繼電保護(hù)現(xiàn)場運行和維護(hù)

1、繼電保護(hù)現(xiàn)場運行和維護(hù)華北電力科學(xué)研究院 張潔2010年8月一、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)基本概況及發(fā)展方向1.目前繼電保護(hù)的概況繼電保護(hù)裝置是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要保障，它是隨著電網(wǎng)的發(fā)展而發(fā)展的，功能和技術(shù)水平也是隨著電網(wǎng)的發(fā)展不斷完善和提高的。我們國家繼電保護(hù)的發(fā)展，自新中國建立開始，經(jīng)歷了感應(yīng)型、整流型、晶體管型、集成電路型、微機(jī)型等幾個階段。至今已60年。其中：線路保護(hù) 220kv500kv5060年代末（70年代初） 感應(yīng)型保護(hù)時代保護(hù)組成：相差高頻、距離、零序方向過流等保護(hù)、綜合重合閘裝置。相差高頻為主保護(hù)。單套配置。7080年代 整流型、晶體管型保護(hù)時代保護(hù)組成：相差高頻、距離、零序方向

2、過流等保護(hù)、綜合重合閘裝置。相差高頻為主保護(hù)。單套配置。80年代末90年代中期 晶體管型、集成電路型保護(hù)時代保護(hù)組成：相差高頻（縱聯(lián)方向、縱聯(lián)距離）、后備距離、零序方向過流等保護(hù)、綜合重合閘裝置。相差高頻（縱聯(lián)方向、縱聯(lián)距離）為主保護(hù)。單套配置。90年代中期至今 微機(jī)型保護(hù)時代保護(hù)組成：a.縱聯(lián)方向（縱聯(lián)距離）、后備距離、零序方向過流等保護(hù)，綜合重合閘裝置。縱聯(lián)方向（縱聯(lián)距離）為主保護(hù)。單套配置。b.縱聯(lián)方向、后備距離、后備零序保護(hù)，綜合重合閘裝置。第一套 縱聯(lián)距離、后備距離、后備零序保護(hù)，綜合重合閘裝置。第二套 保護(hù)是雙套配置，重合閘裝置只用一套。c.光纖縱差、后備距離、后備零序保護(hù)，綜合重

3、合閘裝置。第一套 光纖縱差、后備距離、后備零序保護(hù)，綜合重合閘裝置。第二套母差保護(hù)5090年代 感應(yīng)型 單套配置（70）902000年 晶體管、集成電路型（上海繼電器廠電磁式母差保護(hù)）2000年后至今 微機(jī)型 雙套配置發(fā)變組保護(hù)與母差保護(hù)相同。綜上所述，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，到目前，微機(jī)保護(hù)已經(jīng)在國內(nèi)大范圍的普及，微機(jī)保護(hù)的普及，使繼電保護(hù)裝置在可靠性、靈敏性和選擇性方面，都比過去的保護(hù)有了很大的改善。主要有幾個方面：a.在保護(hù)的功能方面，目前的微機(jī)保護(hù)比過去的保護(hù)裝置增加了許多功能，如裝置本身具有錄波、打印、故障數(shù)據(jù)上傳等功能。b.關(guān)于保護(hù)的動作時間，過去的整流型、晶體管或集成電路型保護(hù)裝置，動

4、作出口最快也要20ms以上，而最新的微機(jī)保護(hù)的動作出口時間，最快可達(dá)到10ms。如微機(jī)母差保護(hù)（rcs-915，bp-2b）。c.由于微機(jī)保護(hù)采樣精度高，定值一旦整定，則不容易變化。在保護(hù)特性方面，由于用軟件實現(xiàn)，也不會變化。但是，在全國范圍內(nèi)，發(fā)展也是不平衡的。有些地區(qū)仍然存在電磁型、集成電路型等保護(hù)運行。如線路保護(hù)，目前光纖縱差保護(hù)已得到廣泛應(yīng)用，在華北地區(qū)也已大面積普及。但在國內(nèi)許多地方，仍然還有縱聯(lián)方向和縱聯(lián)距離等保護(hù)運行，也就是說，載波保護(hù)還存在?，F(xiàn)在是光纖和載波共存的時期。總之，我們國家的繼電保護(hù)裝置經(jīng)過幾十年的發(fā)展，與50、60年代相比，可以說有了翻天覆地的變化，而且已經(jīng)達(dá)到了世

5、界領(lǐng)先的地位。2.發(fā)展方向隨著電網(wǎng)容量的擴(kuò)大和技術(shù)的發(fā)展，對控制設(shè)備和繼電保護(hù)的要求越來越高。隨著智能電網(wǎng)概念的提出，目前的繼電保護(hù)及二次回路狀態(tài)，還不能完全滿足要求。智能電網(wǎng)首先從變電站開始做起，繼電保護(hù)裝置在信息采集、上傳、通信等方面還要做許多工作。二次回路方面也要進(jìn)行改造。如電子式電壓互感器和電流互感器的采用，就需要做很多工作，至少目前這種模擬式的設(shè)備不能再用。但是，這項工作絕不是短時期內(nèi)能夠完成的，還要經(jīng)過相當(dāng)?shù)臅r間，可是，這是必然的趨勢，而且，將來無論是變電站還是發(fā)電廠，自動化控制的程度和水平還要有更大的提高，這一點是肯定的。關(guān)于繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的問題。近年來，一些管理部門正在進(jìn)行“

6、繼電保狀態(tài)檢修”的探索和研究，目前尚未開始推行。我們知道，電氣一次設(shè)備實行狀態(tài)檢修比較容易，二次設(shè)備就不是很容易的事情。主要是一些正常的檢測手段如何實現(xiàn)?，F(xiàn)在有些管理部門正在研究。二、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及自動裝置運行維護(hù)要點 （一）發(fā)變組保護(hù)定值1.差動保護(hù)、差動速斷、勵磁變壓器保護(hù)發(fā)電機(jī)差動保護(hù)：比率制動特性，同時設(shè)置差動速斷，無涌流閉鎖功能，因無這種運行方式。主變差動保護(hù)：比率制動特性、設(shè)置差動速斷、勵磁涌流閉鎖高廠變差動保護(hù)：與主變相同高壓廠用備用變差動保護(hù)：與主變相同關(guān)于勵磁變差動保護(hù)：按原設(shè)計要求和規(guī)定，應(yīng)設(shè)置差動保護(hù)，而且，目前大部分電廠也是這樣配置的。但是，由于勵磁變低壓側(cè)接是整流

7、柜，所以，在勵磁變的電流中，存在著諧波分量，當(dāng)勵磁變壓器或外部設(shè)備發(fā)生故障時，由于諧波分量較大，有可能導(dǎo)致保護(hù)不正確動作。在一些發(fā)電廠中，曾多次發(fā)生這種不正確動作的現(xiàn)象。一些發(fā)電公司早已作出規(guī)定，停用勵磁變差動保護(hù)。在最新頒布的繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程（gb/t 14285-2006）中也作出新的規(guī)定，勵磁變壓器宜采用電流速斷保護(hù)作為主保護(hù)。但是勵磁變壓器的過電流和過負(fù)荷保護(hù)的定值，要考慮能夠躲過勵磁系統(tǒng)的強勵倍數(shù)，即：2倍轉(zhuǎn)子額定電流，10秒延時。整定計算中要驗證、核算，轉(zhuǎn)子電流乘以0.816折算到交流側(cè)，再除以電流互感器變比。差動保護(hù)中的差動速斷的作用當(dāng)變壓器內(nèi)部故障電流過大時，變壓

