一起由母線單相接地引發的母差保護異常動作分析

在35 kV 中性點不接地電力系統中，單相接地故障在雨季發生的頻率較高。雖然這種單相接地不會產生較大的短路電流，允許系統堅持運行1～2 h，但由于其他兩相電壓的升高，可能造成系統內的電力設備絕緣破損，甚至擊穿。本文就一起由母線單相接地引發的配出線末端對地絕緣擊穿，從而形成異地兩相接地短路，并造成母差保護異常動作的案例進行了深入研究。

1 故障及保護動作情況簡介某110 kV 等級變電所，35 kV 母線采用單母線分段接線方式，I、II 段母線分別裝設了常規電磁式母差保護裝置，故障發生時35 kV I、II 段母線并列運行。

2009 年6 月24 日19 時02 分開始，該所頻發35 kVⅠ、Ⅱ段母線C 相接地信號，當時正在下雨。19 時26 分，35 kVⅡ段母差保護動作，35 kV 母聯開關跳閘，Ⅱ段母線其他開關未動;同時，35 kV配出線朝六甲線經35 kV 朝六變所帶35 kV 肇東一變主變差動保護動作，主變兩側開關跳閘。系統運行方式如圖1 所示。

通過對故障現場反饋信息和保護動作情況的分析，此次事故存在以下兩個疑點：

(1)系統C 相接地故障點是否在35 kVⅡ段母差保護動作區內，肇東一變主變差動保護動作與110 kV 變電所母差保護動作有何聯系?

(2)如果35 kVⅡ段母線確實存在短路故障，為什么母差保護動作只跳開母聯開關，而Ⅱ段母線上其他開關未動?

2 保護動作情況分析

2.1 C 相接地故障點查找過程分析在本次事故發生當晚，由于當時雨勢較大，現場值班員沒有準確匯報出故障點是否在母差保護動作區內。雨停后，進行再次檢查，只發現朝五乙線線路名稱標示牌掉落在地上，另外沒有發現明顯故障點。但我們在仔細分析故障錄波數據后，發現了重要的線索：故障線路35 kV 朝五乙線沒有短路電流流過。此線路的電流互感器裝設在開關內部，說明短路電流沒有流經35 kV 朝五乙線開關，故障點應在開關母線側，屬于母差保護區內故障。故障范圍確定后，經再次查找，終于發現35 kV 朝五乙線出口龍門架母線側C 相耐張線夾導線末端有燒痕。

2.2 35 kV 系統C 相間歇性接地

19 時02 分，35 kV 朝五乙線出口龍門架B、C相之間線路標示牌一側脫落，與母線側C 相耐張線夾導線末端放電(如圖2)，故障點位于35 kV 朝五乙線母線側，造成110 kV 變電所35 kVⅠ、Ⅱ段母線C 相間歇接地，引起系統A、B 相電壓升高。