7月30日10时54分左右，由于施工原因，工业三线、工业四线A、C相发生相间短路故障，B相与A、C相发生弧光性短路故障。做事故分析。
根据所掌握到的数据，针对工业三线保护装置在本次事故中的动作行为分析如下。
1、7月30日相关保护装置事故追忆数据汇总
近似按动作报告所列动作时间的先后顺序排列。
【数据1：郯北三线变电站保护装置部分动作报告】
10时53分26秒656毫秒，过流保护动作，故障电流Ic=31.50A；
【数据2：I、II段母线分段保护装置动作报告】
10时54分44秒501毫秒，电流三段动作，故障电流Ia=0.97A，Ic=1.07A；
10时54分45秒585毫秒，分段断路器跳闸；
10时54分46秒611毫秒，重合闸动作，重合闸动作时母线侧二次电压31.37V，线路侧抽取电压0V。
【数据3：工业四线电厂侧保护动作报告】
10时54分45秒568毫秒，电流三段动作，故障电流Ia=17.70A，Ic=0.11A；
10时54分45秒585毫秒，工业四线电厂侧断路器跳闸；
10时54分46秒611毫秒，工业四线重合闸动作，重合闸动作时母线侧二次电压31.37V，线路侧抽取电压0V；
10时54分46秒659毫秒，工业四线合后开入动作（即重合闸放电完成）；
10时54分48秒286毫秒，工业四线过流后加速动作，故障电流Ia=19.77A，Ic=0.10A；
10时54分48秒303毫秒，工业四线电厂侧断路器跳闸。
【数据4：2#机复压记忆过流保护动作报告】
10时54分50秒207毫秒，低压记忆过流保护t1动作。动作电流：Ia=3.74(297º)；Ib=0.59(93º)；Ic=3.24(121º)；Uab=24.94(90º)；Ubc=27.19(300º)；Uca=13.48(185º)；U2=4.62(174º)；
【数据5：郯南一线变电站保护装置部分动作报告】
10时56分04秒700毫秒，电流速断动作，故障电流Ic=44.88A；
【数据6：1#机低压记忆过流保护动作报告】
10时54分50秒513毫秒，低压记忆过流保护t1动作。动作电流：Ia=2.10(350º)；Ib=4.43(60º)；Ic=5.53(219º)；Uab=37.71(147º)；Ubc=39.89(351º)；Uca=16.30(241º)；
10时56分41秒795毫秒，低压记忆过流保护t1动作。动作电流：Ia=6.43(261º)；Ib=3.80(53º)；Ic=3.60(112º)；Uab=45.38(70º)；Ubc=52.41(277º)；Uca=24.57(157º)；
10时57分01秒960毫秒，低压记忆过流保护t1动作。动作电流：Ia=4.70(211º)；Ib=3.79(329º)；Ic=4.45(80º)；Uab=42.51(21º)；Ubc=47.00(225º)；Uca=18.88(109º)；
10时57分19秒665毫秒，低压记忆过流保护t1动作。动作电流：Ia=4.44(340º)；Ib=3.84(102º)；Ic=4.05(213º)；Uab=45.93(141º)；Ubc=53.52(351º)；Uca=26.70(230º)；
【数据7：工业三线电厂侧保护装置动作报告】
2005年7月30日工业三线电厂侧保护动作报告如下：
10时56分24秒594毫秒，工业三线过负荷告警，告警电流Ia=6.50A，Ic=8.50A；
10时56分35秒848毫秒，工业三线过负荷告警返回，返回电流Ia=4.55A，Ic=4.56A；
10时56分43秒851毫秒，工业三线过负荷告警，告警电流Ia=6.33A，Ic=8.20A；
