繼電保護(hù)死區(qū)分析精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的繼電保護(hù)死區(qū)分析主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：繼電保護(hù)死區(qū)分析范文

關(guān)鍵詞: 井下供電；越級(jí)跳閘；原因；對(duì)策方法

中圖分類號(hào)：U665.12文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

煤礦井下電網(wǎng)多采用短電纜組成級(jí)數(shù)較多的輻射狀的干線式級(jí)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。由于采煤工作面工作條件較差、環(huán)境惡劣，電纜在回采過(guò)程中來(lái)回再拖拽，更容易受損，以致造成電纜絕緣擊穿形成相間短路，引起短路故障。系統(tǒng)阻抗較小，發(fā)生短路故障時(shí)，短路電流比較大，超過(guò)上級(jí)裝置速斷保護(hù)整定值，使的保護(hù)啟動(dòng)形成越級(jí)跳閘（有時(shí)越過(guò)多級(jí)）。上級(jí)變電所的跳閘，將使井下大面積停電，影響礦井安全生產(chǎn)，以致于人身安全受到影響。

一、越級(jí)跳閘的起因

1）供電設(shè)計(jì)不合理。此原因造成保護(hù)死區(qū)或保護(hù)上下級(jí)無(wú)法配合。2）操作電源的原因。因其會(huì)造成開(kāi)關(guān)拒動(dòng)或保護(hù)動(dòng)作后不能跳閘。3）開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)原因。因機(jī)械工藝原因或開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)卡澀等原因，造成高防開(kāi)關(guān)拒動(dòng)，引發(fā)上級(jí)后備保護(hù)動(dòng)作，系統(tǒng)越級(jí)跳閘。4）整定值整定不當(dāng)。計(jì)算不準(zhǔn)確、定值輸入不當(dāng)、或由于運(yùn)行方式改變后，沒(méi)有重新計(jì)算定值，都會(huì)引起線路跳閘。5)繼電保護(hù)原因。某種原因造成保護(hù)不動(dòng)作、動(dòng)作但出口不跳閘、或繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)延不準(zhǔn)、離散性較大造成越級(jí)跳閘。6)其它設(shè)備原因。沒(méi)有嚴(yán)格把好質(zhì)量關(guān)，設(shè)備質(zhì)量較差的影響。

二、主要問(wèn)題分析

1）線路短，短路電流較大的問(wèn)題。井下供電線路較長(zhǎng)時(shí)，首端和末端的短路電流級(jí)差較大，短路電流的變化趨勢(shì)較陡，保護(hù)范圍也較大；較短時(shí)，短路電流的變化趨勢(shì)平緩，速斷保護(hù)的整定值即使考慮可靠系數(shù)，保護(hù)范圍也很小。井下高壓電網(wǎng)多采用長(zhǎng)度較短的多段電纜線路構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，上下級(jí)的短路電流難以區(qū)分，有的線路的速斷保護(hù)范圍基本為零。當(dāng)下一級(jí)回路發(fā)生短路故障時(shí)，由于短路電流很大，即使上下級(jí)回路在速斷保護(hù)整定值上有一定級(jí)差，卻起不到級(jí)差作用，以致上下級(jí)速斷保護(hù)同時(shí)啟動(dòng)，或上級(jí)搶先動(dòng)作形成越級(jí)跳閘。有的線路雖長(zhǎng)但電纜截面較大，短路電流也很大，短路故障時(shí)也容易引起保護(hù)越級(jí)跳閘。對(duì)微機(jī)保護(hù)，短路電流超過(guò)定值，就會(huì)啟動(dòng)保護(hù)，而不影響保護(hù)動(dòng)作時(shí)間了。所以，當(dāng)上級(jí)保護(hù)啟動(dòng)時(shí)，無(wú)時(shí)限的速斷保護(hù)將同時(shí)與下級(jí)保護(hù)動(dòng)作。

