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#2发电机纵差保护动作原因及处理浅析

#2发电机纵差保护动作原因及处理浅析
#2发电机纵差保护动作原因及处理浅析

#2发变组纵差保护动作处理浅析

摘要:2010年4月8日#2机组运行中差动保护动作,启动全停出口造成发变组全停,经过查找、结合保护装置信息分析,保护动作原因是由于#2发电机中性点处的电流互感器TA2断线造成的,说明电气接线工作与保护装置的可靠性是紧密相连的,由于保护装置的故障或工作的差错失误均可造成继电保护的误动和拒动的。在事故发生后的判断、处理方面就要求运行人员准确判断,果断处理,谨慎操作,以防止事故的扩大。

关键词:差动保护动作分析处理

1、设备状况

国华盘山发电有限责任公司#2发电机为俄式三相隐极式同步发电机,型号为TBB-500-2EYЗ,有功功率500000kW, 定子电压20000V,定子线圈接线方式为YY型。相应的发变组保护采用GE公司UR系列产品综合保护装置,发电机、主变、高厂变、高公变电气量保护实现了双重化,A屏、B屏、C屏、D屏为电气量保护;E屏为励磁机保护、主变和高厂变及高公变非电气量保护,具体#2机发变组保护及安全自动装置配置为:

发变组保护A屏:发电机保护装置G60-I(GE公司产品)

发变组保护B屏:发电机保护装置G60-II(GE公司产品)

发变组保护C屏:主变压器保护装置T60-I、高厂变保护装置T35-I、

高公变保护装置T35-I(均为GE公司产品)

发变组保护D屏:主变压器保护装置T60-II、高厂变保护装置T35-II、

高公变保护装置T35-II(均为GE公司产品)

发变组保护E屏:励磁机保护装置T35、非电气量保护C30(均为GE公司产品)

2、事故经过

2010年4月8日22时31分,#2机单元控制室立盘发出“2BA异常、2BB异常、发变组异常”光字,2BA、2BB工作进线开关跳闸,备用进线开关合入;发电机解列、灭磁,甩负荷400MW,联跳汽轮机、锅炉;网控立盘发出“5021开关保出口跳闸,5022保护装置动作,5022保护出口跳闸,盘北线故障录波器呼叫,OBC02、OBD02段呼叫”光字,OBC02、OBD02段工作电源开关跳闸、备用进线开关合好,备自投正常,OBT10、OBT20高压开关自投,5022、5021开关三相跳闸,继电器室保护装置:5022开关保护屏有勾通三跳、跳A、B、C、5021开关保护屏有跳A、B、C,盘北线故障录波器显示开关变量启动,就地检查#2主变2AT、#2高厂变2BT、#2高公变OBT02已停运;#2发电机A屏有发电机纵差保护动作信息。就地检查一次设备状况良好。

3、原因分析

3.1、#2发变组纵联电流差动保护一次接线图:见图1

3.2、发电机差动保护配置原则:

发电机差动保护采用双斜率比例差动特性,做为发电机内部故障的主保护,主要反应定子绕组和引出线相间短路故障。该保护动作于全停发变组方式。

发电机中性点CT 12000/5 发 电 机出口CT 24000/5

选G60中Differential 为发电机差动保护中的比例差动元件。

3.2.1、定子差动保护启动电流(SLHTOR DIFF PICKUP )

依据《导则》4.1.1,最小动作电流应大于发电机额定负荷运行时的不平衡电流,即

a gn a gn a gn rel op n I n I n I K I 09.003.025.103.020.=??=??=

或 o op I .=rel K o unb I .

式中:rel K ——可靠系数,取1.5;

gn I ——发电机额定电流;

o unb I .——发电机额定负荷状态下,实测差动保护中的不平衡电流。

发电机内部短路时,特别是靠近中性点经过渡电阻短路时,机端或中性点侧的三相电流可能不大,为保证内部短路的灵敏度,最小动作电流0.op I 不应无根据地增大,一般宜选用

()a gn

n I 20.0~10.0。

依据《G60》说明书,最小启动值由正常运行条件下的差动电流决定,厂家推荐为

pu 3.0~1.0。

考虑以上两种因素,取a gn op n I I 2.00.=

以pu 值表示:11.000042700012.0.2.0=?=pri gn CT I pu 。

取MINIMUM PICKUP =0.11 pu 。 3.2.2、斜率1(SLHTOR DIFF SLOPE1)

根据G60说明书5.5.5,斜率1应大于最大允许电流下CT 误差产生的不平衡电流,最大误差一般为5%—10%倍的CT 额定电流。又依据《导则》4.1.1,定子电流等于或小于额定电流时,差动保护不必具有制动特性。当斜率取0.2时,形成的自然拐点恰好是0.8倍的发电机额定电流。因此

取 SLOPE1=20%

3.2.3、拐点1(SLHTOR DIFF BREAK1)

根据G60说明书5.5.5,拐点1应仅大于发电机最大正常运行电流。又因为发电机的最大短路电流不超过5倍额定电流,为使区内故障获得较高的灵敏度,希望制动电流在2.5~3.0倍的发电机额定电流以内时,动作特性斜率不宜过大,因此取第一拐点为1.5倍发电机额定电流。

即 .1 1.5 1.517000

1.0624000

gn res pri

I I CT ?=

=

=pu

因此取 BREAK1=1.1 pu 3.2.4、拐点2(BREAK2)

根据G60说明书5.5.5,拐点2是过渡区的终点和斜率2的起点,应设置为使任一保护用CT 开始饱和时的电流值。因为保护用CT 选为5P20,其饱和电流值很大,而发电机最大外部短路电流不大于5倍额定电流,因此取拐点2为6倍发电机额定电流。

即 .26617000

4.324000

gn res pri

I I CT ?=

=

= pu

取 BREAK2=4.3 pu

3.2.5、斜率2(SLOPE2)

根据G60说明书5.5.5,斜率2应保证在严重外部故障时(由于CT 饱和导致产生不平衡电流)继电器可靠不动作,厂家推荐值为80%—100%。但考虑电厂实际情况,拐点2取5倍发电机额定电流,而5倍发电机额定电流远未达到CT 饱和区,因此第二斜率不必选得过大,可依据《导则》4.1.1 的计算方法进整定。

15.01.05.00.25.1m ax .=???==er cc ap rel res K K K K K

式中:rel K —可靠系数,取1.5;

ap K —非周期分量系数,一般为1.5~2.0,取2.0;

cc K —互感器的同型系数,K cc =0.5; er K —互感器的比误差系数,取0.1。

取15.0m ax .=res K ,可确保在最大外部短路时差动保护不误动。但考虑到电流互感器的饱和或其暂态特性畸变的影响,为安全计,宜适当提高制动系数值,但是为利用变斜率特性。使5.0m ax .=res K 。

取 SLOPE2=50% 3.2.6、灵敏度校验

按以上原则整定的比率制动特性,当发电机机端两相金属性短路时,差动保护的灵敏系数一定满足0.2>sen K 的要求,不必进行灵敏度校验。 3.2.7、定值清单

3.2.8、出口方式说明 全停出口:

(1) 跳500kV 断路器(5021,5022)I ,II 跳闸线圈。 (2) 跳发电机灭磁开关。

(3) 发电机、励磁机逆变灭磁。

(4) 跳高厂变及高公变低压侧断路器2BA-17、2BB-02、OBC02-02、OBD02-02。 (5) 启动500kV 断路器失灵保护(E 屏非电量保护除外)。 (6) 关主汽门。 (7) 发信,录波。

3.3、#2机组保护动作后设备检查情况及故障分析:

从#2机组保护室内保护管理机读取G60-I保护装置的事件波形如附图2所示。由图可见:发电机机端电流波形正常,中性点B相电流明显减小,此时的差动电流在动作区内,因此纵差保护装置动作,导致G60-I保护装置动作,而G60-II保护装置未动作,所以初步怀疑二次回路存在故障造成A屏保护出口动作跳机。

图2 事件故障波形

对#2机发变组保护A屏电流回路进行检查(见图3),将图3中端子1AX7、1AX8、1AX9、1AX10、1AX11、1AX12打开,测量TA2线圈直阻1AX7和1AX11为1.6Ω,1AX9为2.8Ω,发现发电机中性点处TA2 的CT侧三相直阻不平衡,为了进一步查找CT直阻不平衡原因,从CT转接屏处进行直阻测量,测量结果和A屏基本一致,由于此CT为两组线圈并联使用,将两组线圈打开后对其进行直阻测量,发现其中B相不通,初步断定为CT回路断线,对CT根部进行检查,发现CT根部二次线断裂。之后经处理后从CT转接屏测量直阻均为1.5Ω,直阻正常。

分析可能造成此CT二次线断裂的原因:从断口看,原线芯存在旧的微细伤痕,又由于发电机运行过程中存在震动,可能对线芯造成牵扯,最终导致设备运行一段时间后二次线断裂。

图3 发电机中性点侧TA2接线

发变组A屏保护出口逻辑说明

4、处理过程

4.1初步检查处理

事故发生后在第一时间将保护动作和开关跳闸情况汇报值长,通知电气室、配电班值班人员,同时联系外围检查是否有掉闸设备,派人到就地检查后,复归2210、2220、OBC02-2、OBD02-2、OBC02-22、OBD02-22、2BA-17、2BA-02、2BB-02、2BB-20,5021、5022开关操作把手,退出OBC02、OBD02、2BA、2BB段备自投开关,退出5022开关重合闸,退出#2主变冷却器全停保护压板3K。经电气室人员检查确认保护动作信息并详细记录后,复归5021、5022开关保护动作信号。

4.2确认故障原因后的恢复操作

在得到电气室交待保护动作原因为#2发电机中性点处的电流互感器TA2断线造成后,值长下令:#2主变充电。#2主变充电正常后,将6KV厂用2BA、2BB段、6KV公用OBC02、

OBD02段用合工作跳备用方法倒为工作电源带,投入2BA、2BB、OBC02、OBD02段备自投联锁开关。至此,#2机厂用电系统全部恢复正常方式。整个处理过程及时正确,人员检查到位,未出现异常情况,为机组的启动奠定基础。

5、小结

通过分析我厂#2机组运行中差动保护动作启动全停出口造成发变组全停的处理过程,虽然保护动作原理比较简单,但是揭示的问题却相当严重。说明当前电力生产电气一、二次是紧密联系的,一定注意有可能牵扯到继电保护方面问题,电气一次的错误操作接线,极易造成继电保护装置的误动和拒动。另外,通过此次事情还说明了电气一次、二次已经紧密联系,电气工作人员应进行全能培训、全能掌握,相互学习,取长补短,同时要求运行值班员应全面掌控电气一次设备接线及运行方式的情况下对二次系统,尤其是保护装置配置方面的学习更应掌控,以利于故障发生后的判断及处理。

发电机差动保护动作原因分析

发电机差动保护动作原因分析 一、事故经过 2012年10月23日07时29分,网控值班员听见巨响声同时发现盘面柴发电源二103-16断路器跳闸,网控值班员立即前往网控10KV配电室发现浓烟,经检查柴发电源二103-16高压柜后盖已被甩出,柜内已烧黑。2号发电机纵差保护动作,2号发电机组跳闸。07时33分,低频保护动作,甩负荷至第5轮。07时33分41秒,1号、3号机组跳闸,全厂失电。 二、故障分析 继电保护人员随后调取事故动作报告,发现发电机差动保护动作时刻,差动电流确实已经远超过了整定值,说明在103-16柜故障时刻发抗组差动回路确实存在很大的不平衡电流。与此同时为验证发电机差动回路内一次设备是否有故障,对发电机绕组及其一次母线进行对地及相间绝缘检查,未发现异常。证明发电机等一次设备未发生故障,发抗组保护装臵本身在这次大修期间已经对保护装臵及二次回路连线可靠性及差动极性正确性进行检查均未发现有误之处。差动动作时间和103-16柜发生故障时间基本同时发生,但是就算在故障过程中产生的瞬间大电流对发电机差动回路来说也应该是一个穿越性电流,不应该对发电机差动保护产生影响。随后保护人员调取录波图进行分析,发现故障时刻发电机中性点B相电流波形严重畸变。经过计算,发电机中性点B相电流与发电机机端B相电流之差正好等于装臵

采样的差流值。 从录波图上可以看出,故障时刻发电机中性点B相电流波形发生严重畸变,且故障时刻发电机中性点B相电流与发电机机端电流在同一时刻的相位及幅值均不相同,说明故障电流对发电机中性点电流互感器和发电机机端电流互感器造成的影响不同。 三、波形畸变分析 1、从录波图上可以看出,B相电流波形开始发生畸变前一刻波形

发电机差动保护原理

5.1发电机比率制动式差动保护 比率制动式差动保护是发电机内部相间短路故障的主保护。 5.1.1保护原理 5.1.1.1比率差动原理。 差动动作方程如下: l op 3 I op.0 ( I res 兰 l res.0 时) l op > I op.O + S (l res — res.0) ( l res > l res.0 时) 式中:l op 为差动电流,l o P.O 为差动最小动作电流整定值,I res 为制动电流,I r es.O 为最小制动电流整定值,S 为比率制动特性的斜率。各侧电流的方向都以指向发 电机为正方向,见 图 (根据工程需要,也可将 5.1.1.2 TA 断线判别 当任一相差动电流大于0.15倍的额定电流时启动TA 断线判别程序,满足下 列条件认为 TA 断线: a. c. 5.2发电机匝间保护 发电机匝间保护作为发电机内部匝间短路的主保护。根据电厂一次设备情 况,可选择以下方案中的一种: 5.1.1。 差动电流: 1 op 制动电流: 1 res — 式中:I T ,I N 分别为机端、 见图5.1.1。 中性点电流互感器(TA )二次侧的电流,TA 的极性 _L 氓 € % 5 TA 极性端均定义为靠近发电机侧) 本侧三相电流中至少一相电流为零; b.本侧三相电流中至少一相电流不变; 最大相电流小于1.2倍的额定电流。 5.1.1电流极性接线示意图