10时56分50秒561毫秒，工业三线过负荷告警返回，返回电流Ia=5.29A，Ic=2.47A；
10时57分06秒012毫秒，工业三线过负荷告警，告警电流Ia=8.99A，Ic=8.99A；
10时57分08秒353毫秒，工业三线过负荷告警返回，返回电流Ia=4.70A，Ic=4.69A；
10时57分21秒862毫秒，工业三线过负荷告警，告警电流Ia=9.15A，Ic=9.15A；
10时57分24秒725毫秒，工业三线过负荷告警返回，返回电流Ia=3.61A，Ic=4.47A；
11时00分57秒307毫秒，工业三线合后返回（人为断开工业三线电厂侧断路器）；
11时00分57秒312毫秒，工业三线电厂侧断路器跳闸。
2、7月30日相关保护装置运行定值部分数据汇总
【数据1：郯北三线变电站保护装置部分运行定值】
过流保护动作值：18A；
过流保护延时：1.5S；
【数据2：I、II段母线分段保护装置运行定值】
该保护装置运行定值如下：
过流I段电流定值：15.00 A；
过流I段电流延时：0.00 S；
过流I段低电压元件：退出；
过流I段方向元件：退出；
过流II段电流定值：1.50 A；
过流II段电流延时：0.00 S；
过流II段低电压元件：投入；
过流II段方向元件：退出；
过流III段电流定值：1.00 A；
过流III段电流延时：0.00 S；
过流III段低电压元件：退出；
过流III段方向元件：退出；
【数据3：工业四线电厂侧保护运行定值】
过流I段电流定值：22.00 A；
过流I段电流延时：0.00 S；
过流I段方向元件：退出；
过流II段电流定值：100.00 A；
过流II段电流延时：10.00 S；
过流II段方向元件：退出；
过流III段电流定值：5.50 A；
过流III段电流延时：0.00 S；
过流III段方向元件：退出；
【数据4：2#机复压记忆过流保护运行定值】
低电压定值：60V；
负序电压定值：6 V；
动作电流：5.5A；
t1延时：4S；
【数据5：郯南一线变电站保护装置部分运行定值】
电流速断动作值：32A；
【数据6：1#机低压记忆过流保护运行定值】
低电压定值：60V；
动作电流：7A；
t1延时：4.5S；
【数据7：工业三线电厂侧保护装置部分运行定值】
过流I段电流定值：21.00 A；
过流I段电流延时：0.00 S；
过流I段方向元件：投入；
过流II段电流定值：16.00 A；
过流II段电流延时：1.00 S；
过流II段方向元件：投入；
过流III段电流定值：10.00 A；
过流III段电流延时：2.50 S；
过流III段方向元件：投入；
过负荷定值：5.50 A；
过负荷延时：8.00 S；
3、其它数据及后续相关试验
【数据1：郯北三线变电站保护】
郯北三线变电站保护CT变比为600/5；
【数据2：I、II段母线分段保护】
I、II段母线分段保护CT变比为2500/5。
【数据3：工业四线电厂侧保护】
工业四线为负荷侧；
工业四线电厂侧CT变比为500/5。
【数据4：郯南一线变电站保护】
郯南一线变电站保护CT变比为1000/5；
【数据5：两机组】
经查，现场两机组复压记忆过流保护t2时限均未投入。
经后台调故障时发电机有功、无功、机端电流曲线图，发现故障开始后，发电机有功、无功和机端电流曲线出现衰减，最终到零值。发电机无功在衰减过程中，一段时间内，表现为负特性。
1#机组侧CT变比为1500/5；
2#机组侧CT变比为600/5；
PT变比为10000/100；
【数据6：工业三线电厂侧保护】
工业三线对侧为系统侧；
工业三线电厂侧CT变比为1500/5；
经查，工业三线电厂侧电流相序、CT极性正确。