8、器差動保護(hù)用的電流互感器將要飽和，電流互感器飽和時將產(chǎn)生各種高次諧波，其中包含二次諧波分量。而變壓器差動保護(hù)的涌流閉鎖功能，目前大部分采用二次諧波閉鎖，當(dāng)電流互感器飽和時，電流中的二次諧波分量將會使差動保護(hù)閉鎖，不能動作出口。這時，只能靠差動速斷保護(hù)動作出口，因為涌流閉鎖不閉鎖速斷。因此，變壓器差動保護(hù)中要設(shè)置速斷保護(hù)。根據(jù)差動速斷保護(hù)的特點，要求差動速斷保護(hù)滿足以下兩點要求：（1）動作電流應(yīng)能躲過最大勵磁涌流電流。（2）區(qū)內(nèi)發(fā)生最大短路電流故障時，應(yīng)有足夠的靈敏度（一般這種故障都是發(fā)生在高壓套管引線上）。2.發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)目前普遍采用基波零序電壓型定子單相接地保護(hù)和三次諧波電壓型定子接地

9、保護(hù)，基波零序保護(hù)投跳閘，三次諧波保護(hù)投信號。定子繞組單相接地故障對發(fā)電機(jī)的危害主要表現(xiàn)在定子鐵芯的燒傷和接地故障擴(kuò)大為相間或匝間短路。鐵芯燒傷程度由故障點電流和故障持續(xù)時間決定。故障電流越大、持續(xù)時間越長，燒傷也就越嚴(yán)重。對于沒有傷及定子鐵芯的繞組絕緣損壞，修復(fù)工作較簡單，停機(jī)時間較短。一旦傷及鐵芯，由于大型發(fā)電機(jī)定子繞組結(jié)構(gòu)復(fù)雜，修復(fù)工作比較困難，停機(jī)時間就長。如果說定子繞組單相接地故障和絕緣損壞是難免的，但是因此而傷害定子鐵芯則是可以避免的。因此，定子接地保護(hù)的動作時間不應(yīng)太長。許多電廠的基波零序保護(hù)整定時間過長，對發(fā)電機(jī)不夠安全。因此，建議最長不宜超過3秒。否則容易燒壞發(fā)電機(jī)鐵心。使事

10、故擴(kuò)大。定子接地保護(hù)還與發(fā)電機(jī)中性點接地方式有關(guān)，目前大型機(jī)組均采用中性點經(jīng)接地變壓器接地方式。定子接地保護(hù)的投入的原則就是當(dāng)發(fā)生發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地故障時，接地電流是否大于發(fā)電機(jī)的安全電流。 發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地故障電流允許值3.發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)應(yīng)注意斷水保護(hù)動作時間，要與熱工專業(yè)配合。一般情況下，發(fā)變組保護(hù)中，發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)都要經(jīng)過一個延時，約20秒。但是要與熱工專業(yè)配合好，不能都加延時，否則，斷水時間過長，發(fā)電機(jī)不安全。有時熱工專業(yè)發(fā)過來的信號是經(jīng)過延時后發(fā)過來的，要注意。3.發(fā)變組起動失靈保護(hù)定值，零序、負(fù)序電流判別元件定值及非全相保護(hù)起動失靈保護(hù)的問題發(fā)變組保護(hù)起動失靈保護(hù)回路，應(yīng)

11、串聯(lián)零序或負(fù)序電流判別元件，要考慮到最不利的情況，即發(fā)電機(jī)正常解列時，一相或兩相斷不開。這時電網(wǎng)通過單相或兩相流入發(fā)電機(jī)負(fù)序電流，這個電流很小，因此，該定值應(yīng)整定的很靈敏，保證能夠可靠起動失靈保護(hù)。起動失靈保護(hù)的同時，解除失靈保護(hù)中的復(fù)合電壓閉鎖。事實上這種起動失靈保護(hù)的回路已經(jīng)達(dá)到了非全相起動失靈保護(hù)的目的。但是，考慮到如果流入發(fā)電機(jī)的負(fù)序電流很小，負(fù)序過流保護(hù)可能不會動作，這就說明這時的負(fù)序電流是發(fā)電機(jī)長期允許的負(fù)序電流，對發(fā)電機(jī)沒有危害，可是這種很小的負(fù)序電流長期積累起來，對發(fā)電機(jī)同樣會有不可恢復(fù)的損害，如這樣考慮，就必須用非全相保護(hù)的接點起動失靈保護(hù)，即無論負(fù)序電流是否超過發(fā)電機(jī)長期允

12、許的負(fù)序電流，只要出現(xiàn)非全相，立即起動失靈保護(hù)。這樣做對3/2接線的變電站沒有多大的影響，但對雙母線接線的變電站影響很大，要全面考慮得失。4.斷路器閃絡(luò)保護(hù)定值發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)開關(guān)在即將并網(wǎng)前，容易發(fā)生斷口閃絡(luò)，因為開關(guān)斷口兩端的電壓有滑差，并做周期性變化，特別是兩個電壓相位在1800附近時。斷路器斷口兩端的電壓最大，容易擊穿，如下圖所示。這時閃絡(luò)保護(hù)應(yīng)能正確可靠起動。閃絡(luò)保護(hù)動作后，應(yīng)立即跳開勵磁開關(guān)并起動失靈保護(hù)，理論上不應(yīng)再有延時，但為了可靠，可以有很小的延時，一般為0.1秒左右，電流元件定值也應(yīng)該越靈敏越好。電網(wǎng)中曾因為該保護(hù)整定時間過長和電流元件定值過大而導(dǎo)致閃絡(luò)保護(hù)不能出口，最終開關(guān)損

13、壞（如上都電廠）。（二）繼電保護(hù)和安全自動裝置1.發(fā)變組保護(hù)“非電量”保護(hù)包括變壓器瓦斯保護(hù)、勵磁系統(tǒng)故障、發(fā)電機(jī)斷水、緊急停機(jī)按鈕等。要注意與電氣量保護(hù)出口分開，因為“非電量”保護(hù)不能起動失靈保護(hù)。“非電量”保護(hù)不能起動失靈保護(hù)的原因是：這些保護(hù)的返回時間不能確定。容易在斷路器正常跳閘后誤起動失靈保護(hù)。失磁保護(hù)的電壓判別取自發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓。因為如果取變壓器高壓側(cè)電壓，當(dāng)發(fā)電機(jī)失磁時，系統(tǒng)電壓不能保證滿足要求。即電壓不能低到定值以下，造成保護(hù)不能出口。關(guān)于失步保護(hù)一般電廠的失步保護(hù)定值均按失步（振蕩）的滑極次數(shù)整定。如果一個電廠機(jī)組臺數(shù)較多，要考慮各機(jī)組定值的“區(qū)別”。發(fā)變組保護(hù)中不應(yīng)缺少起停

14、機(jī)保護(hù)、誤上電保護(hù)、斷路器閃絡(luò)保護(hù)，應(yīng)該按照繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程（gb/t 14285-2006）的要求投入必要的保護(hù)裝置。2.母差保護(hù)互聯(lián)壓板目前的雙母線的母差保護(hù)都設(shè)有“互聯(lián)壓板”。主要是為了在母線倒閘操作時用。一般母差保護(hù)都有兩個故障母線選擇元件，即“小差動”元件，我們廠的母差保護(hù)是2條母線各有1套差動保護(hù)，母線故障時，由各母線的差動元件選擇故障母線。然后跳開故障母線上的所有開關(guān)，包括母聯(lián)開關(guān)。當(dāng)進(jìn)行母線倒閘操作時，由于某一個開關(guān)的兩個隔離開關(guān)，有同時合閘的情況，相當(dāng)于在母聯(lián)開關(guān)旁邊又并聯(lián)了一個回路，如果這時某一條母線發(fā)生故障，母差保護(hù)無法選擇故障母線，因此，在進(jìn)行母線倒閘操作

