一、故障簡述

　　2006年6月12日22時21分24秒，某500kV變電站500kVI、Ⅱ號母線I套母線微機保護中的失靈保護直跳功能出口動作，跳開500kV兩段母線上的全部開關，500kV母線停電。經分析，主要是由于第二組直流電源系統一點接地，引發了500kV母線微機保護裝置內光耦誤動作，失靈保護直跳功能的開入回路導通，引起出口跳閘事故。

　　二、故障原因分析

　　1.光耦誤動原理分析

　　若光耦開入量正端對地電壓為-110V(正常情況)，則發生直流正端接地的瞬間，在光耦兩端產生的電壓差只能達到10V(額定直流電壓的50%)，不會造成光耦開入量的導通且隨著電壓差的指數衰減，光耦開入量更不會動作。分析認為，如果光耦開入量的正端對地電壓與其負端電位相同(110V)，與控制回路中的中間繼電器類似，只要其動作電壓符合反措要，直流系統發生一點接地是不會造成保護誤動的。

　　為驗證上述分析，并顧及試驗的安全性，在將該變電站直流負荷大部分倒至第一組直流，并將無法倒至第一組直流的第二組直流所帶部分保護停運后，現場模擬了第二組直流電源正極接地。試驗中，保護裝置的220V/24V光耦開入量出現了36~38ms寬的開人變位，另一開入量(220V直通光耦)未出現變位。因“與”門條件不滿足，保護裝置的失靈保護跳功能未出口。雖然現場模擬試驗未能再現事故現象，但已定性地證明了上述分析是正確的。

　　分析現場模擬直流接地試驗未造成保護動作的原因是：模擬試驗時第二組直流系統所帶負荷已大部分倒出，改變了電容電流的分配，僅使得動作值相對靈敏的220V/24V光耦開入量變位。

　　2.直流接地分析查找

　　調查是否有直流接地。調查工作的重點回到跳閘時未投運且其時正在進行的220kV北車線221斷路器的非全相保護調試工。雖然該保護放置在斷路器機構箱內，而500kV保護在獨立的保護小室，二者不在同一物理空間內，但共用個站用直流系統，分析與排查過程如下：

　　(1)可能性一。在傳動過程中，調試人員將由不同熔斷器供電的第二組直流電源正極點接至接在第一組直流合閘線圈的正極性端，形成第二組直流正極與第組直流負極經合閘線圈相連，等同于第二組直流正極、第一組直流負極接地。

　　若如此，監控系統應有記錄。仔細查找監控系統的信息發現：在12日2時21分24秒(故障發生時刻)前確無直流接地記錄，但在22時21分28秒，查到監控系統有一條“2號直流屏母線直流接地異常”記錄，5s后復歸。根據上述分析，若第二組直流正極與第一組直流的負極連通，直流絕緣監察裝置不僅應報“2號直流屏母線直流接地異常”，還應報出“1號直流屏母線直流接地異常”。查找監控系統的事件記錄，未發現“1號直流屏母線直流接地異常”。雖然經分析由不同熔斷器供電的兩組直流混接形成的等效直流接地可導致裝置的失靈保護直跳功能誤出口，但監控系統記錄的信號與上述分析結果不完全相符，排除此種可能性。

　　(2)可能性二。除兩組直流混接可引發保護裝置的失靈保護直跳功能誤出口外，第二組直流的正極直接一點接地，同樣可引發誤出口。據了解，6月12日晚22時左右，與221斷路器非全相保護傳動同時進行的，還有220kV“錄波器接入221間隔非全相保護動作開關量”的接線工作。存在誤碰導致直流接地的可能；另外事故當晚，雷雨大風，空氣濕度很大，也有可能導致直流回路的某一點瞬間對地絕緣性能降低，造成直流一點接地。

　　綜合上述分析與模擬試驗，12日22時21分28秒監控系統記錄的“2號直流屏母線直流接地異常”，與22時21分24秒的跳閘具有因果關系。正是由于第二組直流系統的異常，引發了保護裝置失靈保護直跳功能的開入回路導通，出口跳閘跳開了兩條500kV母線上的全部開關。

　　三、故障處理與防范措施

　　1.故障處理

　　退出500kVI、Ⅱ號母線的母線保護失靈保護跳閘功能，僅投入其母差保護功能保證500kVI、Ⅱ號母線的雙母差保護運行。待與網調等單位協商確定的整改技術措施落實后，再投入其失靈保護跳閘功能。

　　2.防范措施

　　(1)組織超高壓分公司迅速對所有500kV變電站的500kV母線保護進行核查，并在組織各單位對全網所有繼電保護中“光耦開直接跳閘且引入線為長電纜”的微機型保護進行核查。根據核查結果，制訂并落實整改計劃。

　　(2)聯系各有關保護設備制造廠，摸清其設備底數，制訂整改技術措施，防止其他保護制造商的同類產品再發生類似誤動。