4、对几个相关保护动作的简化处理
10时53分26秒656毫秒，郯北三线所采集到的电流值超过3780A，历时1.5s后，跳掉郯北三线变电站侧断路器，率先切断郯北三线系统侧电源。
电厂侧，10时54分44秒501毫秒，由于I、II段母线分段保护装置定值整定较小，该保护最先动作跳开分段断路器，并动作重合。
10时54分45秒568毫秒，工业四线电厂侧保护电流三段动作，跳开工业四线断路器，之后重合闸动作，保护后加速跳闸动作，10时54分48秒303毫秒，工业四线电厂侧断路器跳闸。
10时54分50秒207毫秒，2#机低压记忆过流保护t1动作，该保护动作于I、II段母线分段断路器。
由于上述保护动作时间较为靠前，同时，上述保护动作与后续分析的两个问题关联不大，为简化分析过程，后续故障情况不再考虑上述因素的影响。上述保护的具体动作行为可参见前边的动作报告。
工业三线、工业四线侧发生相间短路故障后，最初，短路故障电流由三部分组成。一路由郯北三线系统侧提供，一路由电厂侧发电机提供，一路由郯南一线系统侧通过电厂侧工业三线提供。
不考虑郯北三线系统侧电源的影响。以下分别就后两路电源所提供的短路电流情况作初步分析。
5、对由发电机所提供给工业三线保护短路电流的初步分析
10时54分50秒513毫秒至10时57分19秒665毫秒，在3分钟左右时间内，1#机低压记忆过流保护t1四次动作，四次返回，同时，每一次动作后流过发电机的电流均由动作时的2100A左右在4.5S后，衰减为约1200A以下。
电厂侧工业三线保护所采集到的电流值从10时56分24秒594毫秒至10时57分24秒725毫秒止，在1分钟左右时间内，电厂侧工业三线保护四次超过2400A并返回。
说明本次故障为间歇性短路故障。
每次流过发电机的电流衰减，均与机组自并励磁方式有关。
在1#机的四次动作中，机端三线电压二次值均在60V下，1#机为自并励方式，致使在一次故障范围内，由发电机所提供的、流过电厂侧CT的短路电流逐渐衰减。从约10时57分19秒665毫秒后始，流过1#机的电流衰减应该较为严重，1#机所产生的电流再未达过负荷以上。后期，据1#机所记录下来的无功曲线知，一段时间内，1#机无功曾表现为负特性。
之前（或其间、或之后），郯南一线变电站侧保护动作切除该侧电源。
郯南一线系统侧切断后，虽然电厂侧工业三线断路器仍未断开，但随着最后一次线路侧间歇性故障和电流衰减的影响，至11时00分57秒307毫秒（约3分钟后），工业三线断路器人为切断时，流过1#机的电流应该更低。
从电厂侧工业三线保护装置与1#机低压记忆过流保护的动作报告看，计及保护延时，电厂侧工业三线的第二次过负荷动作，刚好与1#机低压记忆过流保护的第二次动作发生在同一时间段内。该时间段为10时56分35秒851毫秒（电厂侧工业三线过负荷保护的启动时间）至56分50秒561毫秒（电厂侧工业三线过负荷保护的返回时间）。
同样，电厂侧工业三线的第三次过负荷动作，刚好与1#机低压记忆过流保护的第三次动作发生在同一时间段内；电厂侧工业三线的第四次过负荷动作，刚好与1#机低压记忆过流保护的第四次动作发生在同一时间段内。
可见，由于电厂侧工业三线速断电流定值较大，未衰减前流过1#机的电流峰值尚不足以导致工业三线电厂侧保护动作。由于每一次线路侧故障流过1#机的电流从峰值开始均会出现衰减，该衰减电流也不可能导致工业三线电厂侧II段、III段保护动作。
6、对由郯南一线所提供给工业三线保护短路电流的初步分析
首先，针对郯南一线系统侧的电流达到峰值8976A左右的情况。
据7月5日故障（有关7月5日的故障报告可参见附1），流过工业三线电厂侧的电流峰值6765A达到速断保护定值6300A，保护装置正确动作情况。有必要校核电厂侧工业三线所用CT的伏安特性，确认在9000A左右，该CT的饱和情况。