15、前，投入“互聯(lián)壓板”，將兩條母線的保護(hù)變?yōu)橐惶撞顒颖Ｗo(hù)，當(dāng)?shù)归l操作中發(fā)生母線故障，母差保護(hù)動作，將兩條母線上的設(shè)備全部跳開。即無選擇跳閘。復(fù)合電壓閉鎖雙母線接線形式的電廠或變電站，為防止母差保護(hù)因各種原因誤動，設(shè)置了復(fù)合電壓閉鎖元件。這是由于雙母線母差保護(hù)一旦誤動，將導(dǎo)致最少1條母線全部停電，損失較大，有復(fù)合電壓閉鎖，可以防止這種情況。但有兩點應(yīng)注意：a.母聯(lián)開關(guān)不受復(fù)合電壓閉鎖，倒閘操作時應(yīng)注意斷開母聯(lián)開關(guān)控制電源。這是因為當(dāng)雙母線倒方式時，線路或發(fā)變組斷路器的兩組隔離開關(guān)將同時跨接在兩條母線上，如果當(dāng)隔離開關(guān)正在操作過程中，母聯(lián)開關(guān)意外跳開，將造成帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)，導(dǎo)致設(shè)備和人身安全事

16、故。非常危險。b.發(fā)變組保護(hù)起動失靈保護(hù)應(yīng)有解除復(fù)合電壓閉鎖功能。因為當(dāng)發(fā)變組內(nèi)部發(fā)生短路故障時，由于主變壓器的阻抗很大，母線電壓可能不會降低很多，復(fù)合電壓閉鎖元件的靈敏度不夠，復(fù)合電壓閉鎖有可能不開放，造成失靈保護(hù)不能動作出口跳開母線上的其它開關(guān)。3.同期系統(tǒng)同期系統(tǒng)有自動準(zhǔn)同期裝置和“手動同期檢定繼電器”及相關(guān)的回路組成。根據(jù)現(xiàn)場目前的情況，有幾種同期并網(wǎng)方式：a.發(fā)電機(jī)機(jī)端有斷路器，利用該斷路器并網(wǎng)。同期電壓取自該斷路器兩側(cè)的電壓互感器二次。兩電壓互感器二次接地方式相同，“n”或“b”接地。b.發(fā)電機(jī)機(jī)端無斷路器，主變高壓側(cè)為雙母線接線形式，利用高壓側(cè)斷路器并網(wǎng)，同期電壓取自高壓側(cè)母線電

17、壓和發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓二次。兩電壓互感器二次接地方式相同的均為“n”接地。不同的，主變高壓側(cè)“n”接地，發(fā)電機(jī)機(jī)端“b”接地。c.發(fā)電機(jī)機(jī)端無斷路器，主變高壓側(cè)為3/2接線，且主變高壓側(cè)有三相電壓互感器，利用高壓側(cè)斷路器并網(wǎng)。同期電壓取自斷路器兩端的電壓互感器二次。兩電壓互感器二次接地方式相同，一般均為“n”接地。d.同期閉鎖繼電器的作用。防止自動準(zhǔn)同期裝置出現(xiàn)問題時誤發(fā)合閘命令，造成發(fā)電機(jī)“非同期”并列。同期檢定繼電器（tjj）與自動準(zhǔn)同期裝置共用兩個電壓。但是現(xiàn)在各電廠配置的tjj都要求兩個同期電壓有一個“公共端”，而兩個同期電壓并網(wǎng)前是有“滑差”的，或由于取自主變高、低壓側(cè)，不能直接將兩個電

18、壓的一端直接接在一起，要經(jīng)過一個隔離變壓器，才能將tjj的兩個電壓的一端接在一起形成公共端。如主變高壓側(cè)電壓互感器二次是“n”接地，發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器二次是“b”接地，可以不用隔離變壓器。（三）繼電保護(hù)抗干擾及“反措”隨著電網(wǎng)容量的不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)的穩(wěn)定問題日益突出。為此，對繼電保護(hù)的安全可靠運行提出了更高的要求。微機(jī)保護(hù)的普及和發(fā)展，使得繼電保護(hù)抗干擾問題成為我們必須重視的關(guān)鍵問題。為此，自上個世紀(jì)90年代以來，原能源部及國家電網(wǎng)公司先后頒布了多種文件，制定了多項繼電保護(hù)的反事故措施，目的就是為繼電保護(hù)裝置的安全可靠運行，從而保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。直流回路的反措要求1.直流熔斷器的配置繼電

19、保護(hù)的信號回路由專用的直流熔斷器（或小開關(guān)）供電，不得與其他保護(hù)回路混用。在電磁式保護(hù)的年代，這種現(xiàn)象非常普遍。設(shè)計保護(hù)回路時，由于不注意這方面的問題，有些情況下會導(dǎo)致保護(hù)誤動，或引起其他異常。自上世紀(jì)90年代以后，隨著各種“反措”的頒布與實施，這種情況基本不存在。2.對于配有雙套縱聯(lián)保護(hù)的線路，每一套縱聯(lián)保護(hù)的直流回路應(yīng)分別由專用的直流熔斷器供電；后備保護(hù)的直流回路，可由另一組專用直流熔斷器供電，也可適當(dāng)?shù)胤峙涞角皟山M直流供電回路中。這也是根據(jù)完全獨立的原則，防止兩套主保護(hù)共用一組直流電源時，因直流系統(tǒng)出現(xiàn)問題，影響兩套主保護(hù)正常運行，從而使被保護(hù)線路或設(shè)備失去主保護(hù)。應(yīng)保證至少有一套主保護(hù)

20、能夠保持正常運行。3.保護(hù)用直流電源與控制用直流電源必須分開。這一點在反措要點中就已經(jīng)做出規(guī)定，繼電保護(hù)裝置用的直流電源與斷路器分、合閘用的直流電源必須分開使用，防止互相影響，如直流接地等情況造成保護(hù)異常甚至誤動等。此外當(dāng)由一組保護(hù)裝置控制多組斷路器（如3/2接線、各種橋接線、母差保護(hù)、斷路器失靈保護(hù)、發(fā)變組保護(hù)、變壓器保護(hù)以及線路的橫差保護(hù)等）時，要求每一組斷路器應(yīng)分別由專用的直流熔斷器供電；保護(hù)裝置由另外的直流熔斷器供電。4.在直流系統(tǒng)中，各級開關(guān)之間，應(yīng)保持34級的級差，特別是熔斷器和小開關(guān)不能混用。這是因為小開關(guān)的動作離散值較大，上、下級之間如果級差小容易造成無選擇跳閘。此外，熔斷器的

