孙帅 施昶

【摘 要】本文介绍了一起核电厂供电系统中大电流接地故障造成漏电保护越级动作，扩大供电系统失电范围的事件。简介核电厂供电系统中常用的两段式漏电保护器，分析本次越级跳闸的根本原因，排查同类同型设备，进行定值核算与设置，提出防越级保护跳闸的处理方案，避免再次发生此类扩大停电事故范围的事件发生。

【关键词】剩余电流保护器;电流互感器;绝缘故障;接地保护

引言

供电系统在核电厂中占有重要地位，核电厂电气系统的特点是供电负荷多，下游供电设备运行环境差异较大。在单点事故发生时，需要通过供电系统各级保护来切除事故电源，如果多级开关跳闸的次序不能按照整定值和延时触发保护动作，会造成供电系统停电面积扩大，导致更多负荷失电，产生安全和生产隐患。若引发重要负荷失电，可能导致严重的停机停堆事故，本文从一起越级跳闸事件入手，介绍问题的查找方式及处理思路。

1漏电保护器概述

1.1进线开关两段式漏电保护器

本文介绍的两段式漏电保护器，即下文越级误动作继电器，型号为日本光商工株式会社 LEG-193LS-DC重漏电型继电器，灵敏度电流给定值：1.0-2.0-4.5-10-20A，停滞电流：0.5-1.0-2.25-105-10A;额定工作给定值：0.3-0.5-1.0-1.5-2.0S;惯性停滞时间：0.1-0.3-0.5-0.7-1.0S，电流公差容许：51-100%，该型号漏电保护器保护监测功能全面、保护及测量精度高，通常用于核电站，此前两段式漏保继电器一直由国外公司垄断，价格昂贵，供货周期长，近年来才被国产化技术攻克。

1.2馈电开关漏电保护器

本文介绍的次一级漏电保护器，型号为RESYS M40安装于负荷开关，能够快速识别绝缘故障，提高配電网的运行能力，预防意外供电中断及其所导致的生产损失通过均方根值测量避免了重复随机性跳闸动作。该继电器具有2个报警继电器，一个用作报警继电器，一个作为预报警（50% IΔn）继电器，其灵敏度可调范围0.03-30A，延时可调0-10秒，实时对零序互感器线圈连接进行检测。

2越级跳闸事件概述及原因分析

2.1事件概述

某日生产外围厂房区域发生X段380V交流母线低电压报警，导致该列供电系统母线失电，下游设备全部失电。经排查上游6kV开关保护正常，在6kV开关侧测量X段变压器高压侧母线绝缘正常。经继续检查定位到下游负荷F子项电源供电电缆接地，该负荷对应的抽屉开关内漏电保护设定值为漏电电流5A，延时4s动作（定值手册要求为1A，0.8s），而母线进线漏电保护继电器漏电保护二段（重漏电，动作于跳闸）设定值为电流4.5A（互感器变比为100：1），延时1.5s动作，由于下游电缆发生金属性接地时电流可能超过母线进线重漏电电流定值，而下级漏电保护延时比上级延时长，从而越级导致6kV进线开关跳闸，在检查变压器低压侧母线摇绝缘正常后，切除故障负荷开关，恢复母线供电，恢复下游设备供电。

2.1原因分析

我厂生产外围厂房 380V交流母线进线配置漏电保护继电器，重漏电保护动作于跳上游6kV开关;核岛380V系统母线进线配置综合保护装置，其接地保护II段动作于跳上游6kV开关;常规岛380V系统母线在干式变低压侧配置零序电流互感器，由上游6kV开关配置综合保护装置接地保护II段动作于跳本开关。

漏电保护装置动作时间的整定原则：为使漏电保护装置不发生越级动作，除上下级保护动作电流值要相互匹配外，其动作时间也应相互协调匹配，即上一级保护的动作时间应比下一级保护的动作时间长，且需考虑继电器动作误差，保证一定级差Δt值以期可靠配合。

3整定值核算及整改措施

3.1整定值核算

通过对我厂99个380V配电盘进行了定值核对工作，已完成46个配电盘的现场定值核对，对现有定值手册筛查了配电盘抽屉漏电保护动作时间与上游漏电保护延时的配合情况。共发现19个配电盘上下游漏电保护延时时间不匹配，有越级跳闸风险。通过以上排查工作，发现以下几类问题：

1）设计院提供的BOP定值手册中母线进线接地保护继电器II段定值动作于瞬时跳闸，而下游部分负荷接地保护延时为0.8s和0.5s，在下游发生较为严重接地故障如金属性接地时存在无法与下游负荷接地保护配合从而导致越级跳闸的隐患;

2）定值手册中定值统计不全面，部分系统无定值手册;

3）我厂多个系统定值手册存在定值设置不合理，上下级接地保护设置无法配合失去选择性的情况，有可能造成越级跳闸事件;

4）现场存在设定值与定值手册不匹配的情况。

3.2整改措施

目前发现设计院提供的定值上下级配合级差时间值不合理，存在失配隐患，通过设计澄清，制定合理的定值标准，对已筛选出的存在越级跳闸风险的配电系统进行定值修订及修改，保证上下级选择性配合。根据现场发现的情况，将整改措施分为以下三类：

1）对母线的两段式漏电故障继电器（型号为LEG-193LS）001XI的二段整定值进行修改，修改为“4.5A，0.5s”。（只修改漏电保护继电器的延时设定值，继电器的动作值不需修改）;定值修改后对两段式漏电故障继电器进行校验。

2）对馈电开关的漏电保护继电器（型号RESYS M40）001XI 上原设定整定值进行修改，修改为“1A，0.3s”。（只修改漏电保护继电器的延时设定值，继电器的动作值不需修改）;定值修改后对漏电保护继电器进行校验;

3）对存在分配电盘（且分盘有大功率电动机）的380V配电系统，001TB上给002TB的供电抽屉漏电保护继电器修改为“1A，0.8s”。（只修改漏电保护继电器的延时设定值，继电器的动作值不需修改）;定值修改后对漏电保护继电器进行校验;

4）对电动机单相接地保护延时t0（型号LM210）001XS上原设定整定值进行修改，修改为“0.4s”;定值修改后对电动机单相接地保护延时t0进行校验

4结束语

本文从一个严重的越级停电事件出发，查找问题原因并分析原理，而后提出经验反馈和同类同型设备定值的排查方案，排除了厂内可能存在的越级跳闸隐患，减少越级跳闸带来的负荷失电损失，提高了供电系统的安全、稳定运行能力。

作者简介：

孙帅（1989.07-），男，汉族，河南省三门峡市，大学本科，研究方向：核电厂电气维修。

施昶（1989.11.12），男，汉族，河南省周口市，大学本科，研究方向：核电厂电气维修。

（作者单位：海南核电有限公司）