劉 健

（華能國際電力股份有限公司玉環(huán)電廠，浙江 玉環(huán) 317604）

1 定子接地保護(hù)工作原理

工作原理圖如圖1所示。

圖1 發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)工作原理框圖

某廠使用的是兩臺哈爾濱電機(jī)廠生產(chǎn)的QFSN-200-2型汽輪發(fā)電機(jī)組，其采用三機(jī)勵磁系統(tǒng)勵磁，發(fā)變組保護(hù)于某年某月?lián)Q型為許繼產(chǎn)WFB-120微機(jī)發(fā)變組保護(hù)，這套發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)是基于基波零序電壓和零序3次諧波電壓兩部分而共同組成發(fā)電機(jī)100%定子接地保護(hù)的，由機(jī)端3TV電壓互感器開口三角產(chǎn)生的基波零序電壓，當(dāng)其達(dá)到定值20.8V并當(dāng)3TV斷線保護(hù)不閉鎖時，經(jīng)過6s延時動作于發(fā)電機(jī)全停，而由中性點(diǎn)端TV零序互感器產(chǎn)生的三次諧波動作電壓與機(jī)端三次諧波制動電壓之比大于或等于1.2倍時，經(jīng)過1s延時動作于發(fā)電機(jī)全停。發(fā)電機(jī)全停動作于跳開發(fā)電機(jī)出口ABB公司的HEC-3型開關(guān)后，跳開主勵磁機(jī)轉(zhuǎn)子回路滅磁開關(guān)，發(fā)關(guān)閉主汽門命令并至相關(guān)熱工保護(hù)。

2 保護(hù)動作及查對情況

某年某月某日6時18分，＃1機(jī)發(fā)變組保護(hù)A柜發(fā)“3TV斷線”、“＃1主變低壓側(cè)接地”動作信號，但保護(hù)被閉鎖不能出口，事后確認(rèn)為#1發(fā)電機(jī)一次B相機(jī)端接地。當(dāng)日上午，電氣公司組織繼保、高試人員檢查，判斷發(fā)電機(jī)B相定子接地，測得高壓側(cè)電壓分別為A相：14.96kV對地、B相：1.052kV對地、C相對地：14.93kV。二次側(cè)電壓分別為A相對地：94V、B相對地：6V、C相對地：96V；AB線電壓100V、BC線電壓100V、CA線電壓100V。

3 拒動分析

1）發(fā)電機(jī)機(jī)端零序電壓定值為20.8V，只能保護(hù)從機(jī)端到中性點(diǎn)的80%左右的保護(hù)范圍，接地點(diǎn)越接近于發(fā)電機(jī)出線端，其靈敏度越高；發(fā)電機(jī)三次諧波電壓最大保護(hù)范圍為從中性點(diǎn)到機(jī)端方向的50%；接地點(diǎn)越接近于中性點(diǎn)，其靈敏度越高。

2）發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)中的PT斷線判據(jù)是：

3）當(dāng)發(fā)電機(jī)任一相發(fā)生定子接地，其相量圖如圖2所示。中性點(diǎn)N點(diǎn)電位升高，而電壓變換器n’由于未與N相連，經(jīng)電壓變換器電壓中性n’點(diǎn)的電位不能跟隨3TV二次側(cè)電壓中性N點(diǎn)電位的位移而位移，故其采樣Ua+Ub+Uc=0或很小的數(shù)值，由于判據(jù)：

大于USET＝30V，則3TV誤發(fā)斷線信號，閉鎖了基波零序定子接地保護(hù)，而只能由定子接地三次諧波50%切除故障；

圖2 3TV二次相量圖

4）當(dāng)中性點(diǎn)N與n’相連時，，當(dāng)3TV一次側(cè)熔斷器一相或兩相熔斷時，由于判據(jù)：

小于USET＝30V，發(fā)變組保護(hù)不發(fā)3TV斷線信號，則當(dāng)此時發(fā)生定子接地故障時，不會閉鎖定子接地保護(hù)，定子接地保護(hù)將誤動。

綜上所述：發(fā)電機(jī)一次B相機(jī)端接地時，定子接地保護(hù)中基波段受3TV斷線保護(hù)閉鎖而不出口，三次諧波段因故障不在其保護(hù)范圍而不出口，所以此次發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)將拒動。

4 改進(jìn)方案

由上述分析可知，發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)出口拒動主要是因?yàn)檫@套保護(hù)的TV斷線程序閉鎖了保護(hù)出口，為此要重新更改3TV斷線保護(hù)程序，實(shí)施如下：

1）將發(fā)變組保護(hù)CPU4模塊中定子接地保護(hù)芯片寄到許繼生產(chǎn)廠家，重新更改程序，更改后和定子接地?cái)嗑€保護(hù)的原理如圖3所示。

