发电机负序反时限过流保护误动分析
时间:2016-01-23 19:13来源:未知 作者:y930712 点击:
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我国200MW发电机组继电保护的正确动作率一直不高,其中发电机负序反时限过流保护尤为如此。据统计,东北、天津、江苏、浙江等地某些机组的负序反时限过流保护都曾发生过误动。
我国200MW发电机组继电保护的正确动作率一直不高,其中发电机负序反时限过流保护尤为如此。据统计,东北、天津、江苏、浙江等地某些机组的负序反时限过流保护都曾发生过误动。为了避免麻烦,不少电厂干脆将该保护停用,这显然是不安全的。因此有必要找出误动原因,使该保护能够正常投入运行。
1 误动情况简介
发电机负序反时限过流保护的误动行为主要有2种:在系统正常运行时发生误动;在输电线路发生不对称故障时发生误动。对于后者,曾发生如下情况:某台机组本身正常,其负序反时限保护动作值为0.14p.u.,A值等于6,自动励磁调节装置投入运行,在升压站一条短出线上Ⅱ段范围内发生两相短路故障时,由于该线路的全线速动保护因故未投,故电厂侧断路器以Ⅱ段时限切除故障。线路故障切除后,系统本应恢复正常运行,可是该机组的负序反时限过流保护也相继动作出口,将机组解列。事后,有关人员对保护装置及其二次回路进行了严格检查,未发现任何问题,说明保护的上述动作行为纯属误动。
2 负序反时限保护动作特性的固有缺陷
我国200MW机组大都配备整流型保护,负序电流滤过器为LH-KH型,反时限延时由2对RC充电回路实现。继电器动作特性的固有缺陷主要表现如下。
(1)在大短路电流下,由于A值小,继电器动作时间短,不能很好地与输电线路保护配合。主变压器高压侧出口处发生两相短路时,负序电流一般为2p.u.左右。考虑到非周期分量和自动调节励磁装置快速强励的影响,实际值要大于2p.u.,具体数值随实际情况而定,这里不妨估算为2.8p.u.,则对应的动作时间为0.75s左右,这个时间与短线路Ⅱ段保护配合还勉强可以。另一方面,线路以Ⅱ段时限切除故障,I2t不超过发电机允许的A值,因此机组也是安全的。然而由于裕度不大,如果故障切除时有干扰,继电器就很容易误动。
(2)继电器的动作电流小,A值又小,从这个意义上讲,大机组的负序反时限过流保护要比中等型号机组灵敏得多。在小干扰下,继电器很容易充电。由于模拟转子散热的放电回路时间常数高达100s左右,充电速度大于放电速度,这样即使是在间隙性干扰下,继电器也可能发生误动。
3 导致保护误动的因素
以上述误动机组为例,短出线Ⅱ段发生两相短路,全线速动保护因故未投。由于线路短,Ⅱ段范围内发生两相短路时负序电流为1.93p.u.,故障存在时间为0.6s。由于负序电流滤过器中的电抗变压器对非周期分量不敏感,故设非周期分量系数为1.15。此外,由于强励有一个过渡过程,不可能一下子升到顶值,作保守估计,取强励倍数为1.3。这样I22t=5。换言之,在线路故障切除时刻,发电机负序反时限保护还来不及出口,但裕度已经有限。
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