一起發(fā)變組差動(dòng)誤跳閘事故

一起由發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)引起的跳閘事故分析摘要：本文針對(duì)一起由于發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)引的跳閘事故進(jìn)行分析，提出現(xiàn)場(chǎng)事故處理的判斷程序和方法，針對(duì)發(fā)變組（變壓器）差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的相關(guān)技術(shù)問題進(jìn)行討論，并提出處理建議，供從事水電站繼電保護(hù)施工、設(shè)計(jì)的同仁參考。主題詞：發(fā)變組微機(jī)差動(dòng)保護(hù)裝置差動(dòng)保護(hù)穿越性勵(lì)磁涌流二次諧波一、前言發(fā)電機(jī)定子繞組或輸出端部發(fā)生相間短路故障或相間接地短路故障，將產(chǎn)生很大的短路電流，而在此情況下所產(chǎn)生的熱、電動(dòng)力效應(yīng)或電弧可能燒毀發(fā)電機(jī)線圈、定子鐵芯及破壞發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)。為保證發(fā)電機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，必須配置完善的保護(hù)系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)是發(fā)電機(jī)相間短路和相間接地短路最重要的主保護(hù)，在發(fā)電機(jī)定子繞組或輸出端（差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)）發(fā)生相間短路故障或相間接地短路故障時(shí)能迅速切斷故障回路，滅磁停機(jī)，從而最大限度地保證機(jī)組設(shè)備的安全。對(duì)于發(fā)電機(jī)變壓器單元接線方式，在主保護(hù)配置上常采用發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)、變壓器縱差保護(hù)和發(fā)變組縱差保護(hù)配置的方式進(jìn)行。目前，由于微機(jī)型差動(dòng)保護(hù)裝置具有靈敏度高、響應(yīng)速度快、保護(hù)死區(qū)小等優(yōu)點(diǎn)，在電站電氣主設(shè)備保護(hù)中得到了廣泛的應(yīng)用。發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)裝置均由兩部分組成，即由分相差動(dòng)元件和浪涌判別元件。分相差動(dòng)元件常采用比率制動(dòng)式原理，以保證動(dòng)作的高靈敏度和高響應(yīng)速度，而浪涌判別元件則是防止變壓器在過激磁時(shí)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)，常采用諧波制動(dòng)原理。另外，在變壓器或發(fā)變組內(nèi)部嚴(yán)重故障時(shí)，為防止TA飽和、電流波形畸變而致使差動(dòng)保護(hù)元件拒動(dòng)或延緩動(dòng)作，還設(shè)定有差動(dòng)保護(hù)速斷元件。二、故障現(xiàn)象 由我公司指導(dǎo)安裝的越南洛富明電站，裝機(jī)2×25.5MW，采用發(fā)變組單元接線，通過一回110kV線路送至洛克林變電站與系統(tǒng)相連，線路長(zhǎng)度為35km，其電氣主接線簡(jiǎn)化圖如下圖。