主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作情況分析--專業(yè)論文

1、主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作情況分析葉煒敏龔劍超（烏溪江水力發(fā)電廠 浙江衢州 3 2 4 0 0 0 ）【摘 要】 木文以?shī)W地利elin公司drs數(shù)字式發(fā)變組保護(hù)在桐柏抽水蒂能電廠的一次差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作 為例，論述了保護(hù)動(dòng)作的原因，在ct"次回路故障時(shí)的動(dòng)作待性以及在出現(xiàn)類似情況時(shí)應(yīng)采取的措施?！娟P(guān)鍵詞】 抽水蓄能電站 發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)ct回路斷線1前言桐柏抽水蓄能電廠一號(hào)機(jī)組已經(jīng)投入商業(yè)運(yùn)行快一個(gè)月，期間繼電保護(hù)有多 次動(dòng)作，發(fā)生動(dòng)作的原因有施工單位不注意安全措施，造成誤動(dòng)；整定不合理， 引起保護(hù)動(dòng)作；安裝質(zhì)量不好，造成動(dòng)作。而因ct二次1111路端子松動(dòng)，引起一 號(hào)主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的事件，值得探討

2、，現(xiàn)分析如下：2動(dòng)作原因2006年6月22日，桐柏電站一號(hào)主變保護(hù)發(fā)主變高壓側(cè)ct監(jiān)視冋路告警 信號(hào)，并在運(yùn)行一段時(shí)間之后引起差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作出口，跳開(kāi)5419線路開(kāi)關(guān)及5012 橋開(kāi)關(guān)。引起保護(hù)動(dòng)作的原因?yàn)椋阂惶?hào)主變a組差動(dòng)保護(hù)500rv側(cè)ct冋路c相斷線, 發(fā)ct監(jiān)視回路告警信號(hào)，并在差動(dòng)保護(hù)屮產(chǎn)生差流。在運(yùn)行過(guò)程屮，斷線狀況 的進(jìn)一步惡化，使ct二次回路c相電流越來(lái)越小，造成差動(dòng)電流超越差動(dòng)保護(hù) 整定值，差動(dòng)保護(hù)瞬跳出口。由于ct監(jiān)視回路告警并不閉鎖魁動(dòng)保護(hù)，在將來(lái)的運(yùn)行過(guò)程中如再次出現(xiàn) 類似的ct二次回路故障，如ct二次回路c相對(duì)地短接，或bc相短接等等情況 時(shí)，羞動(dòng)保護(hù)也會(huì)因未閉鎖而導(dǎo)致

3、跳閘出口。3 原因分析從保護(hù)原理來(lái)看，elin的md321差動(dòng)保護(hù)在模擬量采集后進(jìn)計(jì)算單元前先 進(jìn)行了零序?yàn)V過(guò)，在保持了差動(dòng)對(duì)相間故障時(shí)的動(dòng)作靈敏性的情況下，減少了大 接地系統(tǒng)區(qū)外接地故障時(shí)保護(hù)謀動(dòng)的可能，在保護(hù)原理上有英特有的優(yōu)點(diǎn)。但另 一方面，elin保護(hù)所采用的ct監(jiān)視冋路的原理是簡(jiǎn)單的檢零序電流，該原理在 發(fā)生ct二次回路分流、斷線等情況時(shí)均能反應(yīng)，但在發(fā)生接地故障或其它存在 零序電流的情況時(shí)也可能發(fā)生誤報(bào)。因此，該保護(hù)在ct斷線閉鎖差動(dòng)保護(hù)上相 對(duì)較弱。國(guó)內(nèi)差動(dòng)保護(hù)以南瑞rcs985保護(hù)為例，其ct斷線閉鎖原理為：被保護(hù)設(shè)備內(nèi)部故障時(shí)，至少滿足以下條件中一個(gè)：(1) 任一側(cè)負(fù)序相電壓

4、大于2v(2) 起動(dòng)后任一側(cè)任一和電流比起動(dòng)前增加(3) 起動(dòng)后最大和電流大于12 ie(4) 同時(shí)有三路電流比啟動(dòng)前減小而ta斷線時(shí)，以上條件均不符合。因此，差動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)后40ms內(nèi)，以上條 件均不滿足，判為ta斷線。從elin的md321保護(hù)原理來(lái)看，難以實(shí)現(xiàn)如上邏輯，因此，國(guó)內(nèi)的ct斷線 閉鎖差動(dòng)保護(hù)的邏輯不適用于md321保護(hù)。當(dāng)然，從ct監(jiān)視模塊引輸接點(diǎn)到 md321去閉鎖差動(dòng)保護(hù)是可以的。但是，由于eljln保護(hù)ct監(jiān)視凹路的原理不能 在相間接地故障時(shí)防止誤報(bào)，因此，從運(yùn)行安全角度來(lái)說(shuō)，ct監(jiān)視回路告警確 實(shí)不適合閉鎖斧動(dòng)保護(hù)，鑒于以上情況，對(duì)ct二次冋路故障時(shí)的差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作狀態(tài)作