2）速斷保護(hù)及時(shí)限問(wèn)題。傳統(tǒng)的速斷保護(hù)，上下級(jí)保護(hù)動(dòng)作時(shí)限按Δt為0.5s的階梯配合，下級(jí)保護(hù)應(yīng)比上級(jí)保護(hù)時(shí)限少0.5s。而為了迅速、準(zhǔn)確地切除故障，一般將6kV電源饋出線電流速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)限多數(shù)定為0s，即兩級(jí)中央變電所進(jìn)線饋出柜速斷保護(hù)采用0s動(dòng)作時(shí)限，這使得井下各級(jí)速斷保護(hù)時(shí)限只能整定為0s。即使能夠滿足時(shí)限配合，若速斷保護(hù)不能瞬時(shí)動(dòng)作，而采用延時(shí)動(dòng)作，就需要增強(qiáng)電纜在故障時(shí)通過(guò)大故障電流的導(dǎo)電能力，也要增加電纜絕緣和防爆性能，顯然需要增加大量投資，系統(tǒng)安全性還會(huì)變差。所以，井下供電系統(tǒng)保護(hù)只能按兩段過(guò)流保護(hù)，且保護(hù)功能欠缺，無(wú)法實(shí)施新型速斷保護(hù)。

3）繼電保護(hù)的質(zhì)量問(wèn)題。因受經(jīng)濟(jì)因素制約，井下高壓電網(wǎng)一直使用老式數(shù)字化保護(hù)，嚴(yán)重滯后于電力系統(tǒng)的發(fā)展。老式保護(hù)使用了大量電位器、撥碼開(kāi)關(guān)作為時(shí)間定值、電流定值。隨工作的時(shí)間延長(zhǎng)，電位器還會(huì)出現(xiàn)偏移或損壞造成定值不準(zhǔn)；潮濕的環(huán)境常使撥碼開(kāi)關(guān)因腐蝕而接觸不良，這都可能造成保護(hù)裝置拒動(dòng)或誤動(dòng)。雖然有的開(kāi)始使用微機(jī)保護(hù)，但只是在老式數(shù)字化保護(hù)基礎(chǔ)上的局部改造，沒(méi)有摒除電位器；缺少完善的軟硬件自檢系統(tǒng)；缺少完備的抗干擾、抗擾動(dòng)的措施，裝置也容易因?yàn)橥饨鐢_動(dòng)造成拒動(dòng)、誤動(dòng)或超前動(dòng)作。

三、解決方法

1）改進(jìn)供電方式。對(duì)重要負(fù)荷，如風(fēng)機(jī)等采用獨(dú)立供電方式。影響到礦井安全的負(fù)荷，采用不同供電等級(jí)的雙回路供電。在供電設(shè)計(jì)、優(yōu)化供電組合上尋求妥當(dāng)?shù)慕鉀Q方案。

2）高品質(zhì)的智能化微機(jī)保護(hù)裝置的應(yīng)用。電力系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)的基本要求是選擇性、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性。井下高壓電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置必須以盡可能短的時(shí)間、有選擇地將故障與系統(tǒng)切除，非故障部分能繼續(xù)運(yùn)行，使影響限制在最小范圍內(nèi)。要求保護(hù)該動(dòng)作時(shí)不應(yīng)拒動(dòng)、不該動(dòng)作時(shí)不應(yīng)誤動(dòng)作。按《煤礦安全規(guī)程》要求，應(yīng)用高品質(zhì)的微機(jī)保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)電壓、電流、功率、電度等交流參數(shù)，具備各項(xiàng)常規(guī)保護(hù)功能，且需集保護(hù)、測(cè)控、通信為一體，便于實(shí)現(xiàn)與礦井調(diào)度系統(tǒng)、煤礦瓦斯安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)等聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)礦井的綜合自動(dòng)化。