5.2.1故障分量负序方向(△ P2)匝间保护 该方案不需引入发电机纵向零序电压。

故障分量负序方向(△ P2)保护应装在发电机端,不仅可作为发电机内部匝间短路的主保护,还可作为发电机内部相间短路及定子绕组开焊的保护。 5.2.1.1保护原理 当发电机三相定子绕组发生相间短路、匝间短路及分支开焊等不对称故障 时,在故障点出现负序源。故障分量负序方向元件的A U2和A I2分别取自机端TV、TA,其TA极性图见图5.2.1.1,则故障分量负序功率A P2为: △ P2 =3艮〔厶『2心?2心也21 2L J A ? 式中i I2为也I2的共轭相量,申sen。2为故障分量负序方向继电器的最大灵敏 角。一般取60。~80。(也|2滞后A U2的角度)。 故障分量负序方向保护的动作判据可表示为: > E-p △》2=血e^S n 实际应用动作判据综合为: A P2 = A U2r』I ' + A U2i ”也I ' > £P (S S i、年为动作门槛) 保护逻辑框图见图521.2。 枣力, “ r ‘ 1 1 Um: I 1卄TA 图521.1故障分量负序方向保护极性图

发电机差动保护误动原因分析

发电机差动保护误动原因分析 [摘要]差动保护作为发电机的主保护,能否正确动作直接影响到主设备的安全和系统的稳定运行。本篇主要介绍因线路遭受雷击引起发电机组差动保护误动原因进行分析并提出相应的整改措施及电流互感器对差动保护动作的影响进行分析。 [关键词]差动保护;电流互感器;原因分析;整改措施 0 引言 多年来,作为主设备主保护的纵联差动(简称纵差或差动)保护,正确动作率始终在50%~60%徘徊,而零序差动保护甚至低到30%左右,这对主设备的安全和系统的稳定运行都很不利。造成这种局面的原因是多方面的,主要有设计、制造、安装调试和运行维护等。各部门都有或多或少的责任,实际工作中也在不断改进,但是“原因不明”的主设备保护不正确动作事例仍然为数不少。发电机纵差保护可以说是最简单的应用,但仍然存在“原因不明”的误动事故发生,比如在同期操作(人工或自动)过程,主要现象是由于操作不规范,偏离同期三要素(频率、电压幅值、相位)的要求,合闸时发电机发出轰鸣声,随即纵差保护跳闸。 1 发电机差动保护动作情况 山美水电站#1发电机技术改造后于2005年8月投入运行,运行后一切正常。发电机所采用的保护为河南许继集团生产的WFB-800系列保护装置。中性点和机端差动保护电流互感器均为LZZBJ9-10 A2型,10P15 /10P15 级,变比为1500/5,其中中性点电流互感器安装在发电机现场,机端电流互感器安装在新高压开关室,两者相距350m 。如图1 图1 8月23日由于35KV线路遭受雷击,A、B两相短路,雷电波虽经过了一台110KV三卷变的隔离,但还是引起发电机差动保护范围外的区外短路,导致机能差动保护动作。差动保护回路因差流存在并达到动作限值引起差动保护动作,

主变压器差动保护动作的原因及处理

主变压器差动保护动作的原因及处理 一、变压器差动保护范围: 变压器差动保护的保护范围,是变压器各侧的电流互感器之间的一次连接部分,主要反应以下故障: 1、变压器引出线及内部绕组线圈的相间短路。 2、变压器绕组严重的匝间短路故障。 3、大电流接地系统中,线圈及引出线的接地故障。 4、变压器CT故障。 二、差动保护动作跳闸原因: 1、主变压器及其套管引出线发生短路故障。 2、保护二次线发生故障。 3、电流互感器短路或开路。 4、主变压器内部故障。 5、保护装置误动 三、主变压器差动保护动作跳闸处理的原则有以下几点: 1、检查主变压器外部套管及引线有无故障痕迹和异常现象。 2、如经过第1项检查,未发现异常,但曾有直流不稳定接地隐患或带直流接地运行,则考虑是否有直流两点接地故障。如果有,则应及时消除短路点,然后对变压器重新送电。差动保护和瓦斯保护共同组成变压器的主保护。差动保护作为变压器内部以及套管引出线相间短路的保护以及中性点直接接地系统侧的单相接地短路保护,同时对变压器内部绕组的匝间短路也能反应。瓦斯保护能反应变压器内部的绕组相间短路、中性点直接地系统侧的单相接地短路、绕组匝间短路、铁芯或其它部件过热或漏油等各种故障。 差动保护对变压器内部铁芯过热或因绕组接触不良造成的过热无法反应,且当绕组匝间短路时短路匝数很少时,也可能反应不出。而瓦斯保护虽然能反应变压器油箱内部的各种故障,但对于套管引出线的故障无法反应,因此,通过瓦斯保护与差动保护共同组成变压器的主保护。 四、变压器差动保护动作检查项目: 1、记录保护动作情况、打印故障录波报告。 2、检查变压器套管有无损伤、有无闪络放电痕迹变压器本体有无因内部故障引起的其它异常现象。 3、差动保护范围内所有一次设备瓷质部分是否完好,有无闪络放电痕迹变压器及各侧刀闸、避雷器、瓷瓶有无接地短路现象,有无异物落在设备上。 4、差动电流互感器本身有无异常,瓷质部分是否完整,有无闪络放电痕迹,回路有无断线接地。 5、差动保护范围外有无短路故障(其它设备有无保护动作)差动保护二次回路有无接地、短路等现象,跳闸时是否有人在差动二次回路上工作。 五、动作现象及原因分析: 1、差动保护动作跳闸的同时,如果同时有瓦斯保护动作,即使只报轻瓦斯信号,变压器内部故障的可能性极大。 2、差动保护动作跳闸前如变压器套管、引线、CT有异常声响及其它故障现

发电机纵差保护

发电机纵差保护 收藏此信息打印该信息添加:不详来源:未知 输入电流的不同分类 发电机差动保护由三个分相差动元件构成。若按由差动元件两侧输入电流的不同进行分类,可以分成完全纵差保护和不完全保护两类。其交流接入回路分别如图1(a)和图1(b)所示。

图1发电机纵差保护的交流接入回路 在图1中:Ja、Jb、Jc-分别为发电机A、B、C三相的差动元件; A、B、C-发电机三相输入端子。

由图1可以看出,发电机完全纵差保护与不完全纵差保护的区别是:对于完全纵差保护,在发电机中性点侧,输入到差动元件的电流为每相的全电流,而不完全差动保护,由中性点输入到差动元件的电流为每相定子绕组某一分支的电流。 1完全纵差保护 发电机完全纵差保护,是发电机相间故障的主保护。由于差动元件两侧TA的型号、变比完全相同,受其暂态特性的影响较小。其动作灵敏度也较高,但不能反应定子绕组的匝间短路及线棒开焊。 2不完全纵差保护 不完全纵差保护除保护定子绕组的相间短路之外,尚能反应定子线棒开焊及某些匝间短路。但是,由于在中性点侧只引入其一分支的电流,故在整定计算时,尚应考虑各分支电流不相等产生的差流。另外,当差动元件两侧TA型号不同及变比不同时,受系统暂态过程的影响较大。