21、熔斷特性與小開關(guān)的動作特性不同，如混用也會造成無選擇跳閘或熔斷。交流回路的反措要求1.國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施繼電保護(hù)專業(yè)重點實施要求中規(guī)定：公用電流互感器二次繞組二次回路只允許、且必須在相關(guān)保護(hù)柜屏內(nèi)一點接地。獨立的、與其他電壓互感器和電流互感器的二次回路沒有電氣聯(lián)系的二次回路應(yīng)在開關(guān)場一點接地。 交流電流回路、交流電壓回路設(shè)置接地點是為了保證人身和設(shè)備的安全，但是如果接地點不正確，會造成繼電保護(hù)裝置不正確動作，如電磁式保護(hù)時代，差動保護(hù)的電流回路，只允許在保護(hù)盤上一點接地，不能在各自的端子箱接地，防止區(qū)外故障時，電流二次回路的分流導(dǎo)致保護(hù)誤動。除此之外，在3/2接線的廠站中，線

22、路保護(hù)取合電流時，有些廠站是在就地端子箱將兩組電流互感器合在一起再經(jīng)電纜送至保護(hù)盤，一般這種回路的接地點選擇在端子箱一點接地。2.公用電壓互感器的二次回路只允許在控制室內(nèi)有一點接地，為保證接地可靠，各電壓互感器的中性線不得接有可能斷開的開關(guān)或熔斷器等。己在控制室一點接地的電壓互感器二次線圈，宜在開關(guān)場將二次線圈中性點經(jīng)放電間隙或氧化鋅閥片接地，其擊穿電壓峰值應(yīng)大于30imax伏（imax為電網(wǎng)接地故障時通過變電站的可能最大接地電流有效值，單位為ka）。應(yīng)定期檢查放電間隙或氧化鋅閥片，防止造成電壓二次回路多點接地的現(xiàn)象。對于雙母線接線的廠站，其兩組電壓互感器的二次接地點應(yīng)選擇在控制室內(nèi)的相關(guān)保護(hù)

23、屏柜上一點接地。這是由于如果兩組電壓互感器二次分別在就地端子箱接地，則當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，兩個二次接地點之間就會出現(xiàn)電位差，影響保護(hù)的正確動作。3.電壓互感器的二次繞組和三次繞組回路必須分開。電壓互感器二次有“y”形接線和開口三角接線，過去兩個繞組的“n”是在開關(guān)場端子箱內(nèi)短接后用一根電纜送至保護(hù)盤，現(xiàn)在“反措”明確規(guī)定這兩個繞組的“n”必須分開送至保護(hù)盤。這是因為電壓互感器二次三相的負(fù)載是不完全平衡的，負(fù)載不平衡，必然在共用的“n”線中有電流流過，“n”線電纜上存在著電阻，在電阻上就會有壓降，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，這個壓降就疊加在零序電壓上，造成保護(hù)的不正確動作（如圖1）， 圖 1 電壓互

24、感器二次回路不正確的接法 為此，“反措要點”中要求兩個繞組的“n”必須分開?？垢蓴_問題1.干擾的侵入途徑干擾的侵入途徑有很多，常見的有以下幾種：a.由導(dǎo)線直接侵入，如不同類型的信號混接、b.輻射，如無線通信設(shè)備的輻射干擾、c.耦合，包括電感耦合（同一回路的兩根電纜芯置于不同的電纜中）電容耦合及傳導(dǎo)耦合（一、二次共接地點）d.同一電纜內(nèi)的電磁感應(yīng)（利用電纜芯線兩端接地代替屏蔽層接地）e.地電位不同造成的干擾2.抗干擾采取的措施a.降低干擾的影響中間繼電器的線圈在回路中接通或斷開時，都會對同一電源的回路產(chǎn)生干擾，并對回路中的繼電器接點產(chǎn)生電弧，為此，直流電壓在110v及以上的中間繼電器一般應(yīng)有符合

25、下列要求的消弧回路：不得在它的控制接點上并以電容電阻回路實現(xiàn)消弧。此外，不論是用電容或反向二級管并在中間繼電器線圈上作消弧回路，在電容及二級管上都必須串入數(shù)百歐的低值電阻，以防止電容或二級管短路時將中間繼電器線圈回路短接。消弧回路應(yīng)直接并在繼電器線圈的端子上。選用的消弧回路用反向二級管，其反向擊穿電壓不宜低于1000v，絕不允許低于600v. 注意因并聯(lián)消弧回路而引起中間繼電器返回延時對相關(guān)控制回路的影響。b.減小地電位差為了減小地電位差，一般采取合理安排電纜的走向、電壓互感器和電流互感器二次采用合理的接地等措施。如雙母線的廠站母線電壓互感器二次接地選擇在控制室內(nèi)一點接地，是為了減小兩互感器二

26、次中性點之間的電位差。除此之外，繼電保護(hù)專業(yè)還采取了敷設(shè)等電位接地網(wǎng)和二次電纜采用屏蔽電纜并兩端接地的措施。在國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施繼電保護(hù)專業(yè)重點實施要求中規(guī)定：在主控室、保護(hù)室柜屏下層的電纜室內(nèi)，按柜屏布置的方向敷設(shè)100 mm2的專用銅排（纜），將該專用銅排（纜）首末端連接，形成保護(hù)室內(nèi)的等電位接地網(wǎng)。應(yīng)在主控室、保護(hù)室、敷設(shè)二次電纜的溝道、開關(guān)場的就地端子箱及保護(hù)用結(jié)合濾波器等處，使用截面不小于100 mm2的裸銅排（纜）敷設(shè)與主接地網(wǎng)緊密連接的等電位接地網(wǎng)。開關(guān)場至控制室的100mm2銅電纜可以有效地降低發(fā)生接地故障時兩點之間的地電位差，防止地電流燒毀電纜屏蔽層，同時還

27、可以降低變電站母線對與其平行排列電纜的干擾控制電纜采用屏蔽電纜并在兩端接地，目的在抑制外界電磁干擾（如圖2）。 圖2 電纜屏蔽兩端接地抗干擾示意圖二次電纜處在電廠或變電站的強電磁干擾環(huán)境，干擾源為外部帶電導(dǎo)線，帶電導(dǎo)線所產(chǎn)生的磁通包圍著電纜芯線及屏蔽層，并在上面產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。如將屏蔽層兩端接地，在屏蔽層中，將流過屏蔽電流，這個屏蔽電流產(chǎn)生的磁通，包圍著電纜芯和屏蔽層，將抵消一部分外部帶電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁通，從而起到了抗干擾作用。此外，屏蔽層的材質(zhì)與抗干擾效果有一定關(guān)系，電阻率高，電阻小，效果越好。c.弱電回路的抗干擾?，F(xiàn)在我們現(xiàn)場運行的微機(jī)繼電保護(hù)裝置的“開入”量的輸入方式大部分均采用光電隔離元

28、件?！肮飧簟钡膶?dǎo)通電流非常低，幾個毫安就可以導(dǎo)通，如不采取措施，遇有直流接地就可能導(dǎo)通，造成保護(hù)誤發(fā)跳閘命令。為此，華北電網(wǎng)曾頒布文件，要求在直跳回路的輸入回路加裝大功率繼電器，防止因回路的干擾引起“光隔”誤導(dǎo)通。如：二次電纜較長，對地電容較大，當(dāng)發(fā)生直流接地時，因電容效應(yīng)引起“光隔”誤導(dǎo)通。當(dāng)發(fā)生交、直流混線時，同樣道理，也會使“光隔”誤導(dǎo)通。 (四)關(guān)于電壓互感器和電流互感器電壓互感器1.基本特性目前電力系統(tǒng)中普遍采用電容式電壓互感器，電容式電壓互感器最顯著的特點是“瞬變響應(yīng)”。所謂“瞬變響應(yīng)”是指當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路時，如在線路出口處短路，有兩種情況，一是在電壓波的峰值處短路，第二種情況是