3）采用優(yōu)良的速斷保護(hù)方法。井下應(yīng)加裝限時(shí)電流速斷保護(hù)，原則要求保護(hù)本線路的全長(zhǎng)。但上下級(jí)同時(shí)要求投入速斷保護(hù)(無(wú)時(shí)限速斷保護(hù))時(shí)，如果短路電流較大，上級(jí)線路速斷保護(hù)仍然可能啟動(dòng)并出口跳閘，不能起到有效的防止越級(jí)跳閘的作用。應(yīng)用單片機(jī)和串行通信的新型過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)，在電網(wǎng)發(fā)生短路故障后0.2s內(nèi)實(shí)現(xiàn)有選擇性的快速斷電，避免井下電網(wǎng)越級(jí)跳閘。有的利用接點(diǎn)形成各級(jí)保護(hù)間的選擇性聯(lián)鎖，構(gòu)建一種在井下高壓電網(wǎng)可行的選擇性過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)，但不能確定出相鄰故障級(jí)。短延時(shí)在多級(jí)情況下，上下級(jí)保護(hù)動(dòng)作時(shí)限按Δt為0.5s的階梯配合，將造成上級(jí)保護(hù)短延時(shí)整定過(guò)長(zhǎng)。如果短延時(shí)都是躲過(guò)下級(jí)開(kāi)關(guān)拉弧時(shí)間整定，在下級(jí)開(kāi)關(guān)拒動(dòng)時(shí)，上級(jí)開(kāi)關(guān)甚至再上一級(jí)開(kāi)關(guān)都有可能經(jīng)過(guò)短延時(shí)動(dòng)作，造成故障范圍擴(kuò)大，不便于查找故障點(diǎn)。因此，必須充分利用微機(jī)保護(hù)的實(shí)時(shí)性、可靠性的特點(diǎn)，構(gòu)造出一套可選擇出故障級(jí)和相鄰故障級(jí)，這既可保證速斷保護(hù)的速動(dòng)性，又可保證速斷保護(hù)的選擇性。

四、結(jié)語(yǔ)

從井下電網(wǎng)越級(jí)跳閘的原因分析可知，采用高品質(zhì)的新型智能化的微機(jī)保護(hù)裝置，利用優(yōu)良的速斷保護(hù)方式，能有效地降低越級(jí)跳閘事故的發(fā)生，保障礦井安全生產(chǎn)秩序的持續(xù)進(jìn)行。

參考文獻(xiàn):

[1]卜凡文,李百順.張集煤礦35kV變電所越級(jí)跳閘事故分析[J].徐煤科技, 1994(1):45-46.

[2]魏慶海.一起因保護(hù)誤整定引起越級(jí)跳閘的事故分析[J].供用電,1995, 12(3):37-39.

[3]吳必信.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)[M].北京: 中國(guó)電力出版社,2000:3-4.

[4]陳剛,馬志云.一次越級(jí)跳閘事故的分析[J].電工技術(shù)雜志,2001(5):49.

[5]李文起,田立中.變電所ZKH-3型成套保護(hù)故障分析及措施[J].電氣化鐵道, 2005(4):17-19.

[6]寧傳文.煤礦井下供電速斷保護(hù)新設(shè)想[J].煤炭技術(shù),2005,24(9):29.

[7]杜生華,王拓,鄒有明,等.煤礦井下6-10kV電網(wǎng)選擇性速斷過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].煤礦安全,2005,36(4):1-3.

[8]吳君,鄒有明,江均.井下高壓電網(wǎng)選擇性聯(lián)鎖自適應(yīng)過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)研究[J]. 工礦自動(dòng)化,2006(1):14-16.

[9]車守強(qiáng),齊建林,張軍利.中央變電所繼電保護(hù)越級(jí)跳閘原因探析及防治措施[J].山東煤炭科技,2006(B06):102-103.

[10]董偉俊,阮勝冬,馮燕.對(duì)一起保護(hù)越級(jí)跳閘事故的分析[J].大眾用電, 2006(5):36-37.

[11]馮建勤,馮巧玲.級(jí)聯(lián)線路的鏈?zhǔn)竭^(guò)電流保護(hù)方案研究[J].繼電器,2006, 34(8):80-83.

[12]趙重明.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用與未來(lái)發(fā)展[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì), 2006(02S):114-115.

第2篇：繼電保護(hù)死區(qū)分析范文

關(guān)鍵詞：變電站；技術(shù)改造；母線保護(hù)；雙重化；失靈回路

中圖分類號(hào)：TM773 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）11-0089-02

