GPS对时异常引起数字化主变差动保护动作分析

摘要：文章介绍了某110kV变电站因GPS对时异常造成数字化主变差动保护动作，并对差动保护装置高、低压侧数据采集方式及同步情况进行了介绍，着重剖析了SNTP对时异常造成差动保护动作，最后依据结论提出了相应解决措施，防止此类情况再次发生。

关键词：数字化；主变；差动保护；GPS对时；SNTP 文献标识码：A

随着数字化变电站不断的投入运行，数字化的保护也伴随着在站内得到广泛应用，对该新型保护的特点进行全面了解变得非常重要。当系统发生故障时，如何正确分析其故障性质及继电保护的动作行为，是确保电设备安全运行的基础。

1 事故简介

2 保护动作行为检查

故障报文信息如下所示：

2#变压器差动保护动作信息

2012-03-30 11∶35∶34.904 ms 启动

比率差动保护动作 5ms

B相差动电流 1.486A

C相差动电流 1.455A

后台机报文信息（10kV设备和后台机时钟不同步）

2012-03-30 11∶35∶34.905

2#主变比率差动保护动作动作 相对时间 5ms

2012-03-30 11∶35∶34.906

2012-03-30 11∶35∶34.960

10kV母联，备自投启动启动 （备自投启动）

10kV母联，事故总信号合 （备自投动作）

2#主变本体智能接口装置SNTP通讯异常状态动作

2012-03-30 11∶35∶50.941

2012-03-30 11∶35∶51.480

3 保护动作原因分析

通过对后台机报文分析，保护动作时刻，站内需要GPS对时的智能接口装置均出现SNTP异常和秒脉冲中断，SNTP即根据接受的时钟源信息，按简单网络时间协议，输出同步信号的方式。

3.1 主变差动保护装置高低压数据采集及同步

3.2 保护动作原因

查看GPS对时装置配置时，发现电口和光口均配置有SNTP对时，并且全部连接到对时网络。接着对连接到主钟电口的网络进行抓包，发现主钟、备钟对时网络形成了环路，此情况下因网络流量过大，容易对电口造成冲击，从而引起GPS装置故障，造成智能接口装置SNTP频繁对时异常。从而导致该段时间，保护装置接收到高、低压侧的两路SMV报文中，同一点号的报文并不是同一时刻所采样到的电流值，而是存在△T的时间差，如图4所示。而保护装置仍按同时刻报文给予对齐处理，从而导致某一时刻差流过大，超过了保护定值，致使差动保护动作。

因△T的大小具有偶然性，若其足够大，将使保护闭锁，若其小于一定范围内，保护则不闭锁。这也说明，GPS对时装置发生那么多故障并导致SNTP异常，仅这一次造成差动保护动作。

4 结语

通过上述分析，GPS对时装置故障引起SNTP频繁对时异常时，合并器DMU-802和智能单元DTI-801两种硬件在对时秒脉冲（PPS）处理上的差异。造成差动保护装置接收到高低压侧同一点号的报文并不是同一时刻所采样的电流值，而是存在时间差。而装置仍按同时刻报文处理，从而导致保护装置某一时刻差流过大，造成保护动作。为杜绝此类问题再次发生，联合厂家采取以下措施：一是对GPS对时装置进行重新配置，仅光口配置SNTP对时，电口不再配置，避免因主钟、备钟对时网络形成环路，因网络流量过大引起GPS装置故障；二是对GPS对时装置进行程序升级，使其发生故障或重启时，若没有同步到卫星时间，则不输出秒脉冲。采取措施后，截至目前此型号保护装置未再误动过。

参考文献

[3] 冯军.智能变电站原理及测试技术[M].北京：中国电力出版社，2011.