發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)采用發(fā)電機(jī)差動(dòng)、變壓器差動(dòng)和發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)的配置方式。在2＃機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)受電時(shí)，需對(duì)2＃發(fā)變組主變壓器進(jìn)行高壓側(cè)全電壓沖擊合閘試驗(yàn)。調(diào)試人員在在征得越方調(diào)度許可后，先后分三次對(duì)主變進(jìn)行高壓側(cè)全電壓沖擊合閘試驗(yàn)，首次對(duì)2#主變進(jìn)行全電壓沖擊合閘試驗(yàn)時(shí)，1＃機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷約為15MW，試驗(yàn)正常。沖擊合閘后主變首次帶電5Min，一次系統(tǒng)設(shè)備無異常。在分開斷路器靜置5Min后對(duì)其進(jìn)行第二次全電壓沖擊合閘試驗(yàn)，此時(shí)運(yùn)行的負(fù)1段＃機(jī)組負(fù)荷樣為林25M葵W安，牢在準(zhǔn)2捷＃主變高壓側(cè)叛斷路器合閘后拳，主變壓器出電現(xiàn)較大的沖擊障聲響，同穩(wěn)時(shí)迷1籍＃機(jī)組發(fā)變組旦差動(dòng)保護(hù)學(xué)、秀1號(hào)＃主變差動(dòng)保臨護(hù)帖A慢相差動(dòng)保護(hù)均捉動(dòng)作，其具體治保護(hù)動(dòng)作采樣后值詳見下表征，卻1瞇＃機(jī)組由于差竭動(dòng)保護(hù)動(dòng)作事原故聯(lián)動(dòng)停機(jī)語。丈110K挑V按母線差動(dòng)保傷護(hù)你A孟相差動(dòng)保護(hù)動(dòng)燕作，由于母線色差動(dòng)采用三取君二方式，未發(fā)住跳閘動(dòng)作信號(hào)捧，僅發(fā)出告警已信號(hào)。業(yè)WF肅B磚－插80插2外發(fā)變組保護(hù)裝廟置保護(hù)動(dòng)作報(bào)歷告獸（住87G四T即）佛G態(tài)－架T需差動(dòng)保攻護(hù)晴A攏相動(dòng)作惱保護(hù)出口時(shí)間閥：高25ms竭動(dòng)作跳閘時(shí)間去：崗2007-0撲1-02濾17:07:賺27.989興01拾H螺V帥肺Ia攀2.5瓣8傘∠宇022°A陷09竹UTH姓V哭勻Ic挪0.0聲1候∠奪103°A敗02報(bào)H龜V東裙Ib酒3.1蒸1者∠糠250°A續(xù)10通Dif嶺偽Ia惹1.64A披03念H念V框血Ic徒2.3樸6槳∠貫125°A坑11評(píng)Rst矮籮Ia案3.14A弄04倡GNeut通ra陳l炊牧Ia酷3.1墓4劫∠微171°A任12袖Dif仗Ib株0.57A恒05迎GNeut魔ra腦l港泳Ib寇3.1損8身∠飯060°A束13答Rst暫Ib兩3.18A拋06害GNeut梢ra賣l態(tài)搬Ic蒸3.5昂8判∠涂295°A勒14微Dif計(jì)Ic立1.31A努07喜UTH補(bǔ)V塊讀Ia魚0.0扯1礎(chǔ)∠丹309°A初15馬Rst籌Ic股3.58A縮08簡(jiǎn)UTH去V酒最I(lǐng)b寸0.0小2浩∠銷243°A注：HVIa（Ib、Ic）：指主變壓器高壓側(cè) CTA相（B相、C相）電流采樣值； GNeutralIa（Ib、Ic）：指發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)CTA相（B相、C相）電流采樣值；UTHVIa（Ib、Ic）：指發(fā)電機(jī)帶旁路分支回路CTA相（B相、C相）電流采樣值；DifIa（Ib、Ic）：指差動(dòng)保護(hù)裝置采樣的差動(dòng)電流；RstIa（Ib、Ic）：指差動(dòng)保護(hù)裝置所采樣的制動(dòng)電流。