全国继电保护技木竞赛考题与答案 收藏此信息打印该信息添加:用户发布来源:未知 一、判断题(20题,每题0.5分,要求将答案填在答题卡的相应位置) 1.二次回路中电缆芯线和导线截面的选择原则是:只需满足电气性能的要求;在电压和操作回路中,应按允许的压降选择电缆芯线或电缆芯线的截面。(×) 2.为使变压器差动保护在变压器过激磁时不误动,在确定保护的整定值时,应增大差动保护的5次谐波制动比。(×) 3.对于SF6断路器,当气压降低至不允许的程度时,断路器的跳闸回路断开,并发出“直流电源消失”信号。(√) 4.在双侧电源系统中,如忽略分布电容,当线路非全相运行时一定会出现零序电流和负序电流。(×) 5.在电压互感器二次回路通电试验时,为防止由二次侧向一次侧反充电,将二次回路断开即可。(×) 6.在正常工况下,发电机中性点无电压。因此,为防止强磁场通过大地对保护的干扰,可取消发电机中性点TV二次(或消弧线圈、配电变压器二次)的接地点。(×) 7.为提高保护动作的可靠性,不允许交、直流回路共用同一根电缆。(√) 8.比较母联电流相位式母差保护在母联断路器运行时发生区内故障,理论上不会拒动。(×)

变压器差动保护误动分析及对策(一)

变压器差动保护误动分析及对策(一) 要:文章对微机型变压器差动保护动作的原因,从事件的形成以及保护的原理给予了详细地分析。对新建的、运行的或设备更新改造的发电厂和变电站的变压器差动保护误动提出了对策。 关键词:差动保护误动动作特性电流互感器 0引言 电力变压器是电力系统中最关键的主设备之一,它承担着电压变换,电能分配和传输,并提供电力服务。因此,变压器的正常运行是对电力系统安全、可靠、优质、经济运行的重要保证。作为主设备主保护的微机型纵联差动(简称纵差或差动)保护,虽然经过不断的改进,但是还存在一些误动作的情况,这将造成变压器的非正常停运,影响电力系统的发供电,甚至是造成系统振荡,对电力系统发供电的稳定运行是很不利的。因此对新建或设备更新改造的发电厂和变电站的变压器差动保护误动原因进行分析,并提出了防止变压器差动误动的对策。 1变压器差动保护 变压器差动保护一般包括:差动速断保护、比率差动保护、二次(五次)谐波制动的比率差动保护,不管哪种保护功能的差动保护,其差动电流都是通过变压器各侧电流的向量和得到,在变压器正常运行或者保护区外部故障时,该差动电流近似为零,当出现保护区内故障时,该差动电流增大。现以双绕组变压器为例进行说明。

1.1比率差动保护的动作特性比率差动保护的动作特性见图1。当变压器轻微故障时,例如匝间短路的圈数很少时,不带制动量,使保护在变压器轻微故障时具有较高的灵敏度。而在较严重的区外故障时,有较大的制动量,提高保护的可靠性。 二次谐波制动主要区别是故障电流还是励磁涌流,因为变压器空载投运时会产生比较大的励磁涌流,并伴随有二次谐波分量,为了使变压器不误动,采用谐波制动原理。通过判断二次谐波分量,是否达到设定值来确定是变压器故障还是变压器空载投运,从而决定比率差动保护是否动作。二次谐波制动比一般取0.12~0.18。对于有些大型的变压器,为了增加保护的可靠性,也有采用五次谐波的制动原理。 1.2差动速断保护的作用差动速断保护是在较严重的区内故障情况下,快速跳开变压器各侧断路器,切除故障点。差动速断的定值是按躲过变压器的励磁涌流,和最大运行方式下穿越性故障引起的不平衡电流,两者中的较大者。定值一般取(4~14)Ie。 2变压器差动保护误动作原因分析 根据变压器差动保护误动作可能性的大小,大致分为新建发电厂和变电站、运行中发电厂和变电站、设备更新改造的发电厂和变电站三个方面进行说明,这种分类方法并不是绝对相互区别,只是为了便于在分析问题时优先考虑现实问题。 2.1新建发电厂和变电站变压器差动保护误动作原因分析新建变电站的变压器差动保护误动作,在变压器差动保护误动作中占了较大的比

高压电机差动保护动作的几种原因

咼压电机差动保护动作的几种原因 时间:2016/1/30 点击数:526 高压电机在运行过程中特别是改造初次投产时会因接线不正确、变比选择不匹配及其他疏漏,引起电机、 变压器差动保护动作,这些问题如不能及时、准确的处理,便会影响到油气生产。我们在实践中找到了很多解决此类问题的办法,供大家共享。 1电机差动保护动作原因分析 1.1已经投产运行中的电机 已经投产运行的电机当岀现差动保护动作时,大都不是因为接线错误了,而是因为电机、电缆或保护装置岀现了问题。解决办法:对电机差动保护的定值和动作值进行比对,就能大致判断岀故障的主要原因并决定先对那些设备进行检查。一般来说,依次对电机、电缆进行绝缘测试、直阻测试,对差动回路包括电流互感器进行测试,检查是否有异常,对保护装置进行检查,也可分班同时进行检查。根据我们的经验,主要是电机内部短路、电缆短路特别是有中间接头的地方以及 CT和二次回路的问题。 投产后的电机也会因外界因素或运行方式的改变,造成电机差动保护动作。我单位卫二变电所就出现了这 种问题。卫二变高压622注水电机在正常运行时,由于给2号主变充电,造成622注水电机差动保护动作。 这个看似没有关联的操作却引起了差动保护动作。后经分析、查找、试验,发现差动电流互感器开关侧其 二次线错接在了测量级上,其电机两侧CT的特性不一致。当给 2号35kV主变充电时就会有直流分量和 谐波串到6kV电机保护回路中(具体分析不在这里赘述),造成差流过大(动作值 1.6A左右,动作整定 值1.02A )。更改后,再次启动电机并用钱形电流表(4只表)检测二次回路,其差流正常,保护不再误 动。 2改造或新设备第一次投产时,电机差动保护动作原因分析 由于安装人员技术水平不高或是粗心或是对设备了解不够、理解偏差,对电机、保护装置改造后或是新设 备第一次投产试运行时,往往会岀现差动保护动作的现象。下面就介绍我供电服务中心所管辖的变电所岀现过的几种情况。 ⑴郭村变624高压注水电机改造后,几乎每次启动都会出现差动保护动作(动作值 6.2A-7.2A。动作整定 值5.2A )。对装置的参数整定,CT的极性、接线进行反复检查均没问题,电机试验也正常。后来确认, 由于电机距离开关柜较远(1000m ),电机中心点CT的带负载能力不够,从而在电机直接启动时(启动电流是额定电流的4-6倍)造成差流岀现。测量电动机尾端到开关柜保护装置的接线直阻为 3.5欧,CT带 负载能力为2.2欧。我们从厂家制造了两只专用CT,二次绕组都制成保护级且变比相同,把其副边串接起 来,在不改变变比的情况下,提升了带负载能力。改造后正常。 ⑵郭村变624电机再次改造后,第一次试运行出现了差动速断跳闸,动作值30.2A,动作整定值21.7A。我们对电机、电缆、CT变比、极性及二次回路进行了检查,都没有问题。对差速的动作值与动作整定值进行比对分析,不该是电机差动CT极性接反(相角差180度),接反后其动作值应在 42A以上,更像是差 动回路或一次回路相序不对,其动作电流肯定大于 21.7A,一般小于42A。其动作值与启动电流 258 2015年9月下 的大小成正比,也可以每次启动时,用四只钳形电流表测得数据,再根据余玄定理大致算岀来理想状态下