圖3 雙TV斷線保護(hù)原理框圖

2）將#1發(fā)電機(jī)小室3TV中性點(diǎn)引出與集控室3TV用電壓變換器中性點(diǎn)相連。

3）在芯片返廠后，繼保人員對定子接地保護(hù)進(jìn)行了重新調(diào)試、安裝。將原1TV的電壓量引入CPU4中，和原3TV的電壓量組成雙TV斷線保護(hù)程序。在實(shí)際接線中，雖然1TV的中性點(diǎn)是與發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)相連接的，而3TV的中性點(diǎn)是不接地的，但是在發(fā)電機(jī)發(fā)生單相接地時，它們的線電壓依然是對稱且平衡的，不會誤報(bào)TV斷線，只有當(dāng)TV一次或二次斷線時，才報(bào)相應(yīng)TV斷線。

5 幾點(diǎn)建議

從很多電廠的定子接地保護(hù)拒動這一現(xiàn)象，結(jié)合本廠這次保護(hù)拒動的分析，為了防止發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)拒動，宜采取下述措施。

1）WFB-120發(fā)變組定子接地保護(hù)中零序3次諧波電壓易誤動，建議將基波零序電壓和零序3次諧波電壓兩部分出口分開?；阈螂妷翰糠殖隹趧幼饔谔l，零序3次諧波電壓部分出口動作于信號。

2）很多發(fā)電廠的零序電壓型發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)設(shè)計(jì)有交流電壓回路斷相閉鎖，但整個回路如配合不當(dāng)，將會造成保護(hù)出口拒動，需認(rèn)真考慮。如需采用斷線閉鎖，則建議采用上述雙TV斷線保護(hù)程序并注意TV接線方式的正確，則可保障其動作的可靠性。

3）建議結(jié)合系統(tǒng)合理選擇發(fā)變組定子接地保護(hù)定值，使之更加趨于合理。

6 結(jié)論

本人通過近年來對發(fā)變組保護(hù)的調(diào)試及維護(hù)，有下列體會與大家一起分享。

1）在進(jìn)行發(fā)變組保護(hù)的調(diào)試時，一定要按調(diào)試大綱、廠家技術(shù)說明書和本單位的作業(yè)指導(dǎo)書及過去一年的試驗(yàn)報(bào)告等認(rèn)真地做好每一個模塊中的保護(hù)定值，每一個出口繼電器的校驗(yàn)及每一個信號的核對等，發(fā)現(xiàn)問題要及時提出，集思廣議并通過科學(xué)的試驗(yàn)方法解決問題。

2）根據(jù)竣工圖紙，結(jié)合機(jī)組大、中、小修和技術(shù)改造，清理保護(hù)裝置的接線和回路，及時改正錯誤接線并使其規(guī)范，從而保證接線正確，以保證機(jī)組的安全發(fā)電。

3）干擾對微機(jī)保護(hù)的影響很大，因此，抗干擾的首要任務(wù)是切斷各種干擾的耦合途徑，防止干擾進(jìn)入微機(jī)保護(hù)裝置。在微機(jī)保護(hù)中運(yùn)用正確合理的接地是抑制干擾的主要方法。對運(yùn)行單位來講，只要按頒布的《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動裝置反事故措施要點(diǎn)》和有關(guān)技術(shù)規(guī)范要求，完善接地系統(tǒng)并保證接地可靠，就能有效地解決好外部干擾的竄入，保證微機(jī)保護(hù)裝置可靠穩(wěn)定運(yùn)行。

4）根據(jù)實(shí)際情況，合理計(jì)算和整定保護(hù)范圍并滿足保護(hù)的可靠性、選擇性、快速性和靈敏性，這對保護(hù)裝置的正確工作是十分重要的。

5）要保證微機(jī)保護(hù)裝置工作可靠，必須要具備一支高素質(zhì)的維護(hù)隊(duì)伍。通過大修、中修、小修和技術(shù)改造，鍛煉我們的職工隊(duì)伍，提高專業(yè)技術(shù)人員的業(yè)務(wù)水平和實(shí)際動手能力，這是保證保護(hù)裝置動作可靠的重要前提之一。

6）加強(qiáng)對發(fā)變組保護(hù)的巡檢和定期保養(yǎng)，并形成制度，全面當(dāng)好設(shè)備的保健醫(yī)生。

[1] 王維儉編著.電氣主設(shè)備繼電保護(hù)原理與應(yīng)用[M].2版.北京:中國電力出版社,2002.

[2] 賀家李,宋從矩.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理[M].3版.北京:中國電力出版社,1994.