摘 要：差動保護用為發(fā)電機主保護，在實際工作中，為確保發(fā)電機主保護運行可靠，進行必要的檢查至關重要。xx電站至2015年投產(chǎn)以來，未發(fā)現(xiàn)繼電保護動作異常，2017年5月，發(fā)生發(fā)電機差動保護動作，電站通過發(fā)電機差動保護范圍內(nèi)一次設備進行檢查及發(fā)電機繼電保護裝置校驗，包括對差動保護范圍內(nèi)的電流、電壓互感器進行檢查，未發(fā)現(xiàn)異常。后檢查發(fā)電機差動保護范圍內(nèi)電流互感器二次回路，發(fā)現(xiàn)由于電站設計原因，導致發(fā)電機差動保護范圍內(nèi)電流互感器二次回路多點接地，經(jīng)解開后，當存在電力系統(tǒng)參數(shù)變化時未再發(fā)生發(fā)電機差動保護動作情況。值得在裝有發(fā)電機差動保護的所有發(fā)電廠推廣應用。

關鍵詞：發(fā)電機；差動保護；多點接地；處理

中圖分類號：TM31 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）33-0091-02

1 緒 論

××電站至2015年投產(chǎn)以來，未發(fā)現(xiàn)繼電保護動作異常，2017年5月，發(fā)生發(fā)電機差動保護動作，電站通過發(fā)電機差動保護范圍內(nèi)一次設備進行檢查及發(fā)電機繼電保護裝置校驗，包括對差動保護范圍內(nèi)的電流、電壓互感器進行檢查，未發(fā)現(xiàn)異常。后檢查發(fā)電機差動保護范圍內(nèi)電流互感器二次回路，發(fā)現(xiàn)由于電站設計原因，導致發(fā)電機差動保護范圍內(nèi)電流互感器二次回路多點接地，經(jīng)解開后，當存在電力系統(tǒng)參數(shù)變化時未再發(fā)生發(fā)電機差動保護動作情況。

2 發(fā)電機差動保護基本理論

故障時2號發(fā)電機保護報差動保護跳閘，動作值為1.34A；主變保護報C相差流越限，電流值為0.95A；1號發(fā)電機保護報C相差流越限，電流值為0.84A；從錄波上看110kV線路電壓有諧波分量，電流有畸變和諧波分量存在，并且有零序電流；2號機電壓有諧波分量，電流有畸變和諧波分量存在，其中B相電流增大，C相電流畸變，并且有零序電流。初步分析判斷2號發(fā)電機差動保護動作原因為：受區(qū)外故障引起系統(tǒng)振蕩，在線路區(qū)外故障時，發(fā)電機提供給區(qū)外故障電流，產(chǎn)生穿越性故障電流，由于電流的非周期分量造成發(fā)電機保護電流互感器鐵芯飽和，誤差增大，由于我站發(fā)電機保護沒有諧波制動功能，導致2號發(fā)電機差動保護動作。

3 ××電站差動保護動作具體情況

××年××月××日××時××分，2號機組差動保護動作導致2號機出口開關、滅磁開關跳閘，2號機蝶閥關閉。事故后對2號發(fā)電機進行全面隔離，做好安全措施，組織人員對差動保護范圍內(nèi)的一次設備進行全面檢查和對保護范圍內(nèi)設備進行相關的電氣試驗。經(jīng)試驗確認2號發(fā)電機差動保護范圍內(nèi)設備均無異常后，對2號機組進行零起升壓試驗檢查，確認無異常。于××年××月××日××時xx分向調度值班人員匯報電站事故處理情況并申請開機帶負荷檢查。保護裝置無差流，下位機、上位機、錄波裝置電流電壓正常，勵磁裝置電流電壓反饋正常，電站運行人員向調度匯報帶負荷檢查情況，2號機正式與系統(tǒng)并網(wǎng)運行，帶有功負荷9.8MW，無功負荷0.4MVar。

原因分析：故障時2號發(fā)電機保護報差動保護跳閘，動作值為1.34A；主變保護報C相差流越限，電流值為0.95A；1號發(fā)電機保護報C相差流越限，電流值為0.84A；從錄波上看110kV線路電壓有諧波分量，電流有畸變和諧波分量存在，并且有零序電流；2號機電壓有諧波分量，電流有畸變和諧波分量存在，其中B相電流增大，C相電流畸變，并且有零序電流。初步分析判斷2號發(fā)電機差動保護動作原因為：受區(qū)外故障引起系統(tǒng)振蕩，在線路區(qū)外故障時，發(fā)電機提供給區(qū)外故障電流，產(chǎn)生穿越性故障電流，由于電流的非周期分量造成發(fā)電機保護電流互感器鐵芯飽和，誤差增大，由于××電站發(fā)電機保護沒有諧波制動功能，導致2號發(fā)電機差動保護動作。即：線路有瞬間故障，發(fā)電機提供給區(qū)外故障電流，產(chǎn)生穿越性故障電流，諧波造成發(fā)電機保護電流互感器鐵芯飽和或故障切除后因差動保護電流互感器特性不完全一致，電流衰減不一致造成差流，導致我站2號機差動保護誤動作。

xx電站采取的臨時措施：在保證差動保護動作靈敏度的情況下，適當增大差動保護定值或延遲差動保護動作時間，以躲過區(qū)外故障系統(tǒng)振蕩的干擾。為保證主設備安全穩(wěn)定運行，建議在枯水期對發(fā)電機、主變保護裝置進行改造。