发电机纵差动保护培训资料

发电机纵差动保护培训资料 本厂1、2号发动机负粗电流不得大于8℅IN。因此,在发电机上(尤其是大型发电机)应装设定子匝间短路保护。(2)发电机不同相匝间短路时,必将出现环流的短路电流。。 电机网消息:发电机纵差动保护培训资料1、发电机纵差动保护原理对发电机相间短路的主保护,不但要求能正确区别发电机内、外部故障,而且还要求无延时地切除内部故障,为此而设置发电机纵差动保护。在发电机中型点侧配置一组电流互感器,在发电机出口配置一组电流互感器,其保护范围为两电流互感器之间的发电机定子绕组及引出线。 两电流互感器是同一电压等级、同变比、可同型及特性尽可能相近的,其不平衡电流比较小。为防止外部短路暂态不平横电流的影响,差动继电器可选用带中间速饱和电流器的继电器。 发电机纵差动保护培训资料 不平衡电流计算只考虑两电流互感器不一致而产生的不平蘅电流。Ibp.max =KftqKtxfiI(3)dmax Kftq—非周期分量影响系数BCH—2继电器取1 Ktx—同型系数取0.5 fi=0.1 ID(3)max —外部短路最大短路电流周期分量为了防止电流互感器二次回路断线引起保护误动,设计有电流互感器二次回路断线监视装置,在发电机电流互感器二次回路断线后延时发信。 正常运行时发出断线信号后,运行人员应将差动保护退出,以防在断线情况下发生外部短路时差动保护误动。2、发电厂330KV发电机差动保护蒲城发电厂1、2号发动机采用单星形中型点经中值电阻(1000欧)接地接线方式,差动保护采用BCH—12型差动继电器,保护范围是中型点CT与发电机出口CT之间、反映相间短路和单相接地故障,此保护未设CT断线闭锁,依靠躲过单相CT断线二次不平衡电流来闭锁CT断线。 发电机另外与主变共设置一套差动保护,保护范围是330KV两个出口开关CT、发电机中性点CT、厂高变低压侧两分支CT之间的接地、相间短路。3、发电机纵差动保护的评价1)发电机纵差动保护不能反映定子绕组匝间短路;2)发电机定子绕组不同地点发生短路时,由于定子绕组多点感应电动势不同及短路阻抗不同,所以短路电流大小不同,中性点附近短路或接地,差动保护不灵敏。 同步发电机构纵差动保护一、发电机纵差动保护的作用原理对发电机相间短路的主保护,不但要求能正确区别发电机内、外故障,而且还要求无延时地切除内部故障。由变压器差动保护的讨论可知,差动保护可以满足作为发电机主保护的基本要求。 二、发电机纵差动保护的特点由于被保护的对象是定子绕组,因此,当定子一相绕组发生匝间短路时,绕组两端的电流仍同方向,流人差动继电器的只有不平衡电流,差动继电器不会动作,故它不能反应匝间短路。在定子绕组不同地点相简短路时,由于定子绕组各点感应电动势不同,以及短路回路阻抗不同,所以短路电流的大小不一样。 经分析得出如下结论:1)当过渡电阻不为零时,在中性点附近短路时,差动保护可能不动作,即在中性点附近经电弧电阻短路时,可能出现死区。因此,要求发电机纵差动保护灵敏度尽可能高,尽可能减少它的死区。 2)由于发电机电压系统的中性点一般不接地的或经大阻抗接地,单相接地时的短路电流较小,差动保护不能动作。 故必须设置独立的接地:保护。 大容量发电机应采用负序反时限过流保护。。

差动保护误动原因分析及解决措施

差动保护误动原因分析及解决措施 摘要:文章针对变压器差动保护误动率较高的现状,阐述了变压器差动保护的工作原理和作用,探究了引起变压器差动保护误动的原因,主要包括以下几方面:二次回路接线错误或设备性能欠佳、区外故障、电流互感器局部暂态饱和及和应涌流等,并提出了相应的解决措施。 关键词:差动保护;误动;和应涌流 变压器是配电网的重要组成设备,其运行状态直接影响着配电网供电的稳定性和可靠性,为了确保变压器安全、可靠的运行,通常给变压器安装差动保护装置,目前多数变压器都采用纵联差动保护为主保护。然而运行时,差动保护引起的保护误动时常出现,据相关部门的统计数据显示,某区域在2010~2013年,变压器差动保护共动作1 035次,其中误动作有237次,误动率高达22.9%,部分误动原因没有查清楚,就允许变压器继续运行,给整个配电网的可靠运行造成安全隐患。基于此,本文对变压器差动保护误动问题进行了探讨。 1 差动保护的基本工作原理及作用 1.1 基本工作原理 变压器正常运行时,高低两侧的不平衡电流近似于零,若保护区域内发生异常或者故障,同时不平衡电流数值达到差动继电器动作电流时,保护装置开始动作,跳开断路器,切断故障点。 1.2 保护作用 差动保护是相对合理、完善的快速保护之一,能准确反映出变压器绕组的各种短路,例如:相间、匝间及引出线上的相间短路等,避免变压器内部及引出线之间的各种短路导致变压器损坏的重要作用。 2 差动保护误动的原因分析及解决措施 2.1 二次回路接线错误或设备性能欠佳 经过多年运行统计可知,引起差动保护误动的一个原因是二次回路接线错误或者二次设备性能欠佳。变压器差动保护二次接线线路复杂,通常要进行三角形和星形接法的变换,现场调试时工作人员一疏忽就极易将接线弄错,主要表现在以下几方面:电流互感器极性接反、组别和相别错误。为了避免上述问题,可加强对调试安装人员进行专业技能培训,提高业务水平,在调试运行时,关键环节要重点进行检查。 2.2 区外故障

