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1、僅供參考[整理]安全管理文書發(fā)電機負序反時限過流保護誤動分析日期:__________________單位:__________________第1頁共5頁僅供參考[整理]發(fā)電機負序反時限過流保護誤動分析我國200MW發(fā)電機組繼電保護的正確動作率一直不高,其中發(fā)電機負序反時限過流保護尤為如此。據(jù)統(tǒng)計,東北、天津、江蘇、浙江等地某些機組的負序反時限過流保護都曾發(fā)生過誤動。為了避免麻煩,不少電廠干脆將該保護停用,這顯然是不安全的。因此有必要找出誤動原因,使該保護能夠正常投入運行。1誤動情況簡介發(fā)電機負序反時限
2、過流保護的誤動行為主要有2種:在系統(tǒng)正常運行時發(fā)生誤動;在輸電線路發(fā)生不對稱故障時發(fā)生誤動。對于后者,曾發(fā)生如下情況:某臺機組本身正常,其負序反時限保護動作值為0.14p.u.,A值等于6,自動勵磁調(diào)節(jié)裝置投入運行,在升壓站一條短出線上Ⅱ段范圍內(nèi)發(fā)生兩相短路故障時,由于該線路的全線速動保護因故未投,故電廠側(cè)斷路器以Ⅱ段時限切除故障。線路故障切除后,系統(tǒng)本應(yīng)恢復(fù)正常運行,可是該機組的負序反時限過流保護也相繼動作出口,將機組解列。事后,有關(guān)人員對保護裝置及其二次回路進行了嚴格檢查,未發(fā)現(xiàn)任何問題,說明保護的上
3、述動作行為純屬誤動。2負序反時限保護動作特性的固有缺陷我國200MW機組大都配備整流型保護,負序電流濾過器為LH-KH型,反時限延時由2對RC充電回路實現(xiàn)。繼電器動作特性的固有缺陷主要表現(xiàn)如下。第4頁共5頁僅供參考[整理](1)在大短路電流下,由于A值小,繼電器動作時間短,不能很好地與輸電線路保護配合。主變壓器高壓側(cè)出口處發(fā)生兩相短路時,負序電流一般為2p.u.左右??紤]到非周期分量和自動調(diào)節(jié)勵磁裝置快速強勵的影響,實際值要大于2p.u.,具體數(shù)值隨實際情況而定,這里不妨估算為2.8p.u.,則對應(yīng)的動作
4、時間為0.75s左右,這個時間與短線路Ⅱ段保護配合還勉強可以。另一方面,線路以Ⅱ段時限切除故障,I2t不超過發(fā)電機允許的A值,因此機組也是安全的。然而由于裕度不大,如果故障切除時有干擾,繼電器就很容易誤動。(2)繼電器的動作電流小,A值又小,從這個意義上講,大機組的負序反時限過流保護要比中等型號機組靈敏得多。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間常數(shù)高達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。以上述誤動機組為例,短出線Ⅱ段發(fā)生兩相短路,全線
5、速動保護因故未投。由于線路短,Ⅱ段范圍內(nèi)發(fā)生兩相短路時負序電流為1.93p.u.,故障存在時間為0.6s。由于負序電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,由于強勵有一個過渡過程,不可能一下子升到頂值,作保守估計,取強勵倍數(shù)為1.3。這樣I22t=5。換言之,在線路故障切除時刻,發(fā)電機負序反時限保護還來不及出口,但裕度已經(jīng)有限。如果故障切除后,負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)
6、生勵磁涌流,其中還夾帶有廠用負荷啟動電流。若繼電器調(diào)整良好,負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,勵磁涌流不符合三相對稱正序的條件,當它流過負序電流濾過器時必然產(chǎn)生輸出電壓。因使繼電器開始動作充電的電壓很小,所以勵磁涌流產(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。實驗室試驗和仿真計算充分證明了這一點。第4頁共5頁僅供參考[整理]實際上,線路故障以Ⅱ段時限切除畢竟很少。但分析表明,即使線路故障由快速保護切除,在一定的條
7、件下,負序反時限保護也有可能誤動。此外,自動勵磁調(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。4結(jié)束語(1)200MW以上的大型發(fā)電機組負序反時限保護還有缺陷,需要從理論和實踐上進一步加以研究。(2)應(yīng)努力維護發(fā)電廠出口輸電線路特別是短線路的全線速動保護,確保在任何情況下均能保證線路故障快速切除。(3)應(yīng)精心調(diào)試自動勵磁調(diào)節(jié)裝置,放大器放大倍數(shù)的整定要合適,以保證裝置不因外界干擾而發(fā)生自激振蕩。第4頁共5頁僅供參考[整理]安全管理文書整理
8、范文,僅供參考!日期:__________________單位:__________________第5頁共5頁