29、在電壓波過零時短路。相當(dāng)于電壓互感器一次電壓從額定突然降至零，二次電壓隨即出現(xiàn)衰減。二次電壓的衰減都會有一個延時。這個延時的長短，對繼電保護(hù)有著較大的影響。有許多保護(hù)反應(yīng)的是電流的增大同時伴隨著電壓降低，如果二次電壓衰減比較慢，勢必影響保護(hù)的動作時間。因此，iec標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，電容式電壓互感器一次側(cè)發(fā)生對地短路時（單相），在20ms內(nèi)，二次暫態(tài)電壓峰值應(yīng)衰減至額定峰值的10%以下。2.電壓互感器二次不允許“短路”電壓互感器在二次回路中，是一個電壓源，內(nèi)阻抗很小，可以忽略。但是，一次側(cè)繞組的阻抗很大，正常運行時，電壓互感器鐵芯中的磁通密度很大，接近飽和區(qū)域。由于是電壓源，電壓互感器二次負(fù)載阻抗一般比

30、較大，負(fù)載電流很小，電壓互感器能夠正常工作。如果將二次繞組短路，二次電流急劇增大，為了維持這個電流，電壓互感器鐵芯中的磁通就要增大，鐵芯很快飽和，使得一次阻抗下降，一次電流增大很多，如果電壓互感器一次有熔斷器，這時肯定會燒斷。而220kv及500kv電壓互感器沒有一次熔斷器，二次有熔斷器，可以斷開。但是如果這時的短路點在二次熔斷器“內(nèi)側(cè)”，熔斷器斷不開，這時將會燒毀電壓互感器，這就是我們常說的“pt二次不能短路”的意思。電流互感器目前在電網(wǎng)中繼電保護(hù)用的電流互感器主要有兩種。一種是“p”類的電流互感器，如5p20（30、40），這種電流互感器主要用于220kv以下的電網(wǎng)中。還有一種是“tp”類

31、，主要是tpy型的電流互感器，主要用在500kv及以上的電網(wǎng)中，具有抗暫態(tài)飽和的功能。“p”類電流互感器1.飽和的原因5p系列的電流互感器在電力系統(tǒng)發(fā)生短路時，特別是當(dāng)短路電流較大時，極易飽和。主要原因除與電流互感器的二次負(fù)載阻抗有關(guān)外，還與這種電流互感器本身的特點有關(guān)。a.二次負(fù)載阻抗的影響電流互感器是一個電流源，但也不是理想的恒流源。二次負(fù)載過大，將導(dǎo)致勵磁電流增加，一、二次電流不成比例，使二次電流誤差增大。（圖1）圖1 電流互感器等值電路當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時，由于二次負(fù)載阻抗較大，使鐵心提前飽和，影響保護(hù)的正確動作。解決的辦法是減小電流互感器的二次負(fù)載阻抗。其要求的標(biāo)準(zhǔn)就是核對10%誤差。核

32、對的方法有幾種：10%誤差曲線、伏安特性、計算二次等效極限電動勢（參考電壓互感器和電流互感器選擇及計算導(dǎo)則dl/t866-2004）等。b.剩磁的影響在電磁式保護(hù)的時代，二次負(fù)載阻抗主要是電感性質(zhì)，繼電保護(hù)裝置中的電感線圈所占的比例很大，二次電流以電感分量為主，同時與電流互感器的勵磁電流相位基本相同，一次電流也與勵磁電流同相，當(dāng)一次系統(tǒng)的短路電流被切除時，一次電流在過零點消失，因此時勵磁電流也位于過零點，鐵心中的磁通處于最小狀態(tài)，短路電流消失后，磁通逐漸繼續(xù)衰減到一個自由狀態(tài)，剩磁比較小。微機(jī)保護(hù)的采用，改變了電流互感器二次負(fù)載阻抗的性質(zhì)。因微機(jī)保護(hù)本身的阻抗很?。ㄒ话惆?.2計算），電流互感

33、器的二次負(fù)載主要是電纜的電阻，整個負(fù)載基本上是純電阻負(fù)載，二次電流以電阻分量為主，一次電流與勵磁電流不同相。當(dāng)一次系統(tǒng)的短路電流被切除時，一次電流在過零點消失，而勵磁電流此時可能處于最大，鐵心中的磁通也處于最大。一次電流消失后，勵磁電流從最大點逐漸衰減到零，鐵心中的磁通也從最大逐漸衰減到一個自由狀態(tài)。剩磁可能比較大。剩磁一旦產(chǎn)生，在正常的工況下不易消除。當(dāng)被保護(hù)設(shè)備再次運行時，正常的交流磁通就會疊加在這個剩磁上，由于正常運行時電流較小，磁通的變化范圍不大，在剩磁周圍的小磁滯回線上工作，并不影響正常運行時電流的正確傳變（圖）。 電流互感器有剩磁正確傳變負(fù)荷電流示意圖 當(dāng)一次系統(tǒng)發(fā)生故障時，磁通變

34、化的起始點就在剩磁周圍的小磁滯回線上，若磁通向著靠近飽和的方向變化，則互感器在幾毫秒內(nèi)就會迅速飽和。短路電流中的非周期分量對鐵心的飽和影響很大，非周期分量中含有大量的直流分量，直流分量不會轉(zhuǎn)變到二次，但能夠改變鐵心的工況，會使鐵心高度飽和，使短路電流全偏移（圖3）。非周期分量在短路過程中，是隨時間衰減的，這個衰減的過程長短，與一次系統(tǒng)的時間常數(shù)有關(guān)， 220kv及以下系統(tǒng)一次時間常數(shù)較小，500kv及以上系統(tǒng)由于發(fā)電機(jī)、變壓器容量較大，電壓等級較高，一次時間常數(shù)較大，非周期分量衰減過程較長，即“暫態(tài)飽和”時間長，如采用“p”類電流互感器，則會導(dǎo)致鐵心的飽和時間長，影響保護(hù)的動作時間。 目前我國

35、220kv以下系統(tǒng)，大多采用根據(jù)電流互感器（gb12081997）標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的“p”類電流互感器（5p、10p）。這種互感器對剩磁無限制。短路電流切除后，剩磁可能很大，這就是“p”電流互感器的特點。由于220kv及以下系統(tǒng)一次時間常數(shù)較小，非周期分量存在的時間較短，使保護(hù)最終切除的時間不會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定，因此，還可以接受。但是在500kv及以上系統(tǒng)中，因一次時間常數(shù)較大，非周期分量存在時間長，使用“p”類電流互感器，將會使保護(hù)最終切除故障的時間長，造成系統(tǒng)穩(wěn)定破壞，所以，500kv及以上的電網(wǎng)中，繼電保護(hù)普遍采用了“tp”類的電流互感器，“tpy”是“tp”類電流互感器中的一種。圖3 剩磁導(dǎo)致短

36、路電流全偏移的波形2.解決“p”類電流互感器飽和的辦法：a.盡量減小電流互感器二次負(fù)載電阻。如必要時增加電纜截面積。b.選用“pr”類電流互感器。該類互感器對剩磁規(guī)定了限制標(biāo)準(zhǔn)，即不超過10%的飽和磁通。目前，有些廠家的保護(hù)裝置對電流互感器的飽和采取了許多辦法，其中之一就是在飽和之前，就已判斷出故障的類型和故障是否在區(qū)內(nèi)。如南瑞繼電保護(hù)公司的rcs915以及深圳南瑞的bp2b等。在短路開始的5ms內(nèi)就能夠判斷出故障的類型和性質(zhì)。飽和總是有一個過程的，在ct尚未飽和前就將故障的性質(zhì)、類型固定。此刻，電流互感器再飽和，也不能影響保護(hù)動作。“tpy”電流互感器。用于500kv系統(tǒng)的繼電保護(hù)中，該類型