其次，针对郯南一线系统侧的电流达到峰值8976A之前、又发电机未吸收无功的情况。
据郯南一线系统侧速断保护动作所采集到的故障电流知，该保护动作时，流过郯南一线系统侧的电流值在极短的时间内快速从3600A（速断整定值）以下上升到峰值8976A左右（动作值）。即在郯南一线系统侧保护动作前，流过郯南一线系统侧的电流峰值不会超过3600A。
据发电机保护装置所录波形知，仅有较短的时间段内，A相峰值可达11.44*300=3432A左右（该值取自波形软件），其余流过发电机的实际电流A相峰值不超过8.84*300=2652A（该值取自波形软件），C相峰值基本不超过6.01*300=1803A（该值取自波形软件）。
为说明方便，作如下设定。
·在郯南一线系统侧速断保护动作之前，流过郯南一线系统侧的电流峰值设为I1， 峰值I1不可能超过3600A；
·设该I1峰值出现的时刻为t时刻；
·设t时刻，所对应的流过1#发电机的电流为I2；
·不计及其它因素影响，认为t时刻，流过电厂侧工业三线的电流值即为 I1+ I2；
·设电厂侧工业三线过流I段的整定值为I3，即I3=6300A；
由于每一次线路侧故障时，流过1#机的电流均从峰值开始衰减，t时刻所对应的I2值有可能出现在电流衰减的前半段，也有可能出现在电流衰减的后半段。
所以，t时刻，[一个峰值不会超过3600A的I1 ] 加上 [一个可能较大也可能较小的I2 ] ，其结果完全有可能小于I3。
也就是说，在郯南一线系统侧保护动作之前，流过电厂侧工业三线的电流峰值完全有可能低于保护装置的速断电流整定值——6300A。
根据发电机保护装置所提供的动作报告显示，每一次动作流过发电机的电流均由动作时的2100A左右衰减为约1200A以下。
据发电机保护装置所录波形知，仅有120ms左右的时间段内，A相峰值达3432A，其余流过发电机的实际电流A相峰值不超过2652A，C相峰值更低。
从约10时57分19秒665毫秒后始，流过1#机的电流衰减严重，1#机所产生的电流再未达过负荷定值以上。
除非短路电流峰值足够大，象7月5日故障，流过工业三线电厂侧的电流峰值6765A达到速断保护定值6300A，保护装置正确动作成功。
否则，象7月30日故障，流过工业三线电厂侧的电流峰值未能达到速断保护定值，又由于II段有延时、III段延时过长等原因，而最终导致由发电机及郯南一线系统侧所提供的短路电流只能使工业三线电厂侧保护在过负荷定值上下波动。
根据电厂侧工业三线保护装置在上述故障时的动作表现，从线路侧故障发生开始一直到最后一次保护告警返回止，其最后三次动作行为同步于1#机后三次动作行为，保护装置本身电流采集插件和CPU插件运行正常。
在事故后对该保护装置所进行的系列实验中，也未见保护装置出现其它异常行为。
而且，电厂侧工业三线保护装置曾于2005年7月5日08时37分左右，由于工业三线、工业四线发生相间短路故障，线路烧断，而正确动作过一次。
综上分析，经过本次事故检验，工业三线保护装置本身表现正常，建议进一步测试CT特性，并修正相应保护整定定值。
定值修正的初步意见可参见附2。
【附1：7月5日故障报告】
2005年7月5日08时37分左右，工业三线、工业四线发生相间短路故障，线路烧断。
2005年7月5日工业三线电厂侧保护动作报告如下：
08时37分22秒874毫秒，工业三线I段动作，动作电流Ia=22.55A，Ic=19.97A；
2005年7月5日工业四线电厂侧保护动作报告如下：
08时37分25秒044毫秒，工业四线I段动作，动作电流Ia=22.71A，Ic=0.37A。
