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華能汕頭電廠繼電保護特性分析
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華能汕頭電廠采用之是引進俄羅斯2×300MW機組及其配套設(shè)備，部分保護存在問題，如主保護動作速度慢，特別是差動保護之速度問題；在變壓器(主變、廠變)上普遍采用阻抗保護之效果問題；變壓器接地保護判據(jù)之選擇及其配合等問題。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：
整個廠內(nèi)繼電保護以電磁型和電子分立元件為主，運行維護工作量相當(dāng)大。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：雖然該廠科學(xué)之管理和繼電保護工作人員精湛之技術(shù)彌補了一些設(shè)備上之不足，但是，由廠內(nèi)繼電保護引出之問題還是時有發(fā)生。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：為了徹底改變這一局面，華能汕頭電廠計劃改造其廠內(nèi)繼電保護裝置。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：本文建議以國產(chǎn)型微機發(fā)電機—變壓器組保護裝置為改型產(chǎn)品，供華能汕頭電廠和具有相同機組之電廠參考。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：
1 引進之俄羅斯300MW機組繼電保護配置簡介
機組一次接線如圖1所示，每臺機組配備有兩臺40000KVA之廠用變壓器，全廠配備有一臺63000KVA之啟動變壓器。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：從整個機組繼電保護之配置情況來看，發(fā)電機保護是不太完善之。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：如反應(yīng)多種異常運行狀態(tài)之低頻、過激磁、非全相運行等保護都沒有(逆功率保護是華能汕頭電廠自己加之)；我國繼電保護規(guī)程對300MW及以上之機組對反應(yīng)異常運行狀態(tài)之保護有明確要求。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：
1.TA1發(fā)電機定子繞組匝間短路之橫聯(lián)差動保護；2.TA2、TA20發(fā)電機—變壓器組縱聯(lián)
差動保護；3.TA4、TA12發(fā)電機縱聯(lián)差動保護；4.TA8、TA9變壓器差動保護；5.TA9逆功
率保護(國產(chǎn))；6.TA10阻抗保護；7.失磁保護；8.對稱過負荷保護；9.TA11負序電
流保護；10.TA14變壓器零序電流(接地)保護；11.TV1過電壓保護、阻抗保護、失磁保
護；12.TV5100定子繞組一點接地保護；(其它TA、TV用于勵磁、測量儀表、故障錄波等
功能)13.發(fā)電機轉(zhuǎn)子過負荷保護；14.發(fā)電機轉(zhuǎn)子回路一點接地保護；
2 華能汕頭電廠廠內(nèi)幾種繼電保護裝置特性分析
下面以發(fā)電機縱差、主變零序(接地)、廠變阻抗保護為例，分析華能汕頭電廠廠內(nèi)幾種繼電保護特性，并提出一些問題。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：
2.1 發(fā)電機縱差保護
發(fā)電機縱差保護采用之是帶速飽和變流器和具有制動特性之俄制3T—11/5差動繼電器，交流回路如圖2所示。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：
發(fā)電機定子繞組為YY接，9根出線(發(fā)電機出口3根，中性點6根)；發(fā)電機出口側(cè)TA之變比為12000/5，中性點側(cè)TA變比6000/5，兩側(cè)TA之變比、型式都不相同。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：外部故障時通過差動回路之不平衡電流Iunb.max很大，其值為
式中 kTA—TA10之誤差，取0.1；—非周期分量影響系數(shù)，取1；kss—電流互感器同型系數(shù)，兩側(cè)TA之型式也不相同，取—機端三相短路電流(t＝0秒)，為55.8×103A；nTA—TA變比，為12000/5＝2400。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：
為了滿足發(fā)電機內(nèi)部短路靈敏度之要求，發(fā)電機差動保護之 小起動電流應(yīng)按下式計算。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：即
式中 krel—可靠系數(shù)，取1.3；IN—發(fā)電機之額定電流，為10190A。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：
由式(1)(2)可知Iunb.max＞＞Iact。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：若不采取措施，當(dāng)外部故障時，發(fā)電機差動保護就會誤動作。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：為解決這一問題，采用了差動繼電器，克服外部故障時不平衡電流之影響。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：但是，差動繼電器大大降低了發(fā)電機差動保護之動作速度。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：因為，差動繼電器克服外部故障不平衡電流之原理是靠外部故障時不平衡電流中之非周期分量使鐵芯速飽和來完成之。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：而發(fā)電機內(nèi)部故障時，短路電流中同樣存在非周期分量，本發(fā)電機定子回路非周期分量之衰減時間常數(shù)為0.28秒，非周期分量衰減完畢需3～4倍之時間常數(shù)時間，即：(3～4)×0.28＝0.84～1.12秒(差動保護之實際動作時間還要長)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：發(fā)電機發(fā)生故障，以這樣長之時間切除故障是相當(dāng)可怕之。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：主變、廠變和廠備變差動保護存在相同之問題。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：