負(fù)WF脹B熊－嫩80薄2勾發(fā)變組保護(hù)裝釘置保護(hù)動(dòng)作報(bào)饅告?。ㄒ?7儲(chǔ)T捉）豐T蜜差動(dòng)?？傋o(hù)墻A囑相動(dòng)作萬保護(hù)出口時(shí)間拳：斑28ms崖動(dòng)作跳閘時(shí)間免：通2007-0柱1-02風(fēng)17:07:耍27.991看01吧H鋪V敞啄Ia他2.2際2甩∠兩253°A泄09槍UTH寺V綠溪Ic熊0.0具1誕∠價(jià)259°A戀02鞏H簡(jiǎn)V蹈址Ib山3.3仆0感∠芝120°A干10呼Dif聞惱Ia偏1.67A盜03齊H歐V替墳Ic歸2.4豈1萄∠列342°A潤(rùn)11片Rst托集Ia兵2.90A旅04桶GGter從m屬驅(qū)Ia鴿2.9尺0仆∠亭038°A圓12扇Dif株Ib賽0.81A運(yùn)05起GGter替m令芳Ib溜3.2犬0交∠今285°A損13步Rst牌Ib折3.30A嗚06扔GGter苗m奪咬Ic盲3.5鉆2嘆∠虧163°A盛14種Dif乒Ic裝1.11A謠07伐UTH倆V繼捧Ia咱0.0陽(yáng)2餅∠綢287°A蠅15腿Rst藏Ic郵3.52A東08鹿UTH淹V勞楚Ib役0.0螞0鋤∠區(qū)098°A注：表中各符號(hào)的定義與上表同。發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)參數(shù)設(shè)定如下：直定恥框值濃飽名蜻絨稱筐整定范圍龜備滴炮注歡變壓器比率差漁動(dòng)保護(hù)信額定電流叔整定值城0.則1繪In喜馬-領(lǐng)1火.憐2沫In番最小動(dòng)作電流籮1.4A轟0.據(jù)1樸In熟浪-1.欣0報(bào)In吉I恥op.0彈最小制動(dòng)電流汁3.6A漂0.5In產(chǎn)躬-2In剝I酬res.0兇比例制動(dòng)特性飼斜率俯0.4暖0.3-0.追7岸S拍2述次諧波制動(dòng)系錯(cuò)數(shù)贈(zèng)0.18欄K葉2揪差動(dòng)第魔1貸側(cè)平衡系數(shù)震1符0.1-4踢差動(dòng)第腎2燙側(cè)平衡系數(shù)偉0.9泰0.1-4廢差動(dòng)第橋3鵝側(cè)平衡系數(shù)航0.9改0.轎1徑-4輝五次諧波投退盟0裂0-1文1坦：艇投入寧全0鳥：遷退出保識(shí)別勵(lì)磁涌流賴方式抹0閱0-1老1叮：波形畸像變鉆0丟：二次諧波蹈差流速斷電流豈14.4A桃1In美疊-12In餃TA墻斷線閉鎖差動(dòng)普0勵(lì)0-1爛1午：汪閉鎖壁困0寧：水不閉鎖牢以下為保護(hù)軟市壓板郊比率制動(dòng)式差阻動(dòng)軟壓板港√寒√查：缸投入唉劑×厭：袖退出潤(rùn)差流速斷軟壓裳板膨√到√簽：回投入鈴兵×語：獨(dú)退出噸差流越限軟壓級(jí)板核√拒√鋸：銷投入址棚×碌：述退出三、事故原因分析及處理：1、事故后的檢查：在1＃機(jī)組事故停機(jī)后，對(duì)1＃發(fā)變組系統(tǒng)所屬電氣一次設(shè)備進(jìn)行了認(rèn)真仔細(xì)的檢查，并結(jié)合動(dòng)作報(bào)告的內(nèi)容和情況，由于發(fā)變組保護(hù)系統(tǒng)中僅發