【附2：对某电厂7月份事故后定值修正的初步建议】
1、对工业三线相关保护的定值修正建议
同一线路上，系统侧和电厂侧保护装置，没有光纤纵联差动保护，两保护在定值整定上无需配合，应根据各自特点，自行选取较为适合的短路电流定值和延时。
建议适当增大郯南一线系统侧速断保护定值，以避免郯南一线系统侧速断保护越级跳闸现象的再次发生。
建议适当减小电厂侧工业三线速断定值，以提高对两相短路故障的灵敏性。
并建议将电厂侧工业三线的II段定值与郯南一线系统侧后备保护定值相配合，按该线路最大负荷电流整定，作为工业三线的近后备保护。
无必要设置过流III段保护，建议退出。
工业三线（工业一线同）作为电厂的两条重要联络线路，本应该视瞬时性短路故障发生的几率，来决定是否有必要投入过流加速（包括前加速或后加速）和重合闸保护。但综合考虑短路故障发生后，由于发电机侧自并励而可能出现的电压幅值不等问题，可考虑退出。
该保护连同其它馈出线所带的低周减载保护和低压减载保护，可视具体情况进行投退。
电厂侧工业一线、系统侧郯北三线的定值修正建议同上。
2、对工业四线的定值修正建议
现有III段运行定值的延时为0，所以，工业四线现有实际定值只有III段速断，现有I段、II段定值已无必要。工业四线对侧为负荷，无需设置方向，方向退出正确。
综合本次事故考虑，建议作如下修正。
本次事故属工业四线速断动作区区内故障，根据本次故障保护装置所采集到的故障电流值，该保护过流I段作为速断保护，电流整定值过大，应予以修正；
无必要设置过流III段，建议退出。
过流II段可作为工业四线相间后备保护，设置0.5秒延时，按该线路最大负荷电流整定，作为该线路I段保护的近后备使用。
3、对I、II段母线分段保护的定值修正建议
工业三线、工业四线线路侧故障时，由于该分段保护定值整定较小，该保护先于1#、2#机复压（低压）记忆过流T1保护动作，分段断路器最先由该分段保护跳开。
该保护不应设置重合闸。
定值修正建议：由于现有2#机所供电流与该分段流过的电流相同，加之实际分段线路较短，在II段母线上没有出现其它分支情况下，可暂时退出该装置。视后续情况，再行修改定值投入。
4、对发电机保护的定值修正建议
经查，现场两复压记忆过流保护T2时限均未投入。
首先，2#机复压记忆过流保护，建议将负序电压定值整定为最大值100V，即退出该保护，避免由于负序电压恢复不及时而导致复压记忆过流保护第二时限误动作的发生；
其次，t 2时限定值应与t 1互换，并投入运行，以避免发电机侧发生相间短路故障又差动主保护拒动作时、没有相间后备保护情形的发生。
按现有保护配置要求，两保护均动作于I、II段母线分段断路器，以用于缩小事故范围。 通过这次故障，通过本次事故看出，这样动作出口还是有问题的。
建议作如下修正。
1#发电机低压记忆过流保护t1时限动作于1#机出口，t2时限动作于全停；2#发电机复压记忆过流保护t1时限也最好动作于2#机出口，t2时限同样动作于全停。
在线路侧保护定值修正后，仍然需要进一步试运行验证的情况下，t 1时限定值建议整定为2秒左右，以便在躲过线路侧后备保护动作后尽可能快速的动作；t 2时限定值同样需进一步测试，建议初值可整定为4秒左右，该延时主要取决于t 1时限动作于出口断路器后，机端电压的恢复时间。
注意，发电机复压记忆过流保护两时限按上述修正后，可能存在风险，应试运行确认。
另外，建议投入过电压保护、定子接地保护（应退出三次谐波判据软压板）、转子一点接地保护。
失磁保护、逆功率保护、频率异常保护等如果定值整定方便，也可投入。
建议在适当时间升级1#机组保护软件，并修改相应接线。
同时建议后台加相电压监视，以适时反应小电流系统的单相接地情况。
北京思瑞：何荣光