37、的電流互感器其鐵芯中帶有小氣隙?？箷簯B(tài)飽和能力強，對鐵芯剩磁的要求是小于10%。“tpy”電流互感器在目前華北500kv電力系統(tǒng)中運用非常普遍。主要用于線路、變壓器的主保護(hù)。但是，“tpy”電流互感器在嚴(yán)重短路后，剩磁的衰減比較慢，延時較長，對某些保護(hù)不適用。如：失靈保護(hù)的電流判別元件。因剩磁衰減慢，導(dǎo)致電流元件返回就必然要慢，為防止誤起動失靈保護(hù)，保護(hù)中的電流判別元件就不能用“tpy”型的電流互感器，仍采用“p”類電流互感器。這一點，設(shè)計時就需考慮。 電流互感器二次不允許“開路”電流互感器在二次回路中是一個電流源，其內(nèi)阻抗接近無窮大，而一次阻抗則非常小。正常運行時，二次電流產(chǎn)生的磁通對一次電

38、流產(chǎn)生的磁通起去磁作用。勵磁電流很小。當(dāng)二次負(fù)載阻抗很小時，一次電流與二次電流的誤差就小。這是因電流互感器勵磁阻抗很大，勵磁電流很小，二次電流基本反應(yīng)了一次電流的幅值和相位。但是，有兩種情況是不允許的：a.如果二次負(fù)載阻抗過大，將導(dǎo)致勵磁電流增加，二次電流減小，一、二次電流之間的誤差就會增大，特別是當(dāng)一次系統(tǒng)發(fā)生短路時，短路電流很大，這個誤差也就更大，從而影響保護(hù)的正確動作。這是我們不希望的。因此要限制電流互感器的二次負(fù)載阻抗，要保證在最大短路電流的情況下，誤差不超過10%。b.如果二次開路，二次電流的去磁作用消失，一次電流全部變?yōu)閯畲烹娏?，使鐵芯內(nèi)的磁通急劇增大，鐵芯高度飽和，因二次繞組匝數(shù)

39、很多，將會在二次繞組兩端產(chǎn)生高電壓，危及設(shè)備和人身安全。而且還會燒毀電流互感器，所以，電流互感器二次不能開路。以上所講的電壓互感器和電流互感器的特點，都是對繼電保護(hù)產(chǎn)生不利影響的方面，要使我們的繼電保護(hù)裝置能夠安全可靠的運行，就必須了解這些。如：高壓輸電線路的后備距離保護(hù)，是利用電流增大和電壓降低的特點來判斷故障，但由于故障開始時，電壓不能很快衰減，則保護(hù)不能很快動作，當(dāng)電壓衰減到保護(hù)能夠起動時，電流互感器又飽和了，最終可能導(dǎo)致保護(hù)不能正確動作。而目前普遍采用的光纖差動保護(hù)，采用單一模擬量判斷故障，情況就好多了，加之保護(hù)中快速判別故障性質(zhì)的功能，就能可靠保證快速切除故障。 3.電流互感器的“極

40、性” 現(xiàn)場確認(rèn)電流互感器極性的方法：“點極性”，以故障電流的方向為一次電流的正方向。（五）整套起動試驗1.短路試驗（1）試驗前的準(zhǔn)備：a.由于發(fā)電機(jī)是自并勵方式，做發(fā)變組短路建立不了起勵電壓。因此短路試驗之前，要將勵磁變高壓側(cè)與發(fā)電機(jī)封閉母線斷開（做好安全隔離措施），從廠用電工作母線的備用間隔中接一條高壓電纜，引至勵磁變高壓側(cè)接好，廠用工作母線備用開關(guān)上裝有綜合保護(hù)裝置，應(yīng)對這個保護(hù)中的過流保護(hù)進(jìn)行整定，定值有電廠負(fù)責(zé)計算，整定好以后，進(jìn)行傳動保證該保護(hù)和開關(guān)能夠可靠運行主要保護(hù)高壓電纜和勵磁變的安全。短路試驗時，合上該開關(guān)，投入相應(yīng)的保護(hù)裝置。b.斷開發(fā)變組保護(hù)跳熱工、汽機(jī)的壓板，防止試驗過

41、程中，保護(hù)動作造成停機(jī)停爐。c.取消熱工系統(tǒng)并網(wǎng)帶初始負(fù)荷功能。防止試驗中合主變高壓側(cè)開關(guān)時汽機(jī)超速。發(fā)變組短路試驗：對發(fā)變組系統(tǒng)所有電流互感器極性再一次全面驗證，對所用電流互感器變比做檢查。同時做短路特性曲線。廠用電系統(tǒng)短路試驗：目的與發(fā)變組短路相同。應(yīng)注意短路點的安裝。將發(fā)變組保護(hù)所用電流互感器都包括再內(nèi)，短路應(yīng)該用短路線，盡量不用接地刀閘。注意容量。短路試驗如果需要合高壓側(cè)開關(guān)，則短路試驗時，必須將開關(guān)操作電源斷開。廠用電系統(tǒng)的短路同樣如此。還要注意短路電流不要超過設(shè)備的額定電流。2.發(fā)變組空載試驗：斷開所有短路點，發(fā)電機(jī)只帶主變、高廠變，將發(fā)電機(jī)電壓升至額定。檢查發(fā)電機(jī)空載特性，記錄空

42、載特性曲線。發(fā)電機(jī)空載電壓升到額定時，檢查電壓互感器二次電壓的幅值和相序，應(yīng)完全正確。空載試驗完成后，斷開勵磁開關(guān)，測試發(fā)電機(jī)一次殘壓相序。目的是檢查發(fā)電機(jī)一次繞組的相序。但要事先測試二次電壓，進(jìn)行換算，保證一次電壓不大于500v。3.勵磁系統(tǒng)閉環(huán)試驗：試驗前恢復(fù)勵磁變的正常接線。調(diào)節(jié)特性，限制環(huán)節(jié)設(shè)置等。4.假同期及并網(wǎng)：升壓站已帶電，假同期試驗前先做定相檢查。停用一條母線。然后合上發(fā)電機(jī)隔離開關(guān)及斷路器，發(fā)電機(jī)帶空母線，電壓升至額定。檢查母線電壓互感器和發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器的二次相位，即所謂定相。特別注意檢查同期系統(tǒng)所用的兩組電壓回路的相位。同時檢查整步表的指針位置，以次確認(rèn)同期回路的正確

43、性。確認(rèn)回路正確后，電壓降至零，斷開發(fā)電機(jī)斷路器及隔離開關(guān)?；謴?fù)母線的正常運行方式。準(zhǔn)備做假同期試驗。假同期試驗時斷開并網(wǎng)斷路器的隔離刀閘，并在二次做臨時短接線，滿足假同期條件。通知熱工專業(yè)退出并網(wǎng)帶初始負(fù)荷功能。同期并網(wǎng)試驗前恢復(fù)上述措施。注意：假同期試驗前，必須驗證斷路器隔離開關(guān)已經(jīng)斷開，并斷開隔離開關(guān)的交流操作電源，防止隔離開關(guān)意外合閘，造成非同期并網(wǎng)。此外，再次確認(rèn)熱工專業(yè)已退出并網(wǎng)帶初始負(fù)荷功能，防止假同期合閘時，汽機(jī)超速。因為熱工專業(yè)的并網(wǎng)帶初始負(fù)荷功能，是以并網(wǎng)斷路器合閘為判斷依據(jù)的，而做假同期時，因隔離開關(guān)未合閘，不是真正意義上的并網(wǎng)，斷路器合閘也沒有實際帶負(fù)荷，但是，熱工系統(tǒng)