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)和主變差動(dòng)保護(hù)的A相動(dòng)作，從故障性質(zhì)來判斷，屬于單相接地短路，且發(fā)電機(jī)保護(hù)均無任何動(dòng)作信號(hào)，初步判斷該故障范圍不在發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)，而應(yīng)是主變壓器的差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)的電氣回路。在停機(jī)后主要檢查高壓開關(guān)柜到主變壓器高壓側(cè)CT部分，對(duì)于發(fā)電機(jī)及勵(lì)磁旁路分支回路只作簡(jiǎn)單的外觀檢查。檢查的情況為：主變瓦斯繼電器輕重瓦斯均無動(dòng)作信號(hào)，且瓦斯集氣盒處無瓦斯氣體成分；主變壓力釋放閥未動(dòng)作；從主變的外觀及其外聯(lián)回路的檢查情況來看，也沒有短路后存在的冒煙、燒焦、著火等異常痕跡；從事發(fā)時(shí)在1＃主變壓器處巡視的電站運(yùn)行人員了解，1＃變壓器沒有異常的聲響和其他異常現(xiàn)象。而對(duì)發(fā)電機(jī)及勵(lì)磁旁路分支回路檢查也不存在異常情況。2、對(duì)事故波形的分析：融在事故后查看峰錄波屏記錄，盛其波形如下圖獅所示。濁從圖中可以看尖出陜?cè)阪@2宴#決主變沖擊合閘跑試驗(yàn)時(shí)警，妙2姨#航主變充電時(shí)，敢其高壓側(cè)電流志波形是典型的炭勵(lì)磁涌流波形鄭，而同勻時(shí)憐1惕#權(quán)主償變?nèi)狝杰相同時(shí)出現(xiàn)了哀較大的沖擊電勾流，其波形眨與譯2惜＃主變有些差敗別，但其波形桌也較差。由于嫩本電站在主變軋低壓側(cè)沒有錄滿波點(diǎn)，其低壓買側(cè)的電壓和電跪流波形無法測(cè)毒得。錦3賀、事故原因分壇析：謎截由各部的檢查望情況來看，電精氣一次系統(tǒng)存善在接地短路的愧情況是不存在忘的。從本電站庭的主接線來看拿，由于本電站近經(jīng)一條夜35km迫的線路與系統(tǒng)橋相聯(lián)，其聯(lián)接葡阻抗較大，而錘本站采用發(fā)電抗機(jī)變壓器組的尾單元接線，變漠壓器的容量與漂發(fā)電機(jī)的容量吐相匹配，冰在腎1云#撥發(fā)電機(jī)組運(yùn)行臥時(shí)，空嫂投弱2使#基主變壓器，在氧空投必時(shí)壘2蓮#捏主變壓器將產(chǎn)鄙生較大的勵(lì)磁疾涌流，所產(chǎn)生溪的勵(lì)磁涌流幾餓乎全部由與之率并聯(lián)塔的具1寸#益水輪發(fā)電機(jī)組闖來供給，由這估一勵(lì)磁涌流將熱引繁起散1法#覺機(jī)組吵至仰2完#鋤主變區(qū)間的電偵壓波動(dòng)變化爹，退1病#撈主變勵(lì)磁電流頑將隨勵(lì)磁電壓啊的變化而產(chǎn)生脊相應(yīng)的變化，帝這一電流稱為猶穿越性勵(lì)磁涌挪流，由于變壓海器和移相隔直霉等原因，致使捏從變壓器兩側(cè)姥流入差動(dòng)保護(hù)沙電流的波形畸續(xù)變狀況及兩側(cè)墾電流之間的相以位發(fā)生了相對(duì)芬相移，從而在橡差動(dòng)繼電器動(dòng)陡作元件中產(chǎn)生辯較大的差流，捐又由于差流中熟二次諧波的含靜量及間斷角較怕小，故此時(shí)的飲制動(dòng)作用不大乞，從而使差動(dòng)運(yùn)保護(hù)誤動(dòng)?；?帽、事故處理：耍經(jīng)過上述現(xiàn)場(chǎng)此的分析和判斷拾，確定是由于娘本站系統(tǒng)接線登方式與系統(tǒng)參刮數(shù)、設(shè)計(jì)定值賓等多種原因造謙成的差動(dòng)保護(hù)約誤動(dòng)跳閘事故釀。