省电力公司发电机保护整定计算课件

第一节概述 发电机的安全运行对保证电力系统的正常工作和电能质量起着决定性的作用,同时发电机本身也是一个十分贵重的电器元件,因此,应该针对各种不同的故障和不正常运行状态,装设性能完善的继电保护装置。 1故障类型及不正常运行状态: 1.1 故障类型 1)定子绕组相间短路:危害最大; 2)定子绕组一相的匝间短路:可能发展为单相接地短路和相间短路; 3)定子绕组单相接地:较常见,可造成铁芯烧伤或局部融化; 4)转子绕组一点接地或两点接地:一点接地时危害不严重;两点接地时, 因破坏了转子磁通的平衡,可能引起发电机的强烈震动或将转子绕组烧损; 5)转子励磁回路励磁电流急剧下降或消失,即发电机低励或失磁:从电 力系统吸收无功功率,从而引起系统电压下降,如果系统中无功功率储备不足,将使电力系统中邻近失磁发电机的某些电压低于允许值,破坏了负荷与各电源间的稳定运行,甚至可使系统因电压崩溃而瓦解。 6)发电机与系统失步:会出现发电机的机械量和电气量与系统之间的振 荡,这种持续的振荡对发电机组和电力系统产生有破坏力的影响;7)发电机过励磁故障:并非每次都造成设备明显破坏,但多次反复过励 磁,将因过热而使绝缘老化,降低设备的使用寿命。 1.2 不正常运行状态 1)由于外部短路引起的定子绕组过电流:温度升高,绝缘老化;

2)由于负荷等超过发电机额定容量而引起的三相对称过负荷,温度升 高,绝缘老化; 3)由于外部不对称短路或不对称负荷而引起的发电机负序过电流和过 负荷:在转子中感应出100hz的倍频电流,可使转子局部灼伤或使护环受热松脱,从而导致发电机重大事故。此外还会引起发电机100Hz的振动; 4)由于突然甩负荷引起的定子绕组过电压:调速系统惯性较大,在突 然甩负荷时,可能出现过电压,造成发电机绕组绝缘击穿; 5)由于励磁回路故障或强励时间过长而引起的转子绕组过负荷; 6)由于汽轮机主气门突然关闭而引起的发电机逆功率:当机炉保护动作或调速控制回路故障以及某些人为因素造成发电机转为电动机运行时,发电机将从系统吸收有功功率,即逆功率。危害:汽轮机尾部叶片有可能过热而造成事故。 2 汽轮发电机保护类型 1)发电机差动保护:定子绕组及其引出线的相间短路保护; 2)匝间保护:定子绕组一相匝间短路或开焊故障的保护; 3)单相接地保护:对发电机定子绕组单相接地短路的保护; 4)发电机的失磁保护:反应转子励磁回路励磁电流急剧下降或消失; 5)过电流保护:反应外部短路引起的过电流,同时兼作纵差动保护的后备保护; 6)阻抗保护:反应外部短路,同时兼作纵差动保护的后备保护; 7)转子表层负序电流保护:反应不对称短路或三相负荷不对称时发电机定子绕组中出现的负序电流;

光纤差动保护动作原因分析

关于线路光纤差动保护误动的原因分析 1、摘要 2014年5月30日晚22:57分,在内蒙杭锦旗源丰生物热电厂,发生两条线路光纤差动保护动作跳闸事故;后经调度同意恢复线路供电,在操作1#主变进行冲击合闸时,本条线路光纤差动保护动作跳闸,经检查1#主变没有任何故障,申请调度令再次恢复供电,调度同意并仅限最后一次恢复供电,当又一次次操作1#主变进行冲击合闸时,本条线路光纤差动保护动作跳闸。至此,不能正常运行。 2、基本概况及事故发生经过 内蒙杭锦旗源丰生物热电厂有两台发电机变压器组,主变高压侧为35KV系统,两路进线由上级220KV变电站引来,两路进线之间有母联开关,启动备用变压器由Ⅰ段母线供电。由于两路进线在上级变电站为同段母线输送,所以正常运行时母联合环,两台机组并列运行。听当值运行人员讲,5月30日晚22:08分,事故发生之前系统报出过TV断线、零序过压、主变过负荷故障,并且C相系统电压均为零的状况,即刻到35KV配电室巡视,最终发现在Ⅱ段主变出线柜跟前闻见焦糊味。当即汇报调度采取措施,申请调度断开35KV母联开关310,保证Ⅰ段发电机变压器组正常运行。然后意在使Ⅱ段发电机变压器组退出运行,以便检查Ⅱ段主变出线柜焦糊味的来源情况。结果在间隔50分钟后,当晚22:57分左右,2#主变差动保护动作,跳开高低压侧开关,发电机解列.Ⅰ段、Ⅱ段线路光纤差动保护莫名其秒的同时动作跳闸,1#主变高低压侧开关紧跟着也跳闸,造成全厂停电事故。

上述情况发生后,向调度汇报,申请恢复线路供电,以保厂用系统不失电安全运行。调度要求自行检查故障后在送电,在晚上23:50分,检查出2#主变出线柜C相CT接地烧毁,后向调度汇报并经调度同意恢复了供电。厂用电所带设备运转正常后,计划启动Ⅰ段发电机变压器组,调度同意.在3:49分,操作1#主变冲击合闸时,本条线路光纤差动保护动作跳闸,同时向调度汇报。在检查1#主变没有任何故障后,申请调度令,恢复杭源一回线供电.调度同意并仅限最后一次恢复供电, 4:52分, 操作1#主变冲击合闸时, 本条线路光纤差动保护再次动作跳闸,11:33分申请调度恢复本厂厂用电系统,经调度同意,在11:39分恢复了厂用电系统. 根据其它运行人员反映,在此次事故之前,也有光纤差动保护动作跳闸的事情发生,而且不只一次。并且奇怪的是,在两台机组并列运行时,想让两台机组分段运行。在分断联络开关时,线路光纤差动保护也会同时动作跳闸,两条线路全部失电。或是正常操作断开一条线路时,也会使另一条线路光纤差动保护动作跳闸,说明光纤差动保护动作非常不可靠,存在着巨大引患. 3、光纤差动保护误动的原因分析 经过认真检查,2#主变出线柜C相CT接地烧毁(一次对二次及地绝缘为零),B相CT也有严重拉弧现象,C相CT二次侧也有拉弧过的痕迹.A、B、C相CT一次触头螺丝没有紧死,有不同程度的虚接现象。必须重新更换CT.这也说明相关装置报出TV断线、零序过压、主变过负荷故障的原因所在, C相CT接地并存在严重拉弧现象,那么 C相系