44、無法判斷隔離開關(guān)是否合閘，只要斷路器輔助接點閉合，就自動輸出命令，使主汽門增加進(jìn)汽量，會造成汽輪機(jī)超速，是不安全的。假同期試驗應(yīng)錄波。假同期試驗完成后，向調(diào)度部門申請正式并網(wǎng)，先申請退出母差保護(hù)，接入母差保護(hù)發(fā)變組側(cè)電流互感器二次線、母差跳閘線、起動失靈保護(hù)線等如果在此之前沒有進(jìn)行過傳動，應(yīng)該進(jìn)行母差保護(hù)跳發(fā)變組開關(guān)的傳動。發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后，測母差向量，檢查差流，正確后，申請恢復(fù)母差保護(hù)運行。5.廠用電切換試驗：并聯(lián)、同時、串聯(lián)切換，串聯(lián)切換必須要在發(fā)電機(jī)帶適當(dāng)負(fù)荷后做，要錄波。安全措施是，注意柴油發(fā)電機(jī)處于良好的備用狀態(tài)。做廠用電切換試驗前必須進(jìn)行廠用工作母線與備用分支的一次核相，防止一次系統(tǒng)的

45、接線錯誤。三、典型事故案例1.220kv八里莊站和鄭常莊電廠事故情況（誤接線）（一）事故經(jīng)過2009年4月20日16時44分，北京地區(qū)220kv八昆二線發(fā)生c相故障，兩側(cè)兩套縱聯(lián)電流差動保護(hù)皆動作選跳c相，重合于故障掉三相。858毫秒后，八昆二線八里莊側(cè)2212開關(guān)c相偷合，1900毫秒后再次發(fā)生故障，因油壓低閉鎖2212開關(guān)分合閘（開關(guān)失靈），失靈保護(hù)動作先后切除220kv4甲母線上的母聯(lián)2245甲開關(guān)、分段2244開關(guān)、鄭八一線2216開關(guān)、2號變2202開關(guān)；在220kv5號母線運行的鄭八二線2219開關(guān)亦掉閘。另外，鄭常莊電廠220kv失靈保護(hù)動作，鄭八雙回線2211、2212開關(guān)和2

46、245母聯(lián)開關(guān)跳閘。（二）原因分析1八里莊保護(hù)動作分析220kv八昆二線重合于故障三跳后，因2212開關(guān)中防跳繼電器的起動回路存在缺陷，致使八昆二線八里莊側(cè)2212開關(guān)三相于總故障時刻858ms在還沒有收回的重合閘脈沖作用下偷合。1900ms再次發(fā)生c相故障，八昆二線保護(hù)再次動作，因油壓低閉鎖2212開關(guān)分合閘（開關(guān)失靈），啟動失靈保護(hù)，于2190ms八里莊失靈保護(hù)（第一時限）0.25s動作，切除220kv系統(tǒng)4甲母線上的母聯(lián)2245甲、分段2244開關(guān)，并再次跳八昆二線2212開關(guān)；因八昆二線2212開關(guān)繼續(xù)失靈，于2443ms八里莊失靈保護(hù)（第二時限）0.5s動作跳開二號變壓器2202開關(guān)

47、、鄭八一線2216開關(guān)。2鄭常莊電廠失靈保護(hù)分析220kv八昆二線重合于故障三跳后，于總故障時刻1900ms八昆二線八里莊側(cè)2212開關(guān)c相偷合于故障，總故障時刻2370ms，與八里莊站連接的鄭常莊電廠的母聯(lián)啟動失靈保護(hù)因接線有誤（接線情況見附件三），即沒有將母聯(lián)保護(hù)動作接點串入啟動失靈回路，造成電流判別條件滿足即可啟動失靈保護(hù)，致使失靈保護(hù)不正確動作，跳開鄭八雙回線2211、2212開關(guān)，母聯(lián)2245開關(guān)，并遠(yuǎn)跳鄭八雙回線八里莊側(cè)2216、2219開關(guān)。（三）防范措施 保證圖紙與實際相符，并符合保護(hù)原理試驗中認(rèn)真?zhèn)鲃颖Ｗo(hù)回路，試驗不能漏項。2.上都電廠5021斷路器故障分析（誤整定）事件經(jīng)過

48、 2009年5月19日22時，上都電廠在1#機(jī)組啟動并網(wǎng)過程中，5021-6刀閘合入，在發(fā)電機(jī)做完假同期試驗后，執(zhí)行調(diào)度命令將5021、5022斷路器由冷備轉(zhuǎn)熱備，首先合入5021-1刀閘，然后合入5021-2刀閘，在合入5021-2刀閘過程中(5022斷路器指示在分位)，發(fā)生5021斷路器 c相損壞，1#母線雙套母線差動保護(hù)動作的現(xiàn)象。5021斷路器保護(hù)及母差保護(hù)動作大致經(jīng)過如下： 22時30分03：275，5021斷路器c相出現(xiàn)有效值約6.8ka的電流，系統(tǒng)出現(xiàn)有效值約28.3v零序電壓，以后零序電壓在40v（峰值）上下波動，至4500毫秒一母線母差保護(hù)i、ii動作，故障消除?，F(xiàn)場檢查情況

49、華北電科院技術(shù)人員于20日20時到達(dá)上都發(fā)電廠，立即對5021斷路器進(jìn)行了目視檢查，檢查發(fā)現(xiàn)：1、5021斷路器c相支撐瓷瓶最上節(jié)上法蘭已經(jīng)裂開，面積約有20 x 30 cm2的瓷件已經(jīng)缺失，已經(jīng)露出內(nèi)部的絕緣拉桿(圖1)，有碎瓷散落地面(圖2)。2、5021斷路器c相機(jī)構(gòu)為分閘位置，sf6壓力為零。3、斷路器c相廠房側(cè)均壓環(huán)上電弧燒蝕痕跡。4、斷路器b相滅弧室瓷裙有輕微損傷。5、5021-2刀閘c相動靜觸頭都有燒損痕跡(圖3、4)斷路器故障經(jīng)過分析在5021-2刀閘合入時，1#發(fā)電機(jī)組已經(jīng)施加正常勵磁，1#主變高壓側(cè)已經(jīng)為正常運行電壓，由于斷路器斷口在母線電壓和機(jī)組電壓的共同作用下發(fā)生了擊穿

50、(通過錄波圖對照可以看出，最初故障時，c相母線為電壓負(fù)的最大值，機(jī)組電壓c相為正的最大值附近)，隔離開關(guān)未合到位時流過了較大故障電流，所以隔離刀閘動靜觸頭均有燒損；由于機(jī)組與系統(tǒng)頻差、角差的變化，斷路器斷口間電流時大時小，變化非常明顯，斷路器閃絡(luò)保護(hù)啟動并收回，一直未能啟動斷路器失靈保護(hù)，在故障大約持續(xù)到接近4秒時，由于電弧熱的作用，將c相滅弧室上部t接部位的瓷件燒炸，炸飛的碎塊打到b相滅弧室上，熱的氣體噴到b相，造成b、c兩相短路，母差保護(hù)動作。保護(hù)動作情況：動作時序：（以故障起始時刻為0，單位：ms）125ms 發(fā)變組保護(hù)b屏斷口閃絡(luò)保護(hù)動作125ms 發(fā)變組保護(hù)d屏斷口閃絡(luò)保護(hù)動作180