4 差動保護動作后處理措施

（1）延時10.5kV母差保護的動作時間躲過線路保護裝置的動作時間。

（2）提高差動保護的電流門檻值。

（3）聯(lián)系有相關資質的人，對10.5kV范圍內(nèi)的所有CT進行特性試驗和誤差檢查。

（4）根據(jù)技改計劃對10.5kV母線保護裝置進行更換。

（5）根據(jù)線路參數(shù)變化核算保護定值。

5 差動保護動作后處理情況

（1）發(fā)電機差動啟動電流整定。

發(fā)電機額定二次電流=687.3/1000/5=3.437A。

按外部故障切除時不誤動條件整定，最小動作電流：Idz.0=0.25×3.437A=0.86A。

××電站保護定值計算書按0.3In計算，取1A，已經(jīng)最大限度的考慮了外部故障切除時不誤動條件。由于發(fā)電機保護裝置比率制動功能不完備，為了躲過保護區(qū)外故障時穿越電流造成差動保護誤動，可以考慮適當提高啟動電流值，犧牲一定的保護動作靈敏度臨時運行，計算如下：

按躲過5月2日外部故障時產(chǎn)生的差流1.34A計算，可靠系數(shù)取1.2，Idz.0=1.2×1.34A=1.61A。勵磁變低壓側短路420/200=2.1A，視為區(qū)內(nèi)短路，差動保護能可靠動作。強勵動作5.51×6/200=0.168A，差動可靠不出口。區(qū)內(nèi)短路靈敏度校驗：機端兩相短路時制動電流為7.812A。機端兩相短路時差動電流為15.62A。此時差動的動作電流：4.13A。

（2）由于發(fā)電機保護裝置比率制動功能不完備，制動電流及制動系數(shù)本次不進行計算，其余保護定值不變。

（3）臨時修改差動電流啟動值為以上計算值。

對2號發(fā)電機進行全面隔離，做好安全措施，組織人員對差動保護范圍內(nèi)的設備進行全面檢查，外觀檢查無明顯的短路情況；然后對保護范圍內(nèi)設備進行電氣試驗，情況如下：

（4）發(fā)電機試驗情況：

①絕緣電阻

A相對BC地：15S絕緣電阻1.8GΩ；60S絕緣電阻4.4GΩ；吸收比2.4。

B相對AC地：15S絕緣電阻1.82GΩ；60S絕緣電阻4.35GΩ；吸收比2.39。

C相對AB地：15S絕緣電阻1.82GΩ；60S絕緣電阻4.4GΩ；吸收比2.4。

②直流耐壓及泄漏

A、B、C分別在5kV泄漏電流值、10kV泄漏電流值、15kV泄漏電流值、20kV泄漏電流值最大不超過2uA。

③發(fā)電機出口封閉母線絕緣及交流耐壓試驗情況

A相對BC地、B相對AC地、C相對AB地加壓28kV1min全通過。

④中性點避雷器試驗情況

中性點避雷器在1mA下的電壓為14.4kV，0.75倍1mA電壓下的泄漏電流36uA。

⑤母線過壓保護器的交流耐壓試驗情況

B、C三相電壓加壓13kV1min通過。

⑥勵磁變高壓側絕緣試驗情況

高對低地：2500V，絕緣電阻122GΩ，時間1min。

（5）對差動保護范圍內(nèi)電流、電壓互感器特性檢查

差動保護范圍內(nèi)所有電流、電壓互感器極性均為同極性。

（6）經(jīng)檢查檢查均正常后，對差動保護范圍內(nèi)電流互感器二次回路檢查，發(fā)現(xiàn)電站所有電流互感器二次回路存在多點接地，電站解開電流互感器多點接地，保留一點接地。

6 結論及推廣

多點接地在水電廠存在很大隱患，xx電站的差動保護動作情況，對于所有發(fā)電廠有著極其重要的作用，建議所有裝設差動保護的電廠按照xx電站方式進行提前預防，以確保繼電保護設備安全可靠。

參考文獻

[1]繼電保護和安全自動裝置通用技術條件“6.安全要求”（DLT 478-2013） ：7.

收稿日期：2018-10-16