5、如下分析：主變參數(shù) st 二 360 mva 520 kv /18 kv y/a-11高壓側(cè)ct變比：1250/1a低壓側(cè)ct變比：16000/1a高壓側(cè)二次額定電流：0. 32a高壓側(cè)二次額定電流：0.722a1、當(dāng)ct二次冋路發(fā)生單相斷線或?qū)Φ囟搪?分流)時(shí)，考慮最嚴(yán)重的情況, 設(shè)c相高壓側(cè)ct二次回路故障，且屯流完全消失：由保護(hù)原理可知，正常運(yùn)行時(shí)iah = 1al = ia,因此差流等于1ah 1al = o, 其它三相同理。當(dāng)c相電流為零時(shí),ich=0,在下圖中可以看出原三相均衡的ia、ib、1c 屯流僅剩ab兩相，由矢量分析可知，新的矢量圖為三相均衡的ta、tb、tc電流 加上一個(gè)

6、與ic反向的310,由md321保護(hù)原理可知，差動(dòng)保護(hù)計(jì)算前先經(jīng)過(guò)零 序電流濾過(guò)，即各相電流均減去零序電流10,即進(jìn)入差動(dòng)模型計(jì)算的電流不是 ia、ib、ic,而是ia' , ib'、ic',對(duì)于低壓側(cè)電流由于實(shí)際不存在一次故 障和ct二次冋路故障，所以其電流折算到高壓側(cè)時(shí)仍與原高壓側(cè)電流欠量和同， 即ial=ia, ibl=ib, icl=ic,此時(shí)，保護(hù)計(jì)算所得差流由圖中可知ab相大 小均為10,也即是ic/3, c相差流為ic*2/3。可見(jiàn)按差動(dòng)保護(hù)整定值0. 14a, 只有運(yùn)行負(fù)荷屯流在0.21a以上時(shí)才會(huì)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作出口。由主變二次額定電流 0. 32a可知,

7、當(dāng)主變運(yùn)行在236. 25mw時(shí),保護(hù)可能出口。6月22 口，當(dāng)時(shí)c相存在一定電流，10值相對(duì)縮小，ab相差流為t0,而c 相電流經(jīng)過(guò)零序電流濾過(guò)后，電流為殘留電流icc矢量減去零序電流10矢量， 實(shí)際為tcc與t0的代數(shù)和，因此，當(dāng)c相差流tcd二ictcc+ (tc-tcc) /3 >0. 14a時(shí)，即c相斷線惡化，差動(dòng)保護(hù)出口。主變二次額定電流為0. 32a,代入可知1ccv0. 11a時(shí)保護(hù)即可誤動(dòng)出口。2、當(dāng)ct二次回路發(fā)生兩相斷線或?qū)Φ囟搪罚ǚ至鳎r(shí)，考慮最嚴(yán)垂的情況, 設(shè)bc相髙壓側(cè)ct二次回路故障，且電流完全消失：矢量分析過(guò)程略。此時(shí)a相差流為10, bc相差流為ib或i

8、c與10的矢量差, 其值為（ib"2+2ib*i0*c0s120° +i（f2 廠（1/2）,由 i0 = ib/3 可知，其值約等于 1.3倍的耳或1（：。即運(yùn)行負(fù)荷電流在0. 11a以上時(shí)會(huì)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作出口。即當(dāng) 主變運(yùn)行在123. 75mw時(shí)，保護(hù)可能出口。c相斷線或?qū)Φ囟搪窌r(shí)采樣值 的零序?yàn)V過(guò)的結(jié)果b、c相斷線或短路時(shí)采樣值 的零序?yàn)V過(guò)的結(jié)杲圖1、ct二次回路故障時(shí)差動(dòng)保護(hù)采樣值經(jīng)零序?yàn)V過(guò)的結(jié)果3、ct三相斷線或短路，此時(shí)只要運(yùn)行負(fù)荷電流在0. 14a以上時(shí)會(huì)差動(dòng)保護(hù) 動(dòng)作出口。即當(dāng)主變運(yùn)行在157. 5mw時(shí),保護(hù)可能出口。綜合以上分析可知：1. 當(dāng)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)時(shí)，桐柏機(jī)組曲于耍躲過(guò)振動(dòng)，起始功率為170wm,因此， 上述2、3兩種情況均會(huì)直接導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)出口。2. 當(dāng)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后，帶負(fù)荷超過(guò)236.25mw時(shí)，上述1悄況可能會(huì)導(dǎo)致差動(dòng) 保護(hù)誤動(dòng)出口。3. 當(dāng)ct二次回路仍有部分殘留電流時(shí)，保護(hù)趨向于不誤動(dòng)。4采取措施鑒于以上結(jié)論，ei后在主變保護(hù)運(yùn)行過(guò)程中，如杲主變保護(hù)發(fā)ct監(jiān)視冋路 告警信號(hào)，建議運(yùn)行立即進(jìn)行如下操作：1. 若主變保護(hù)動(dòng)作，立即通知檢修處理。2. 若主變保護(hù)動(dòng)作