51、ms #1機(jī)滅磁開關(guān)跳閘437ms 5021斷路器保護(hù)閃絡(luò)保護(hù)開入動作440ms 5021斷路器保護(hù)三相跟跳動作457ms 5021斷路器保護(hù)閃絡(luò)保護(hù)開入返回977ms 5021斷路器保護(hù)閃絡(luò)保護(hù)開入動作1078ms 5021斷路器保護(hù)失靈動作跳本開關(guān)三相1297ms 5021斷路器保護(hù)閃絡(luò)保護(hù)開入返回1817ms 5021斷路器保護(hù)閃絡(luò)保護(hù)開入動作1968ms 5021斷路器保護(hù)閃絡(luò)保護(hù)開入返回2348ms 發(fā)變組保護(hù)a屏發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)一時限動作2353ms 發(fā)變組保護(hù)b屏發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)一時限動作2814ms 發(fā)變組保護(hù)a屏發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)二時限動作2814ms 發(fā)變組保護(hù)b屏發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)二

52、時限動作4567ms 500kv一母線保護(hù)一動作4572ms 500kv一母線保護(hù)二動作4588ms 5011、5031、5041、5052斷路器保護(hù)三相跟跳出口保護(hù)動作情況分析：本次故障以5021-2刀閘合閘為起始故障時刻，從機(jī)組故錄和系統(tǒng)故錄波形看出，斷路器閃絡(luò)瞬間發(fā)電機(jī)電勢和系統(tǒng)電勢恰好反向，幅值相等，斷路器斷口承受電壓為二倍工作電壓，后經(jīng)斷路器解體檢查發(fā)現(xiàn)，5021斷路器c相為雙斷口斷路器，其中靠近機(jī)組進(jìn)線的斷口未能斷開，靠近母線側(cè)斷口承受全部電壓。閃絡(luò)瞬間c相電壓二次瞬時值母線側(cè)為85.5883v，折算到一次為427941.5v；發(fā)變組c相電壓瞬時值為二次側(cè)-82.8224v，折算到

53、一次側(cè)為-414112v，5021斷路器母線側(cè)c相斷口在閃絡(luò)瞬間承受電壓842053.5v，造成斷路器外絕緣擊穿，均壓環(huán)對斷路器t形連接點發(fā)生弧光放電。放電電流#1主變高壓側(cè)套管ct二次3.9a，變比為1250/1，折算到一次側(cè)電流為4875a。在斷口閃絡(luò)發(fā)生后，發(fā)變組保護(hù)b、d屏斷口閃絡(luò)保護(hù)動作，該保護(hù)整定值如下：閃絡(luò)保護(hù)相電流啟動值：0.454a，閃絡(luò)保護(hù)負(fù)序電流啟動值：0.2a，閃絡(luò)保護(hù)跳滅磁開關(guān)延時：100ms閃絡(luò)保護(hù)啟動失靈延時：400ms動作邏輯為（相電流元件+負(fù)序電流元件）&斷路器位置接點，相電流元件和斷路器位置接點按相配置5021斷路器失靈跳三相時間定值：100ms5021斷路

54、器失靈跳相鄰時間定值：400ms從機(jī)組故障錄波圖可以看到，在發(fā)生閃絡(luò)后420.1ms，閃絡(luò)電流減小到0.44a（二次值），閃絡(luò)保護(hù)隨后返回，518ms后閃絡(luò)電流再次增大到0.454a，閃絡(luò)保護(hù)應(yīng)于此時再次動作，（從機(jī)組錄波圖看到此時閃絡(luò)保護(hù)未返回，原因為接入故障錄波器的保護(hù)動作接點為信號磁保持接點，不能自動復(fù)歸），經(jīng)不到459ms延時（距故障時刻977ms）斷路器保護(hù)收到閃絡(luò)保護(hù)開入，1256.4ms閃絡(luò)電流再次降到0.45a以下（二次值），閃絡(luò)保護(hù)隨后返回，到1360.9ms，閃絡(luò)電流又增大到0.454a，閃絡(luò)保護(hù)再次動作，經(jīng)456.1ms延時，到1817ms，5021斷路器保護(hù)又收到閃絡(luò)保

55、護(hù)動作開入，1921.4ms閃絡(luò)電流再次降到0.45a，閃絡(luò)保護(hù)又返回，故障錄波器的波形顯示與斷路器保護(hù)閃絡(luò)開入變化情況吻合。以上分析依據(jù)機(jī)組故錄波形中變壓器套管ct電流c相變化情況，該ct變比為1250/1，而閃絡(luò)保護(hù)實際使用ct為5021斷路器外付ct，變比為2500/1，分析中已經(jīng)將二次電流進(jìn)行了折算。所以閃絡(luò)保護(hù)啟動失靈一直未達(dá)到斷路器失靈跳相鄰時間定值。主變高壓側(cè)電壓電流閃絡(luò)時波形，閃絡(luò)持續(xù)3892ms，最大閃絡(luò)電流3.90a（1250/1），第一個閃絡(luò)周期波形閃絡(luò)發(fā)生后4555ms，c相斷路器垂直絕緣子支柱頂端由于閃絡(luò)高位發(fā)生爆裂，電弧吹至b相斷路器母線側(cè)均壓環(huán)，造成bc相間短路，

56、500kv#1母線保護(hù)一、二隨后動作切除500kv#1母線，至此完全切除故障。4500ms時bc相間短路時故障錄波圖斷路器故障原因分析5021斷路器斷口間閃絡(luò)，目前僅可見5021斷路器廠房側(cè)斷口有外絕緣閃絡(luò)痕跡，另一斷口不存在外部閃絡(luò)，在斷路器下方不能直接看到，經(jīng)用高空作業(yè)車仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)另一側(cè)沒有沒有外絕緣閃絡(luò)痕跡，用搖表測量無閃絡(luò)側(cè)電阻為0。開關(guān)解體后，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)該斷口傳動機(jī)構(gòu)t氣室銷子斷裂脫落，該斷口未分開，這是造成斷路器閃絡(luò)的直接原因。另外，在b相斷路器母線側(cè)均壓環(huán)上方發(fā)現(xiàn)了放電點。從系統(tǒng)故障錄波器可清楚看到bc兩相短路的特征波形。防范措施：認(rèn)真審核保護(hù)定值，確保定值準(zhǔn)確無誤。3.遷安電廠1#機(jī)組阻抗保護(hù)動作分析及建議一、 事故經(jīng)過2010年5月4日20：43：12，系統(tǒng)發(fā)生故障，其動作情況：“興城西埔線路三相短路動作”、“遵化西埔線路也有動作”，線路基本走向：遷安趙店子姜家瑩西埔。20：43：13遷安#1機(jī)發(fā)變組保護(hù)a柜（南瑞rcs-985a）報“阻抗保護(hù)動作”出口動作于全停。遷安#1機(jī)發(fā)變組保護(hù)b柜無保護(hù)動作。相關(guān)動作簡述：時間遷安#1機(jī)發(fā)變組a柜備注20：43：12阻抗i段啟動20：43：13阻抗i段動作，掉主開關(guān)，主氣門，勵磁開關(guān)，啟動快切。定值1秒延時二、 原因