孙翔宇

摘 要：一般情况下消弧选线成套装置能够 实时跟踪电网电容电流的变化，并根据预先设定的脱谐度，计算调容式消弧线圈补偿位置，以保证电网发生接地故障时快速补偿。系统发生单相接地后，装置能自动查出故障线路，并注入可靠的特殊信号触发线路上的故障指示器实现故障定位。本文结合我单位一起10kV消弧选线装置误动作的事件案例，通过对事件过程、设备控制解析、接地信息分析，分析本次事件发生的原因并根据现场情况提出处置建议。

关键词：消弧选线装置；接地补偿；故障分析

1 引言

2014年11月6日18时前后，我单位管辖的35kV程村站10kV消弧选线成套装置误动作，相继将站内10kVⅠ段上的4条10kV馈线开关全部切除，造成程村站供电范围内的4千多名供电用户被迫停电近2个小时。本文以本次事件为背景，对站内设备及故障过程进行分析，提出整改意见。

2 故障分析

消弧选线装置型号：XHK-II型，生产商：上海思源电气，投运时间：2010年。该装置接入程村站10KV7路馈线、4路电容，消弧选线装置接入的交流量包括接地变中性点电压、接地变中性点电流以及接入馈线的零序电流。消弧选线装置采用基波、谐波选线法进行接地线路的判别，中性点电压过高则判别为有接地故障发生，然后通过判别各路接入馈线的零序电流进行选线，接地故障判别与选线判别同时进行。

2.1 选线装置动作情况分析

（1）消弧选线装置出现选择开关在分位的线路作为接地线路的异常情况。

以10kVF07莲花线为例：该开关共有8次变位，报文如下：

2014-11-06 16：58：45 093ms SOE 状态 分 10kV莲花线F07 F07合位

2014-11-06 17：05：30 024ms SOE 状态 合 10kV莲花线F07 F07合位

2014-11-06 17：23：28 976ms SOE 状态 分 10kV莲花线F07 F07合位

2014-11-06 17：28：53 951ms SOE 状态 合 10kV莲花线F07 F07合位

2014-11-06 17：29：55 967ms SOE 状态 分 10kV莲花线F07 F07合位

2014-11-06 18：30：22 280ms SOE 状态 合 10kV莲花线F07 F07合位

2014-11-06 18：35：17 711ms SOE 状态 分 10kV莲花线F07 F07合位

2014-11-06 19：16：03 353ms SOE 状态 合 10kV莲花线F07 F07合位

消弧选线装置上的报文显示消弧选线装置当天一共12次选出F07莲花线为接地线路，选线时刻按先后顺序如下：

2014-11-06 16：56：09

2014-11-06 16：57：01

2014-11-06 16：58：59

2014-11-06 17：05：34

2014-11-06 17：42：04

2014-11-06 17：45：23

2014-11-06 17：49：03

2014-11-06 17：54：37

2014-11-06 18：02：40

2014-11-06 18：04：30

2014-11-06 18：08：35

2014-11-06 18：34：15

在2014-11-06 17：29：55 974ms时10kVF07莲花线开关已跳闸，直到2014-11-06 18：30：22 280ms时10kVF07莲花线才被遥控合闸，在此期间，10kVF07莲花线不应再次被选中，但消弧选线装置依然在2014-11-06 17：42：047时刻与2014-11-06 18：08：35时刻之间7次选中10kVF07莲花线。

其他线路的选线情况与F07类似，在此不再赘述。

（2）10kV接地变5D2开关热备用后，消弧选线装置出现依然选线的情况。

在2014-11-06 18：06：20 928ms时调度人员遥控分闸接地变开关后依次遥合10kV 程村线F01、10kV蚝场线 F02、10kV 坡尾线F03、10kV莲花线 F07 四条馈线，5分钟后消弧选线装置再次在4分钟内跳开10kV 程村线F01、10kV蚝场线 F02、10kV莲花线 F07 三条馈线。报文如下：

