發(fā)電機負序反時限過流保護誤動分析

1、解決方案示范文本 | Excellent Model Text 資料編碼：CYKJ-FW-561編號：_發(fā)電機負序反時限過流保護誤動分析審核：_時間：_單位：_發(fā)電機負序反時限過流保護誤動分析用戶指南：該解決方案資料適用于為完成某項目而進行的活動或努力工作過程的方案制定，通過完善工作思路，在正常運行中起到指導(dǎo)作用，包括確定問題目標(biāo)和影響范圍、分析問題并提出解決方案和建議、成本計劃和可行性分析、實施和跟進?？赏ㄟ^修改使用，也可以直接沿用本模板進行快速編輯。前言我國200MW發(fā)電機組繼電保護的正確動作率一直不高，其中發(fā)電機負序反時限過流保護尤為如此。據(jù)統(tǒng)計，東北、天津、江蘇、浙江等地某些機組的負序

2、反時限過流保護都曾發(fā)生過誤動。為了避免麻煩，不少電廠干脆將該保護停用，這顯然是不安全的。因此有必要找出誤動原因，使該保護能夠正常投入運行。1 誤動情況簡介發(fā)電機負序反時限過流保護的誤動行為主要有2種：在系統(tǒng)正常運行時發(fā)生誤動；在輸電線路發(fā)生不對稱故障時發(fā)生誤動。對于后者，曾發(fā)生如下情況：某臺機組本身正常，其負序反時限保護動作值為0.14p.u.，A值等于6，自動勵磁調(diào)節(jié)裝置投入運行，在升壓站一條短出線上段范圍內(nèi)發(fā)生兩相短路故障時，由于該線路的全線速動保護因故未投，故電廠側(cè)斷路器以段時限切除故障。線路故障切除后，系統(tǒng)本應(yīng)恢復(fù)正常運行，可是該機組的負序反時限過流保護也相繼動作出口，將機組解列。事后

3、，有關(guān)人員對保護裝置及其二次回路進行了嚴格檢查，未發(fā)現(xiàn)任何問題，說明保護的上述動作行為純屬誤動。2 負序反時限保護動作特性的固有缺陷我國200MW機組大都配備整流型保護，負序電流濾過器為LH-KH型，反時限延時由2對RC充電回路實現(xiàn)。繼電器動作特性的固有缺陷主要表現(xiàn)如下。(1)在大短路電流下，由于A值小，繼電器動作時間短，不能很好地與輸電線路保護配合。主變壓器高壓側(cè)出口處發(fā)生兩相短路時，負序電流一般為2p.u.左右。考慮到非周期分量和自動調(diào)節(jié)勵磁裝置快速強勵的影響，實際值要大于2p.u.，具體數(shù)值隨實際情況而定，這里不妨估算為2.8p.u.，則對應(yīng)的動作時間為0.75s左右，這個時間與短線路段

4、保護配合還勉強可以。另一方面，線路以段時限切除故障，I2t不超過發(fā)電機允許的A值，因此機組也是安全的。然而由于裕度不大，如果故障切除時有干擾，繼電器就很容易誤動。(2)繼電器的動作電流小，A值又小，從這個意義上講，大機組的負序反時限過流保護要比中等型號機組靈敏得多。在小干擾下，繼電器很容易充電。由于模擬轉(zhuǎn)子散熱的放電回路時間常數(shù)高達100s左右，充電速度大于放電速度，這樣即使是在間隙性干擾下，繼電器也可能發(fā)生誤動。3 導(dǎo)致保護誤動的因素以上述誤動機組為例，短出線段發(fā)生兩相短路，全線速動保護因故未投。由于線路短，段范圍內(nèi)發(fā)生兩相短路時負序電流為1.93p.u.，故障存在時間為0.6s。由于負序電

5、流濾過器中的電抗變壓器對非周期分量不敏感，故設(shè)非周期分量系數(shù)為1.15。此外，由于強勵有一個過渡過程，不可能一下子升到頂值，作保守估計，取強勵倍數(shù)為1.3。這樣I22t5。換言之，在線路故障切除時刻，發(fā)電機負序反時限保護還來不及出口，但裕度已經(jīng)有限。如果故障切除后，負序電流濾過器沒有輸出，則繼電器通過模擬轉(zhuǎn)子散熱的放電回路慢慢放電而恢復(fù)。眾所周知，恢復(fù)電壓在主變壓器及高壓廠用變壓器中均要產(chǎn)生勵磁涌流，其中還夾帶有廠用負荷啟動電流。若繼電器調(diào)整良好，負序電流濾過器只有在三相對稱正序電流情況下才沒有輸出，其他情況下均要產(chǎn)生程度不同的輸出。很顯然，勵磁涌流不符合三相對稱正序的條件，當(dāng)它流過負序電流濾過器時必然產(chǎn)生輸出電壓。因使繼電器開始動作充電的電壓很小，所以勵磁涌流產(chǎn)生的電壓以很大的概率使繼電器內(nèi)部的充電回路在故障切除后繼續(xù)充電，直到跳閘。實驗室試驗和仿真計算充分證明了這一點。實際上，線路故障以段時限切除畢竟很少。但分析表明，即使線路故障由快速保護切除，在一定的條件下，負序反時限保護也有可能誤動。此外，自動勵磁調(diào)節(jié)裝置的自激振蕩和一次設(shè)備的鐵磁諧振等因素造成的間隙性勵磁涌流，也有可能使繼電器因具有充電快放電慢的特性而誤動。4 結(jié)束語(1)200MW以上的大型發(fā)電機組負序反時限保護還有缺陷，需要從理論和實踐上進一步加以研究。(2)應(yīng)努力維護發(fā)電廠出口輸電線路特