发电机保护现象、处理

发电机保护1 对于发电机可能发生的故障和不正常工作状态,应根据发电机的容量有选择地装设以下保护。 (1)纵联差动保护:为定子绕组及其引出线的相间短路保护。 (2)横联差动保护:为定子绕组一相匝间短路保护。只有当一相定子绕组有两个及以上并联分支而构成两个或三个中性点引出端时,才装设该种保护。 (3)单相接地保护:为发电机定子绕组的单相接地保护。 (4)励磁回路接地保护:为励磁回路的接地故障保护。 (5)低励、失磁保护:为防止大型发电机低励(励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流)或失去励磁(励磁电流为零)后,从系统中吸收大量无功功率而对系统产生不利影响,100MW及以上容量的发电机都装设这种保护。 (6)过负荷保护:发电机长时间超过额定负荷运行时作用于信号的保护。中小型发电机只装设定子过负荷保护;大型发电机应分别装设定子过负荷和励磁绕组过负荷保护。 (7)定子绕组过电流保护:当发电机纵差保护范围外发生短路,而短路元件的保护或断路器拒绝动作,这种保护作为外部短路的后备,也兼作纵差保护的后备保护。 (8)定子绕组过电压保护:用于防止突然甩去全部负荷后引起定子绕组过电压,水轮发电机和大型汽轮发电机都装设过电压保护,中小型汽轮发电机通常不装设过电压保护。 (9)负序电流保护:电力系统发生不对称短路或者三相负荷不对称(如电气机车、电弧炉等单相负荷的比重太大)时,会使转子端部、护环内表面等电流密度很大的部位过热,造成转子的局部灼伤,因此应装设负序电流保护。 (10)失步保护:反应大型发电机与系统振荡过程的失步保护。 (11)逆功率保护:当汽轮机主汽门误关闭,或机炉保护动作关闭主汽门而发电机出口断路器未跳闸时,从电力系统吸收有功功率而造成汽轮机事故,故大型机组要装设用逆功率继电器构成的逆功率保护,用于保护汽轮机。 发电机保护简介 1、发电机失磁保护 失磁保护作为发电机励磁电流异常下降或完全消失的失磁故障保护。由整定值自动随有功功率变化的励磁低电压Ufd(P)、系统低电压、静稳阻抗、TV断线等判据构成,分别动作于发信号和解列灭磁。励磁低电压Ufd(P)判据和静稳阻抗判据均与静稳边界有关,可检测发电机是否因失磁而失去静态稳定。静稳阻抗判据在失磁后静稳边界时动作。TV断线判据在满足以下两个条件中任一条件:│Ua+Ub+Uc-3U0│≥Uset(电压门坎)或三相电压均低于8V,且0.1A

发电机保护装置主要定值整定原则

发电机保护装置主要定值整定原则 (仅供参考) DGP-11数字发电机差动保护装置 DGP-12数字发电机后备保护装置 DGP-13数字发电机接地保护装置 北京美兰尼尔电子技术有限公司

1 DGP-11 数字发电机差动保护主要定值整定原则 纵差保护 1.1.1 差动速断保护动作电流整定 差动速断保护动作电流一般按躲过机组非同期合闸产生的最大不平衡电流整定。一般可取3~4倍额定电流。 1.1.2 比率差动保护 1.1. 2.1 最小动作电流(I do)整定 I do为差动保护最小动作电流值,应按躲过正常发电机额定负载时的最大不平衡 )整定,即: 电流(I unb ·o 或I do=K k×2× I do =K k·I unb ·o 式中:K k—可靠系数,取; I unb·o—发电机额定负荷状态下,实测差动保护中的不平衡电流; I f2n—发电机二次额定电流。 一般可取I do=(~0.3 I n),通常整定为0.2 I n。如果实测I unb 较大,则 ·o 增大的原因,并予消除,避免因I do整定过大而掩盖一、二次应尽快查清I unb ·o 设备的缺陷或隐患。 发电机内部短路时,特别是靠近中性点经过渡电阻短路时,机端或中性点侧的三相电流可能不大,为保证内部短路时的灵敏度,最小动作电流I do不应无根据地增大。 1.1. 2.2 拐点电流定值(I ro)整定 定子电流等于或小于额定电流时,差动保护不必具有制动特性,因此,I ro 可整定为: I ro=(~)I f2n 1.1. 2.3 比率制动系数(K)整定 发电机差动保护比率制动系数按下式整定: K=K k·K ap·K cc·K er 式中:K k—可靠系数,取; K ap—非周期分量系数,取; K cc—电流互感器同型系数,取; K er—电流互感器比误差,取。 在工程实用中,通常为安全可靠取K=。 1.1. 2.4 灵敏度校验 按上述原则整定的比率制动特性的差动保护,当发电机机端两相金属性短路时,差动保护的灵敏度一定满足要求,不必进行灵敏度校验。 横差保护

电动机差动保护误动原因分析与对策

电动机差动保护误动原因分析与对策 摘要:随着新建火力发电动机组容量地不断扩大,相应的辅机容量随之增大,纵联差动保护作为2MV A及以上高压电动机的主保护得到了越来越广泛地应用。介绍了电动机纵联差动保护,并针对纵联差动保护经常误动的情况,分析了电动机纵联差动保护误动作的原因,并给出了相应地解决办法,以确保机组地安全稳定运行。 关键词: 差动保护电流互感器不平衡电流 Abstract: along with the newly built thermal power motivation group capacity expands unceasingly, the corresponding auxiliary capacity increases, longitudinal differential protection of high voltage motor as2MV A and above the main protection is applied more and more widely. Introduces motor differential protection, and for longitudinal differential protection maloperation analysis often, motor differential protection maloperation cause, and gives corresponding solutions, to ensure the safe and stable operation of unit. Key words: differential protection current transformer current balance 0 引言 随着电力行业的不断发展,新建火力发电动机组容量越来越大,相应的辅机容量也随之增大。根据第9.6.1条的规定:2MV A及以上的电动机应装设纵联差动保护。对于2MV A以下中性点具有分相引线的电动机,当电流速断保护灵敏性不够时,也应装设本保护。在纵联差动保护的实际应用中,经常由于两侧电流互感器的相序、极性连接不当或电流互感器本身选择不合理等原因误动作,严重影响主要辅机的正常运转,危及机组地安全运行。为解决这个问题,须找出差动保护误动作的原因,并提出切合可行的改进措施。 1 纵联差动保护介绍 由图1可见,在不考虑电流互感器励磁电流影响的情况下,当电动机正常运行时,流过电动机绕组两侧的电流一致。以A相电流为例,电动机一次侧的电流Ia1和Ia2大小相等,方向一致,经过电流互感器转换到二次侧电流分别是Ia1’和Ia2’,从理论上讲Ia1’和Ia2’也应大小相等,方向一致。这样,流过纵联差动保护装置内部差动元件的电流就为零,差动保护不动作。当电动机内部发生相

发电机保护整定计算技术规范

发电机保护整定计算技术规范

定子绕组内部故障主保护 一、纵差保护 1 固定斜率的比率制动式纵差保护 1)、比率差动起动电流I op.0:I op.0= K rel K er I gn /n a 或 I op.0= K rel I unb.0 一般取I op.0=(0.1~0.3) I gn /n a ,推荐取I op.0=0.2 I gn /n a 。 2)、制动特性的拐点电流I res.0 拐点电流宜取I res.0=(0.8~1.0)I gn /n a ,一般取I res.0=0.8I gn /n a 。 3)、比率制动特性的斜率S : 0 .r max .r 0.op max .op I I I I S es es --= ① 计算最大不平衡电流I unb.max : I unb.max =K ap K cc K er I k.max / n a 式中:K a p ——非周期分量系数,取 1.5~2.0; K cc — —互感器同型系数,取0.5; K er ——互感器比误差系数,取0.1; I k.max ——最大外 部三相短路电流周期分量。 ② 差动保护的最大动作电流I op.max 按躲最大外部短路时产生的最大暂态不平衡电流计 算: I op.max =K rel I unb.max 式中:K rel ——可靠系数,取1.3~1.5。 ③ 比率制动特性的斜率S