18：38：04 012ms SOE 状态 分位 10kV程村F01线路保护 F01断路器合位

18：37：51 797ms SOE 状态 分位 10kV蚝场F02线路保护 F02断路器合位

18：35：17 711ms SOE 状态 分位 10kV莲花线F07 F07合位

18：30：22 280ms SOE 状态 合位 10kV莲花线F07 F07合位

18：29：20 040ms SOE 状态 合位 10kV坡尾F03线路保护 F03断路器合位

18：27：53 461ms SOE 状态 合位 10kV蚝场F02线路保护 F02断路器合位

18：27：00 223ms SOE 状态 合位 10kV程村F01线路保护 F01断路器合位

18：06：20 922ms SOE 状态 分位 10kV接地变5D2 5D2合位

在接地变开关分开后，接地变中性点电压互感器将采集不到电压，消弧选线装置的中性点电压输入为零，消弧选线装置不应判别接地故障以及选线跳闸，但当日报文显示，在10kV接地变5D2开关断开之后，公用测控反复有10kVII段母线接地告警动与复归的信号开入（该信号由消弧选线装置硬节点提供），另外，从以上报文可以看出，在接地变5D2开关分闸之后，消弧选线装置依然选跳了三条馈线，这种现象违背了装置本身接地故障判别与选线原理。

（3）11月6日当天，10kVI母、II母上的所有馈线与电容器在消弧选线装置上都有选线记录。

鉴于当天不属于大风和下雨天气，10kVI母、II母上的所有馈线均接地的可能性不大；10kV母线如果出现接地，主变低后备保护应有相关记录，但经检查主变低后备保护无相应记录。该情况出现的最大可能是消弧选线装置出现了误选线。

2.2 装置控制器分析

本套装置的中性点电压、中性点电流为实时状态数据，且为重要运行数据，电路板内部为直接引入到控制器的AD芯片进行采集处理。线路的零序信号，只有在接地时用到，且由于通道较多，AD负荷较重，平时不进行采集，只有在系统发生单相接地故障时，装置通过数字通道切换选择开关的方式，依次选择进入AD芯片进行采集处理。

检查程村变消弧线圈控制装置，发现控制器的数字通道切换开关信号稳定性存在异常，信号加入到对应通道后，显示数据无法稳定，说明数字通道切换开关可能存在异常，导致采样通道不能稳定的切换成功，引起线路信号虽然接入到装置，但并没有进入AD采样芯片，从而引起线路电流采样异常，造成选线不准；进而造成跳闸异常。

2.3 接地信息分析

程村变消弧线圈的运行方式为手动固定16档运行，因为运行时不允许调档，因此装置显示的电容电流、残流数据不能确认是否为系统的实时状态数据。根据控制器的记录信息，11.12日，发生了多次瞬时性接地故障，其中，接地持续时间超过跳闸延时（整定值为10秒钟）的接地有4次，并触发故障跳闸。其中，因电压波动被判断为多次瞬时接地故障的接地，也可能是同一次接地，并未统计在内。

根据装置记录的中点电压、中点电流数据进行分析，单相故障时，消弧线圈设备确实流过较大的补偿电流，且电压电流呈线性关系，故可以确认本套选线装置记录的数据是可信的，系统当时确实发生多次瞬时性单相接地故障，需要用户检查多次瞬时接地故障的原因，并排除可能存在的系统故障。

3 整改措施与建议

3.1 更换控制器

更换现场控制装置；同时优化控制逻辑，避免多次瞬时性单相接地故障下频繁跳闸的发生。

3.2 检查零序电流互感器

业主需保障线路的零序电流互感器接线准确，互感器变比一致；对于变比不一致的出线，本套装置需调整选线板的匹配电阻，以确保选线准确。

3.3 检查线路

系统连续发生多次瞬时性接地故障，建议业主检查系统接线运行情况，查明频繁单相接地故障原因并排除故障。

3.4 跳闸的应用

根据故障信息记录，系统发生多次瞬时性接地故障并触发线路跳闸，目前整定的跳闸延时时间为10秒钟，而消弧线圈的带故障运行时间为2小时；故建议将跳闸时间延长，或故障跳闸压板不投入，可大大提高供电可靠性。

4 结语

本文通过以上述一起10kV消弧选线装置误动作的事件案例为背景，对现有的10kV消弧选线装置的动作情况、控制分析与接地信息分析，提出了整改措施和建议。但是由于传统消弧选线装置的固有不足，造成了我们在实际生产过程中无法达到设想的100%正确性，因此需要我们以后从消弧选线装置的测量方式、控制逻辑与接地信息分析等方面进行更深层次的研究，以提高实际运行过程中选线选切的正确性。