2.2 主變零序(接地)保護
華能汕頭電廠主變接地保護采用之是：取中性線上作為變壓器中性點接地運行時接地故障時之判據(jù)；利用發(fā)電機負序反時限保護中之發(fā)信號元件判別變壓器中性點不接地運行時之接地故障，理由是只要變壓器發(fā)生接地故障總會出現(xiàn)負序分量。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：在時間配合上，當(dāng)變壓器發(fā)生接地故障時，先跳母聯(lián)，再跳中性點不接地運行之變壓器， 后跳中性點接地運行之變壓器。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：這樣之配置存在兩個問題。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：一是當(dāng)接地故障發(fā)生在中性點接地運行之變壓器上時，兩臺變壓器會全部跳開，選擇性之問題仍然存在；二是有湖南陽光電子學(xué)校維修專家認為：也許造成中性點不接地之變壓器較長時間帶接地故障運行。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：這是比較危險之。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：結(jié)合圖2—2分析如下：
圖3—2(b)1KA0是變壓器中性點接地運行時接地故障之判別元件，******流為：
式中 kbra—分支系數(shù)；—輸電線零序第Ⅱ段保護之******流。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：
式(3)說明了一個問題，即中性點接地變壓器之零序電流保護范圍不會超過輸電線路等零序第Ⅱ段保護之保護范圍。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：
KA2是發(fā)電機負序反時限保護中之發(fā)信號元件，兼作變壓器中性點不接地運行時接地故障之判別元件(2判別中性點不接地)，******流按躲過機組正常運行時由于不平衡引起之負序電流整定。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：本機組取
設(shè)中性點接地之變壓器發(fā)生接地故障，接地保護之動作情況如下：以 短之時間先跳母聯(lián)，母聯(lián)跳開后，從本廠來看，將故障變壓器與非故障變壓器分開了；但從圖2—2(a)可以看出，兩變壓器湖南陽光電子學(xué)校維修專家認為：也許與系統(tǒng)仍然聯(lián)在一起，由于KA2之動作值很小，仍處在動作狀態(tài)，經(jīng)后跳開中性點不接地運行之變壓器， 后經(jīng)長延時跳開中性點直接接地運行之變壓器。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：出現(xiàn)了一臺變壓器故障切除兩臺變壓器之情況。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：
再設(shè)中性點不接地之變壓器發(fā)生接地故障，接地保護之動作情況如下：以 短之時間先跳母聯(lián)，立即返回，因為母聯(lián)跳開后，中性點不接地之變壓器之接地故障已不在其動作范圍內(nèi)，返回后，無法切除中性點不接地之變壓器之接地故障，這是比較危險之。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：
2.3 廠用變阻抗保護
變壓器上裝阻抗保護，筆者認為不是 佳選擇。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：首先，勵磁涌流之存在決定了變壓器之阻抗保護不湖南陽光電子學(xué)校維修專家認為：也許瞬時動作，要躲勵磁涌流就必須帶時限，帶時限就只能作后備保護用。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：次之，要考慮電壓互感器二次回路斷線引起阻抗保護誤動作之問題。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：而且，阻抗保護自身又比較復(fù)雜，調(diào)試維護工作量相對要大一些。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：
3 國產(chǎn)微機型發(fā)變組保護裝置對引進之俄羅斯300MW機組適應(yīng)性分析
隨著電網(wǎng)容量之不斷擴大，短路電流不斷增大，故障對系統(tǒng)造成之影響和對主設(shè)備造成之破壞越來越嚴重。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：要保證電網(wǎng)及主設(shè)備之安全，對繼電保護裝置之技術(shù)要求越來越高。陽光電子學(xué)校維修專家分析認為：電磁型繼電保護裝置、電子分立元件構(gòu)成之繼電保護裝置作為
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作者：佚名
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