阮紅星，朱春鋒

（中廣核工程有限公司，廣東 深圳 518124)

0 引 言

發(fā)電機處于靜止狀態(tài)或并網(wǎng)前，如果斷路器誤合閘，將會導致發(fā)電機嚴重損壞。突加電保護就是為了在上述情況下快速動作跳開斷路器，降低發(fā)電機受損的程度。

當發(fā)生斷路器誤合閘時，雖然對發(fā)電機本身的危害很大，但發(fā)電機相當于電動機運行，其電氣量測量值又趨于發(fā)電機正常的運行區(qū)間。同時，在發(fā)電機正常運行時，要求突加電保護必須可靠退出，否則發(fā)電機正常的運行參數(shù)很容易滿足突加電保護的一部分動作出口條件，增加了保護誤動的風險。

由于上述突加電保護本身的特殊性和通過外部組態(tài)增加的一些保護閉鎖條件，使得通過常規(guī)的繼電保護測試儀模擬故障狀態(tài)的方式來完成突加電保護的校驗存在困難。通過拆分的方式逐一驗證突加電保護的某一個判據(jù)，理論上可行，但要建立在上游文件、突加電保護本身的邏輯和定值完全正確可靠的基礎上，否則由于沒有完全模擬突加電保護真實的故障狀態(tài)條件，將使保護校驗不完整，仍然存在拒動和誤動的風險。

1 實施過程

突加電保護主要由低電壓判據(jù)、過電流判據(jù)和外部閉鎖條件3部分組成。低電壓判據(jù)用以判別發(fā)電機處于非并網(wǎng)狀態(tài)，防止正常運行時啟動突加電保護。為防止PT斷線時誤動，低電壓判據(jù)引入了PT斷線閉鎖功能。低電壓判據(jù)的啟動延時，一是用來躲過其他保護動作跳閘時斷路器的消弧時間，二是用來躲過過電流保護動作跳閘的延時時間。當斷路器誤合閘時，低電壓條件可能消失，通過低電壓返回延時來保證低電壓判據(jù)依然有效，從而防止斷路器突然合閘時突加電保護被立即閉鎖而無法出口。

突加電保護的過電流判據(jù)分相啟動，定值一般比定時限過電流保護整定得更為靈敏。如果按盤車時誤合閘最小電流的50%整定，定值將小于發(fā)電機的額定電流。也就是說，在發(fā)電機正常運行時，突加電保護的過電流判據(jù)已經(jīng)滿足條件了。為了可靠地防止突加電保護在發(fā)電機正常運行時誤動，通過外部組態(tài)引入了斷路器的合閘位置信號來閉鎖突加電保護。

檢查發(fā)現(xiàn)，突加電保護本身已經(jīng)具有PT斷線閉鎖功能，閉鎖的是低電壓判據(jù)環(huán)節(jié)，而不是保護的整體出口。在外部通過CFC組態(tài)再次增加PT斷線閉鎖條件完全沒有必要，且可能引入保護拒動的風險。

在發(fā)電機停機時，發(fā)生誤上電分兩種情況。

第一種情況是停機狀態(tài)下發(fā)電機PT二次空開斷開，誤上電時有電流無電壓，因此判斷為PT斷線（三相斷線），進而閉鎖了保護的整體出口，突加電保護拒動。

第二種情況是停機狀態(tài)下發(fā)電機PT二次空開沒有斷開，分析熔斷器故障監(jiān)視邏輯，如圖1所示[1]。在發(fā)生誤上電過程中，當檢測電流超出0.5IN時，如果三相電壓U小于10V，會誤發(fā)PT斷線（三相斷線）信號，從而閉鎖突加電保護的整體出口，造成保護拒動。

表1 PT斷線對突加電保護的影響邏輯分析表

按照誤上電時檢測發(fā)電機電流值的區(qū)間劃分，對于第二種情況，發(fā)生誤上電時PT斷線對突加電保護的影響邏輯進行分析，結果如表1所示。

根據(jù)上述分析結果，認為通過CFC組態(tài)再次增加PT斷線閉鎖完全沒有必要，且PT斷線只應該閉鎖低電壓判據(jù)環(huán)節(jié)。因此，要求廠家取消CFC組態(tài)的PT斷線閉鎖邏輯。

根據(jù)突加電保護的原理，匯總整理突加電保護的時序關系，如圖2所示。

圖2 突加電保護的時序分析圖

由時序分析圖可以看出：

（1）在斷路器誤合閘時，低電壓判據(jù)通過“低電壓返回延時t2”來滿足保護動作出口的條件，即“低電壓返回延時t2”必須大于“保護動作出口延時t4”加上保護裝置本身固有的動作時間。

（2）通過外部CFC組態(tài)增加的斷路器合位閉鎖邏輯中，“合位閉鎖延時t3”必須大于“保護動作出口延時t4”加上保護裝置本身固有的動作時間，在斷路器誤合閘時，保護才不會被閉鎖出口。

而設計方下達的定值單中，“低電壓返回延時t2”為0.2s，“保護動作出口延時t4”為0.2 s，與上述第一條結論存在沖突。從可靠性上考慮，保護裝置本身固有的動作時間預留0.1 s，則t2的定值應該大于0.3 s。于是，將發(fā)現(xiàn)的問題向設計方進行溝通和說明，以推動相應的設計文件升版。

2 實施效果

通過對發(fā)電機突加電保護的邏輯和時序進行研究，明確了保護裝置內(nèi)部固有的邏輯關系，分析了外部組態(tài)增加的保護閉鎖條件和動作延時的合理性，理清了保護的動作時序。

根據(jù)分析結果，要求廠家取消CFC組態(tài)增加的PT斷線閉鎖條件；向設計方反饋保護定值存在的問題，推動設計文件的升版，解決了存在的邏輯組態(tài)不合理及定值錯誤的問題，保證了突加電保護能夠正確可靠地投入運行。

3 結 論

通過對發(fā)電機突加電保護的邏輯和時序分析，解決了存在的邏輯組態(tài)不合理及定值錯誤的問題，保證了突加電保護能夠正確可靠地投入運行，也對現(xiàn)場的調(diào)試具有指導作用。

參考文獻：

[1] SIEMENS.SIPROTEC7UM62用戶手冊C53000-G115D-C149-5[Z].