、线路保护、主变保护及故障录波器故障报告进行分析可知，故障大约持续60ms。220kV母线保护B套动作报告显示0ms差动保护启动，54ms I母线C相差动动作、大差差流ICD：4.531A，小差差流ICD：4.531A。母线保护动作报告很清晰看出C相差动动作;图2 A相电压明显降低，BC相电压未变化;图3反映是220kV线路故障电流波形，其三相电流幅值大小相等同相位;图4是主变高压侧波形，三相电流同相位但C相幅值是AB相电流幅值2倍，A相电压降低C相差流增大。
母线差动保护的保护范围为母线所有出线电流互感器之间的一次电气部分，母线上所有的各连接元件的电流互感器按同名相同极性连接到差动回路，正常满足ΣI=0方程，当被保护范围内发生故障差动电流达到动作定值才动作。
母线差动保护的保护范围为母线所有出线电流互感器之间的一次电气部分，母线上所有的各连接元件的电流互感器按同名相同极性连接到差动回路，正常满足方程，当被保护范围内发生故障差动电流达到动作定值才动作。
由图2得知A相电压降低30V，系统A相单相接地故障，从调度部门得知上一级变电站的一回出线发生A相接地短路;那么为什么当系统A相单相接地故障线路三相电流幅值大小相等相位相同，什么原因造成主变高压侧三相电流同相位且C相幅值是AB相电流幅值的2倍，造成母线差动保护动作的原因是什么？
当系统发生A相接地故障220kV线路ABC三相电流数值4.50A，电流幅值基本相等角度同相位。试分析如下：
如图1所示，该风电场经一条220kV线路与系统相连，风电场3台变压器中只有1号变压器220kV侧中性点直接接地，2号主变压器、3号主变压器中性点经间隙接地，由于风场负荷不大风电场侧正负序网络视为开路，零序网络只有在1号变压器存在。当220kV线路A相接地故障时，各相电流及特征由A相接地短路的边界条件，得：
由于变压器低压侧负荷不大，可以近似认为负荷阻抗为无穷大，故可得变压器高压侧的各序电流：
若忽略负荷电流影响，220kV线路及1号主变高压侧ABC相电流即为零序电流，数值应大小相等相位相同，主变高压侧三相电流同相位且C相幅值是AB相电流幅值的2倍是否造成母线差动保护误动作的原因呢？
4、误动作原因分析
首先检查母线保护定值单给定的参数，均符合技术要求;对母线保护中第二支路（1号主变高压侧电流）和第一支路（220kV线路电流）作电流平衡度线性度刻度校验，精度均满足检验规程要求，进行静态模拟传动试验，数据结果正确。检查差动保护电流接线正确，无二次回来两点接地现象，绝缘良好，端子排无松动，电流互感器特性良好，无饱和现象，在对1号主变高压侧一次通流试验时母线保护B套CSC-150A-G母线保护C相电流采样比理论值高2倍，检查1号主变高压侧汇控箱去CSC-150A-G母线保护N4041接到 1D33 （CT24-C-4S2 变比600/5），正确的接法应接到带有短路连片1D34、1D35、1D36 （CT34-A-4S3、CT34-B-4S3、CT34-C-4S3变比1200/5）上，由于1号主变高压侧汇控箱到母线保护B套CSC-150A-G差动保护N4041错误接线，使C相电流大一倍，根据线路及1号主变高压侧在系统发生A相接地故障时，母线保护C相的差动电流为4.5×2-4.5=4.5A>4.0A母线动作值。
5、整改效果与处理措施
1号主变电流回路按正确接线更改后带负荷测试，母线保护未出现差动电流，运行正常。此次交流二次回路误接线引起母线保护误动作，造成整个风场变电站全停事故，从中暴露了一些继电保护专业管理的存在严重问题，针对设备新投运验收项目做的不全不细，未全面执行《继电保护及二次回路安装及验收规范》、《继电保护和安全自动装置运行管理规程》及《国家电网十八项电网事故重大反事故措施》，未编制符合现场实际的验收细则，对新设备投运测试存在问题估计不足也是造成这次事故的主要原因之一，这次的全停事故也给我们敲响了警钟，继电保护工作来不得半点马虎，不能凭经验工作，必须严谨、仔细认真。
母线保护装置在第一次投运带负荷测试时，由于测试电流没有达到规定要求，二次电流采样值接近于零漂时误认为C相差动电流在合格范圍，留下事故隐患。通过这次事故加强隐患排查工作，彻底检查每套保护装置二次接线和装置采样精度情况，杜绝继电保护“三误”的发生。
6、结束语
近年来随着电网规模的发展，新建变电站大量投运，智能变电站等新技术的大量应用，对继电保护工作的要求越来越高。高质量的验收及带负荷测试可以大大减少误接线的可能，设备投运一年内的首次检验工作，也能及时发现事故隐患。因此，增强一线工程人员技能水平与责任心，严格执行继电保护相关工作规程，积累经验和教训才能更好的保证电网的安全运行。
参考文献
[1]国家电力调度通信中心.国家电网公司继电保护培训教材.北京：2009：105
[2]景敏慧.电力系统继电保护动作实例分析.北京：2012.12：192