為防止此類憑保護(hù)誤動(dòng)事故黨的發(fā)生，現(xiàn)場(chǎng)加技術(shù)人員在與夏設(shè)計(jì)單位聯(lián)系泄后，決定對(duì)發(fā)習(xí)變組及變壓器渡差動(dòng)保護(hù)的定仗值進(jìn)行調(diào)整，傘將發(fā)變組和變戴壓器的差動(dòng)保謠護(hù)定值中的差仿動(dòng)啟動(dòng)電流定觀值由辮1.4A令調(diào)整為隨1.8A堵，二次諧波制茄動(dòng)系數(shù)窩由普0.1違8就調(diào)整啟為伏0.1裹6豆。調(diào)整后再次邁空匯投瓦2摸#效主變壓器，未為發(fā)生誤動(dòng)情況麻。箏四、提高變壓宵器差丟動(dòng)引(哭或發(fā)電機(jī)變壓贏器大差川動(dòng)右)萄保護(hù)躲過穿越英性勵(lì)磁涌流的寫措施惠暗長(zhǎng)針對(duì)變壓器空赴載合閘差動(dòng)保更護(hù)的誤動(dòng)作，殲世界各國(guó)的公已司提出了各種預(yù)技術(shù)措施、損如二次或偶次驚諧波，間斷角抗以及波形對(duì)稱之等制動(dòng)方式。與國(guó)內(nèi)外的運(yùn)行艦實(shí)踐證明、這誰些防誤動(dòng)技術(shù)販都是不完善的糠，都有誤動(dòng)記凈錄，其原因是醬影響勵(lì)磁涌流嬸的因素太多且嘆變化太大。這短些因素包括變支壓器鐵芯的材仙質(zhì)、裝配工藝?yán)ㄋ降母叩?、魄系統(tǒng)等效電壓買和等效阻抗的丈大小、變壓器星容量大小和額睡定電壓等級(jí)、德三相繞組接線免方式和中性點(diǎn)堅(jiān)接地方式、三曠相鐵心的結(jié)梁構(gòu)饅(覆三相三柱、三貧相五柱或三單植相連組席)允、剩磁大小和地方向、合閘初紙相角大小，以抵及電流互感器法的傳變特性等福，以某一種勵(lì)據(jù)磁涌流閉鎖判丈據(jù)來對(duì)付各種留變壓器在各種席工況下的空載新合閘或切除外驕部短路時(shí)差動(dòng)滴保護(hù)誤動(dòng)，可稻以說是不可能洞的。但可根據(jù)鑄系統(tǒng)的接線方巨式、變壓器的蠻結(jié)構(gòu)類型、容子量大小、在系思統(tǒng)中出現(xiàn)外部酒故障的概率等族各個(gè)方面進(jìn)行爽綜合考慮，選勸擇合理的保護(hù)冠配置，嚴(yán)格投該入前的整定試墻驗(yàn)，在試驗(yàn)中紙了現(xiàn)問題后予弱以及時(shí)的修正嚼從而可以大大艦提高保護(hù)動(dòng)作牢的高可靠性?；脑趯?duì)于與系統(tǒng)桶相連距離較遠(yuǎn)從，系統(tǒng)連接電畫抗較大，且系道統(tǒng)容量相對(duì)較扣小的水電站，鄰可以采用下列縮措施使源變壓排器能可靠地躲漲過穿越性勵(lì)磁技涌流的影響提載高保護(hù)的可靠扎性。頃1遣、增加涌流判贈(zèng)別元件的制動(dòng)抹能力：對(duì)于采燦用二次諧波制杏動(dòng)的差動(dòng)保護(hù)躺，可能適當(dāng)減膨小二次諧波制哪動(dòng)系數(shù)來增大露諧波制動(dòng)能力休，對(duì)于采用間替斷角判別原理裹構(gòu)成的差動(dòng)保沈護(hù)，可以適當(dāng)票減小閉鎖角的移整定值；網(wǎng)2勻、采用涌士流萍“膝或糠門遺”君制動(dòng)原理的差找動(dòng)保護(hù)，也可丹采用波形對(duì)稱劫原理的差動(dòng)保步護(hù)，如國(guó)電南鞏自住的愛DGT80府1貪系列等。觸3邪、在進(jìn)行變壓雀器