發(fā)電機(jī)負(fù)序反時(shí)限過流保護(hù)誤動(dòng)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(jī)負(fù)序反時(shí)限過流保護(hù)誤動(dòng)分析審核：_時(shí)間：_單位：_發(fā)電機(jī)負(fù)序反時(shí)限過流保護(hù)誤動(dòng)分析用戶指南：該解決方案資料適用于為完成某項(xiàng)目而進(jìn)行的活動(dòng)或努力工作過程的方案制定，通過完善工作思路，在正常運(yùn)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(jì)劃和可行性分析、實(shí)施和跟進(jìn)?？赏ㄟ^修改使用，也可以直接沿用本模板進(jìn)行快速編輯。前言我國200MW發(fā)電機(jī)組繼電保護(hù)的正確動(dòng)作率一直不高，其中發(fā)電機(jī)負(fù)序反時(shí)限過流保護(hù)尤為如此。據(jù)統(tǒng)計(jì)，東北、天津、江蘇、浙江等地某些機(jī)組的負(fù)序

2、反時(shí)限過流保護(hù)都曾發(fā)生過誤動(dòng)。為了避免麻煩，不少電廠干脆將該保護(hù)停用，這顯然是不安全的。因此有必要找出誤動(dòng)原因，使該保護(hù)能夠正常投入運(yùn)行。1 誤動(dòng)情況簡介發(fā)電機(jī)負(fù)序反時(shí)限過流保護(hù)的誤動(dòng)行為主要有2種：在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)發(fā)生誤動(dòng)；在輸電線路發(fā)生不對稱故障時(shí)發(fā)生誤動(dòng)。對于后者，曾發(fā)生如下情況：某臺機(jī)組本身正常，其負(fù)序反時(shí)限保護(hù)動(dòng)作值為0.14p.u.，A值等于6，自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置投入運(yùn)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(shí)，由于該線路的全線速動(dòng)保護(hù)因故未投，故電廠側(cè)斷路器以段時(shí)限切除故障。線路故障切除后，系統(tǒng)本應(yīng)恢復(fù)正常運(yùn)行，可是該機(jī)組的負(fù)序反時(shí)限過流保護(hù)也相繼動(dòng)作出口，將機(jī)組解列。事后

3、，有關(guān)人員對保護(hù)裝置及其二次回路進(jìn)行了嚴(yán)格檢查，未發(fā)現(xiàn)任何問題，說明保護(hù)的上述動(dòng)作行為純屬誤動(dòng)。2 負(fù)序反時(shí)限保護(hù)動(dòng)作特性的固有缺陷我國200MW機(jī)組大都配備整流型保護(hù)，負(fù)序電流濾過器為LH-KH型，反時(shí)限延時(shí)由2對RC充電回路實(shí)現(xiàn)。繼電器動(dòng)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(dòng)作時(shí)間短，不能很好地與輸電線路保護(hù)配合。主變壓器高壓側(cè)出口處發(fā)生兩相短路時(shí)，負(fù)序電流一般為2p.u.左右?？紤]到非周期分量和自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置快速強(qiáng)勵(lì)的影響，實(shí)際值要大于2p.u.，具體數(shù)值隨實(shí)際情況而定，這里不妨估算為2.8p.u.，則對應(yīng)的動(dòng)作時(shí)間為0.75s左右，這個(gè)時(shí)間與短線路段

4、保護(hù)配合還勉強(qiáng)可以。另一方面，線路以段時(shí)限切除故障，I2t不超過發(fā)電機(jī)允許的A值，因此機(jī)組也是安全的。然而由于裕度不大，如果故障切除時(shí)有干擾，繼電器就很容易誤動(dòng)。(2)繼電器的動(dòng)作電流小，A值又小，從這個(gè)意義上講，大機(jī)組的負(fù)序反時(shí)限過流保護(hù)要比中等型號機(jī)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(shí)間常數(shù)高達(dá)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(dòng)。3 導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)的因素以上述誤動(dòng)機(jī)組為例，短出線段發(fā)生兩相短路，全線速動(dòng)保護(hù)因故未投。由于線路短，段范圍內(nèi)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

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(qiáng)勵(lì)有一個(gè)過渡過程，不可能一下子升到頂值，作保守估計(jì)，取強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)為1.3。這樣I22t5。換言之，在線路故障切除時(shí)刻，發(fā)電機(jī)負(fù)序反時(shí)限保護(hù)還來不及出口，但裕度已經(jīng)有限。如果故障切除后，負(fù)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(lì)磁涌流，其中還夾帶有廠用負(fù)荷啟動(dòng)電流。若繼電器調(diào)整良好，負(fù)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(lì)磁涌流不符合三相對稱正序的條件，當(dāng)它流過負(fù)序電流濾過器時(shí)必然產(chǎn)生輸出電壓。因使繼電器開始動(dòng)作充電的電壓很小，所以勵(lì)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(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和仿真計(jì)算充分證明了這一點(diǎn)。實(shí)際上，線路故障以段時(shí)限切除畢竟很少。但分析表明，即使線路故障由快速保護(hù)切除，在一定的條件下，負(fù)序反時(shí)限保護(hù)也有可能誤動(dòng)。此外，自動(dòng)勵(lì)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(lì)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(dòng)。4 結(jié)束語(1)200MW以上的大型發(fā)電機(jī)組負(fù)序反時(shí)限保護(hù)還有缺陷，需要從理論和實(shí)踐上進(jìn)一步加以研究。(2)應(yīng)努力維護(hù)發(fā)電廠出口輸電線路特