主變差動保護(hù)動作情況分析--專業(yè)論文

1、主變差動保護(hù)動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】 木文以奧地利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保護(hù)動作 為例，論述了保護(hù)動作的原因，在ct"次回路故障時的動作待性以及在出現(xiàn)類似情況時應(yīng)采取的措施。【關(guān)鍵詞】 抽水蓄能電站 發(fā)變組差動保護(hù)ct回路斷線1前言桐柏抽水蓄能電廠一號機(jī)組已經(jīng)投入商業(yè)運(yùn)行快一個月，期間繼電保護(hù)有多 次動作，發(fā)生動作的原因有施工單位不注意安全措施，造成誤動；整定不合理， 引起保護(hù)動作；安裝質(zhì)量不好，造成動作。而因ct二次1111路端子松動，引起一 號主變差動保護(hù)動作的事件，值得探討

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

3、跳閘出口。3 原因分析從保護(hù)原理來看，elin的md321差動保護(hù)在模擬量采集后進(jìn)計算單元前先 進(jìn)行了零序濾過，在保持了差動對相間故障時的動作靈敏性的情況下，減少了大 接地系統(tǒng)區(qū)外接地故障時保護(hù)謀動的可能，在保護(hù)原理上有英特有的優(yōu)點。但另 一方面，elin保護(hù)所采用的ct監(jiān)視冋路的原理是簡單的檢零序電流，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 零序電流的情況時也可能發(fā)生誤報。因此，該保護(hù)在ct斷線閉鎖差動保護(hù)上相 對較弱。國內(nèi)差動保護(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，至少滿足以下條件中一個：(1) 任一側(cè)負(fù)序相電壓

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

6、與ic反向的310,由md321保護(hù)原理可知，差動保護(hù)計算前先經(jīng)過零 序電流濾過，即各相電流均減去零序電流10,即進(jìn)入差動模型計算的電流不是 ia、ib、ic,而是ia' , ib'、ic',對于低壓側(cè)電流由于實際不存在一次故 障和ct二次冋路故障，所以其電流折算到高壓側(cè)時仍與原高壓側(cè)電流欠量和同， 即ial=ia, ibl=ib, icl=ic,此時，保護(hù)計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?？梢姲床顒颖Ｗo(hù)整定值0. 14a, 只有運(yùn)行負(fù)荷屯流在0.21a以上時才會差動保護(hù)動作出口。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,保護(hù)可能出口。6月22 口，當(dāng)時c相存在一定電流，10值相對縮小，ab相差流為t0,而c 相電流經(jīng)過零序電流濾過后，電流為殘留電流icc矢量減去零序電流10矢量， 實際為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，即c相斷線惡化，差動保護(hù)出口。主變二次額定電流為0. 32a,代入可知1ccv0. 11a時保護(hù)即可誤動出口。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，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：矢量分析過程略。此時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以上時會差動保護(hù)動作出口。即當(dāng) 主變運(yùn)行在123. 75mw時，保護(hù)可能出口。c相斷線或?qū)Φ囟搪窌r采樣值 的零序濾過的結(jié)果b、c相斷線或短路時采樣值 的零序濾過的結(jié)杲圖1、ct二次回路故障時差動保護(hù)采樣值經(jīng)零序濾過的結(jié)果3、ct三相斷線或短路，此時只要運(yùn)行負(fù)荷電流在0. 14a以上時會差動保護(hù) 動作出口。即當(dāng)主變運(yùn)行在157. 5mw時,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，桐柏機(jī)組曲于耍躲過振動，起始功率為170wm,因此， 上述2、3兩種情況均會直接導(dǎo)致差動保護(hù)誤動出口。2. 當(dāng)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后，帶負(fù)荷超過236.25mw時，上述1悄況可能會導(dǎo)致差動 保護(hù)誤動出口。3. 當(dāng)ct二次回路仍有部分殘留電流時，保護(hù)趨向于不誤動。4采取措施鑒于以上結(jié)論，ei后在主變保護(hù)運(yùn)行過程中，如杲主變保護(hù)發(fā)ct監(jiān)視冋路 告警信號，建議運(yùn)行立即進(jìn)行如下操作：1. 若主變保護(hù)動作，立即通知檢修處理。2. 若主變保護(hù)動作