發(fā)電機(jī)負(fù)序反時(shí)限過流保護(hù)誤動(dòng)分析作者：匿名2008/1/16 12:04336051

渠道：關(guān)鍵詞： 0前言

我200MW機(jī)組繼電保護(hù)的正確動(dòng)作率一直不高，尤其是發(fā)電機(jī)負(fù)序反時(shí)限過流保護(hù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，東北、天津、江蘇、浙江等地部分機(jī)組負(fù)序反時(shí)限過流保護(hù)已發(fā)生誤動(dòng)作。很多電廠為了避免麻煩，干脆停用保護(hù)，顯然不安全。因此，必須找出誤操作的原因，才能使保護(hù)正常投入運(yùn)行。

1誤操作簡介

發(fā)電機(jī)負(fù)序反時(shí)限過流保護(hù)的誤動(dòng)作行為主要有兩種：系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)發(fā)生誤動(dòng)作；輸電線路發(fā)生不對(duì)稱故障時(shí)，就會(huì)發(fā)生誤操作。在后一種情況下，發(fā)生如下情況：一臺(tái)機(jī)組本身正常，其負(fù)序逆時(shí)限保護(hù)動(dòng)作值為0.14，A值等于6，自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置投入運(yùn)行。當(dāng)升壓站某短出線二段發(fā)生兩相短路故障時(shí)，由于某種原因全線速動(dòng)保護(hù)未投入運(yùn)行，發(fā)電廠側(cè)斷路器將在二段時(shí)限內(nèi)切斷故障。線路故障排除后，系統(tǒng)本應(yīng)恢復(fù)正常運(yùn)行，但機(jī)組負(fù)序反時(shí)限過流保護(hù)也相繼動(dòng)作，將機(jī)組斷開。事后有關(guān)人員對(duì)保護(hù)裝置及其二次回路進(jìn)行了嚴(yán)格檢查，未發(fā)現(xiàn)問題，說明上述保護(hù)動(dòng)作純屬誤操作。

2負(fù)序反時(shí)限保護(hù)動(dòng)作特性的固有缺陷

內(nèi)大部分200MW機(jī)組都裝有整流保護(hù)，負(fù)序電流濾波器為LH-KH，反向延時(shí)由兩對(duì)RC充電電路實(shí)現(xiàn)。繼電器運(yùn)行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，繼電器不能很好地配合輸電線路保護(hù)。當(dāng)主變壓器高壓側(cè)出口發(fā)生兩相短路時(shí)，負(fù)序電流一般在2p.u左右，考慮到自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置的非周期分量和快速強(qiáng)勵(lì)磁的影響，實(shí)際值應(yīng)大于2p.u，具體值視實(shí)際情況而定。這里可能估計(jì)為2.8p.u，對(duì)應(yīng)動(dòng)作時(shí)間0.75s左右，勉強(qiáng)能配合短線二段保護(hù)。另一方面，故障在段時(shí)限內(nèi)排除，I2t不超過發(fā)電機(jī)允許的A值，所以機(jī)組也是安全的。然而，由于裕量小，如果在排除故障時(shí)有干擾，繼電器很容易發(fā)生故障。(2)繼電器動(dòng)作電流小，A值小。從這個(gè)意義上說，大型機(jī)組的負(fù)序反時(shí)限過流保護(hù)比中型機(jī)組靈敏得多。在小干擾下，繼電器容易充電。由于模擬轉(zhuǎn)子散熱的放電電路時(shí)間常數(shù)高達(dá)100s，充電速度高于放電速度，即使在間歇干擾下，繼電器也可能發(fā)生故障。

3導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)作的因素

以上述誤操作組為例，短出線二段發(fā)生兩相短路，全線速動(dòng)保護(hù)因故未投入運(yùn)行。由于線路短路，段發(fā)生兩相短路時(shí)，負(fù)序電流為1.93p.u，故障存在時(shí)間為0.6s。由于負(fù)序電流濾波器中的無功干式變壓器對(duì)非周期分量不敏感，假設(shè)非周期分量系數(shù)為1.15。另外，由于存在強(qiáng)激發(fā)的過渡過程，不可能一下子上升到頂值，做了保守估計(jì)，將強(qiáng)激發(fā)倍數(shù)取為1.3。所以i22t=5。換句話說，在線路故障切除時(shí)，發(fā)電機(jī)負(fù)序逆時(shí)保護(hù)來不及出口，但裕量有限。如果故障排除后負(fù)序電流濾波器不輸出，繼電器將通過模擬轉(zhuǎn)子散熱的放電電路緩慢放電恢復(fù)。眾所周知，恢復(fù)電壓在主變壓器和高壓廠用干式變壓器中都將產(chǎn)生勵(lì)磁涌流，同時(shí)也承載著輔助負(fù)荷的啟動(dòng)電流。如果繼電器調(diào)整好，負(fù)序電流濾波器只有在三相對(duì)稱正序電流的情況下才會(huì)沒有輸出，其他情況下會(huì)產(chǎn)生不同程度的輸出。很明顯，涌流不滿足三相對(duì)稱正序的閾值，流經(jīng)負(fù)序電流濾波器時(shí)必然會(huì)產(chǎn)生輸出電壓。由于使繼電器開始充電的電壓很小，浪涌電流產(chǎn)生的電壓使得繼電器內(nèi)部的充電電路在故障排除后繼續(xù)充電的概率很大，直到跳閘。實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和模擬計(jì)算充分證明了這一點(diǎn)。事實(shí)上，在第二節(jié)的時(shí)限內(nèi)切斷線路故障是很少見的。然而，分析表明，即使通過快速保護(hù)消除線路故障，負(fù)序反時(shí)限保護(hù)也可能在一定閾值下失靈。此外，自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的自激振蕩和一次設(shè)備的鐵磁諧振引起的間歇性涌入電流，也可能由于其快速充電和慢速放電的特性而導(dǎo)致繼電器誤動(dòng)作。 #p#分頁標(biāo)題#e#

4結(jié)束語

(1)1)200 MW以上大型機(jī)組負(fù)序逆時(shí)保護(hù)存在缺陷，需要在理論和實(shí)踐上進(jìn)一步研究。(2)應(yīng)努力維護(hù)電廠出口輸電線路特別是短線路的全線速動(dòng)保護(hù)，以保證任何情況下線路故障的快速切除。(3)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器應(yīng)仔細(xì)調(diào)試，放大器放大倍數(shù)的設(shè)置應(yīng)適當(dāng)，以保證裝置不會(huì)因外部干擾而引起自激振蕩。