一般I res.max =I k.max /n a ,则 0 .r a max .k 0.op unb.max rel 0 .r max .r 0.op max .op I n /I I I K I I I I S es es es --= --≥ 2、变斜率的比率制动式纵差保护 1)、比率差动起动电流I op.0:同4.1.1.1“比率差动起动电流”的 整定。 2)、制动特性的拐点电流I res.1: 对于发电机保护,装置固定取 I res.1=4I gn /n a 。 对于发电机变压器组保护,装置固定取 I res.1=6I gn /n a 。 3) 、比率制动特性的起始斜率S 1 S 1=K rel K cc K er 式中:K rel ——可靠系数,取1.5;K cc ——互感器的同型系数,取0.5; K er ——互感器比误差系数,取0.1; 一般取S 1=0.1 4) 、比率制动特性的最大斜率S 2: ① 计算最大不平衡电流I unb.max : I unb.max =K ap K cc K er I k.max /n a 式中:K a p ——非周期分量系数,取 1.5~2.0; K cc ——互 感器同型系数,取0.5; K er ——互感器比误差系数,取0.1; I k.max ——最大外部三 相短路电流周期分量, 若I k.max 小于I res.1(最大斜率时的拐点电流)时,取 I k.max =I res.1 。 ② 比率制动特性的斜率S : a gn a max .k a gn 10.op max .u 2n /I 2n /I n /I 2I I S ---≥ S nb

纵联差动保护原理

一、发电机相间短路的纵联差动保护 将发电机两侧变比和型号相同的电流互感器二次侧图示极性端纵向连接起来,差动继电器KD接于其差回路中,当正常运行或外部 故障时,I1 与 I2 反向流入,KD的电流为1 1 TA I n - 2 2 TA I n = 1 I' - 2 I'≈0 ,故KD不会动作。当在保护 区内K2点故障时, I1与 I2 同向流入,KD的电流为: 1 1 TA I n + 2 2 TA I n = 1 I' + 2 I'=2k TA I n 当2k TA I n 大于KD的整定值时,即 1 I' - (3) max max / unb st unp i k TA I K K f I n = ≠0 ,KD动作。这里需要指出的是:上面的讨论是在理想情况下进行的,实际上两侧的电流互感器的特性(励磁特性、饱和特性)不可能完全一致,误差也不一样,即nTA1≠nTA2,正常运行及外部

故障时, 2 k TA I n ≥Iset ,总有一定量值的电流流入KD, 此电流称为不平衡电流,用Iunb 表示。通常,在发电机正常运行时,此电流很小,当外部故障时,由于短路电流的作用,TA 的误差增大,再加上短路电流中非周期分量的影响,Iunb 增大,一般外部短路电流越大,Iunb 就可能越大,其最大值可达: .min .min .min ()brk brk op ork brk op I I I K I I I >≥≤+ 式中:Kst ——同型系数,取; Kunp ——非周期性分量影响系数,取为1~; fi ——TA 的最大数值误差,取。 为使KD 在发电机正常运行及外部故障时不发生误动作, KD 的动作值必须大于最大平衡电流,即Iop= (Krel 为可靠系数,取)。越大,动作值Iop 就越大,这样就会使保护在发电机内部故障的灵敏度降低。此时,若出现较轻微的内部故障,或内部经比较大的过渡电阻Rg 短路时,保护不能动作。对于大、中型发电机,即使轻微故障也会造成严重后果。为了提高保护的灵敏系数,有必要将差动保护的动作电流减小,要求最小动作电流=(IN 为发电机额定电流),而在任何外部故障时不误动作。显然,图所示的

差动保护误动原因分析

第1期(总第137期) 2007年2月 山 西 电 力 SH A N XI EL ECT RI C P OW ER No 1(Ser 137)F eb 2007 差动保护误动原因分析 吕长荣,何润强 (孝义供电支公司,山西孝义 032300) 摘要:针对LBD MT P 2411D 变压器差动保护装置的动作情况进行了分析,探讨了几种差动保护动作的原因,并逐一给出处理措施。 关键词:差动;保护;误动 中图分类号:TM 772 文献标识码:B 文章编号:1671 0320(2007)01 0058 02 收稿日期:2006 12 06,修回日期:2006 12 13作者简介:吕长荣(1965 ),男,山西孝义人,1987年毕业于太 原电力高等专科学校发配电专业,工程师;何润强(1974 ),男,山西孝义人,2001年毕业于太原理工大学电力系统及自动化专业,工程师。 0 引言 孝义供电支公司现有7个35kV 变电站,全部是无人值班变电站。新城站、石公站、驿马站、楼西站采用的是南京力导公司的DMP 300系列综自保护;西泉站采用的是北京清大高新公司的TH 300系列保护装置;王马站采用的是南京自动化所的NDB200系列保护装置;柱濮站采用的是保定浪拜迪研制开发的LBD M TP 2000系列综自装置。在运行当中,柱濮站遇到一次主变差动保护动作,现将动作情况分析如下。 1 事故概况 2005年8月19日17时53分,柱濮站2号变差动保护动作。该站有2台主变,1号变容量为5000kVA,2号变容量为6300kVA,35kV 线路两回,分别接于110kV 兑镇变电站和35kV 驿马变电站,10kV 线路5回。事故发生时的运行方式是2号变运行,1号变热备用。当时10kV 出线7648渔湾线速断保护动作,渔湾线开关跳闸。同时,2号主变差动动作,高低压开关跳开,全站失电。 2 保护动作行为分析 2 1 10kV 出线保护动作行为 10kV 出线渔湾线从保护装置采集到的数据如下。 2005年8月19日17时53分06秒233毫秒,一段动作,A 相故障!t =0 01s,I a =42 55A, I b =0A,I c =3 06A,3I 0=0 03A,U ab =34 43V,U bc =96 79V,U ca =73 88V,3U 0=8 08V,3U 2=59 23V 。 从数据来看,这是一起10kV 线路AB 相间近距离短路引起开关跳闸,属于保护正常动作。后经线路巡检人员对10kV 出线渔湾线进行全线巡视,发现3号杆A 相断线,跌至B 相上。说明保护动作与实际情况一致。 2 2 变压器差动保护动作行为 差动保护装置是LBD M T P T 2411D,投入的是差动速断、二次谐波制动的比率差动。保护动作时T 2411D 差动装置上所采集的数据如下。 2005年8月19日17时53分06秒237毫秒,差动动作,C 相故障!t =0 0168s,I ccd =3 65A,I acd =2 05A,I ah =36 91A,I al =38 06A,I acd2=0 13A,I bcd =1 37A,I bh =32 92A,I b1=34 21A,I bcd2=0 21A,I ccd =3 65A,I ch =2 19A,I c1=4 96A,I ccd2=0 41A,I azd =37 48A ,I bzd =33 56A ,I czd =3 37A 。 差动保护相关整定定值如下。 差动定值2 6A,制动定值2 6A,比率制动系数0 55,二次谐波系数0 15,差速断定值20 8A 。 从数据来看,C 相差流为3 65A,制动电流3 37A,此时的C 相处于差动动作区,应该差动动作,见图1。 比率制动条件为I zd >制动定值,且I cd

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