220 kV濱河變電站全站規(guī)模為3臺(tái)主變，容量為3x180 MVA。220 kV配電裝置采用雙母單分段接線，有2回220 kV出線。220 kV母線目前僅配置單套母差保護(hù)，型號(hào)為RCS915C，由南瑞繼保有限公司生產(chǎn)，失靈保護(hù)借助母差保護(hù)出口跳閘。當(dāng)母差失靈保護(hù)因缺陷或定檢等工作退出時(shí)，220 kV母線將失去主保護(hù)，220 kV線路和變壓器將失去近后備保護(hù)，僅能將站內(nèi)所有線路對(duì)側(cè)的相間及接地距離II段保護(hù)（遠(yuǎn)后備）的動(dòng)作時(shí)間縮短為 0.2 s（無(wú)縱聯(lián)保護(hù)臨時(shí)定值區(qū)），不滿足《南方電網(wǎng)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)反事故措施2014版（修改稿）》（調(diào)繼[2015]5號(hào)）中“在 220 kV及以上母線應(yīng)采用雙重化保護(hù)配置”的要求。 為解決上述問(wèn)題，需要對(duì)220 kV濱河站進(jìn)行220 kV母差保護(hù)雙重化改造，將單套舊母差屏更換為雙套母差及失靈保護(hù)屏，本文對(duì)此改造進(jìn)行分析和總結(jié)。

1 施工方案分析

1.1 CT調(diào)整

220 kV濱河變電站各220 kV間隔的4個(gè)保護(hù)級(jí)CT二次繞組均已使用，因此實(shí)現(xiàn)母差失靈雙重化改造需要對(duì)保護(hù)CT二次繞組進(jìn)行調(diào)整，并改造原有啟動(dòng)失靈回路。CT繞組調(diào)整采用以下原則：

①母差保護(hù)與線路（主變）保護(hù)范圍交叉，確保任一保護(hù)退出后無(wú)保護(hù)死區(qū)；

②母差保護(hù)和主變保護(hù)差動(dòng)繞組不應(yīng)串接任何其他裝置；

③失靈保護(hù)功能電流判據(jù)宜在母差保護(hù)中進(jìn)行判別；由開(kāi)關(guān)保護(hù)實(shí)現(xiàn)失靈電流判別的CT保護(hù)繞組應(yīng)位于線路（主變）與母差保護(hù)之間；

④CT繞組二次不應(yīng)超過(guò)額定負(fù)載，同一個(gè)CT二次繞組接入裝置的數(shù)量不宜超過(guò)3個(gè)；主變變高的備自投、減載、錄波裝置宜選用主變套管CT；

⑤同一站內(nèi)各間隔CT繞組布置順序宜相同；

⑥斷路器非全相保護(hù)應(yīng)選用開(kāi)關(guān)CT。因此本次對(duì)220 kV線路間隔CT及主變高壓側(cè)CT二次繞組作如下調(diào)整，如圖1（a）（b）（c）（d）所示。

1.2 直流及跳閘回路的配置

為了保證回路的可靠性，雙套配置的母線保護(hù)的直流供電電源必須取自不同蓄電池組供電的直流母線，2組直流之間不允許直流回路采用自動(dòng)切換。同一套保護(hù)裝置的保護(hù)和控制電源必須取自同一組直流電源。本次母差保護(hù)改造必須嚴(yán)格按照以上規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，具體做法，如圖2所示。

220 kV母差保護(hù)型號(hào)分別為南瑞繼保的PCS-915NC型和長(zhǎng)園深瑞的BP-2C型。PCS-915NC的保護(hù)及操作電源取自I段直流母線，動(dòng)作跳閘第一套斷路器跳閘線圈。BP-2C的保護(hù)及操作電源取自II段直流母線，動(dòng)作跳閘第一套斷路器跳閘線圈。

1.3 失靈啟動(dòng)

近三年的南方電網(wǎng)保護(hù)動(dòng)作數(shù)據(jù)表明，開(kāi)關(guān)失靈已成為一種常見(jiàn)故障。220 kV濱河變電站改造前的失靈電流判據(jù)是在主變斷路器輔助保護(hù)裝置中實(shí)現(xiàn)，而且全站只配置了一套斷路器失靈保護(hù)。為提高失靈保護(hù)動(dòng)作的可靠性，根據(jù)深圳供電局有限公司繼電保護(hù)反事故措施匯編2014版要求，220 kV配置雙套斷路器失靈保護(hù)，按間隔區(qū)分起動(dòng)失靈，并且失靈啟動(dòng)的電流判別在220 kV（母差）失靈保護(hù)裝置中實(shí)現(xiàn)，有利于簡(jiǎn)化二次回路。（母差）失靈保護(hù)裝置在主變220 kV開(kāi)關(guān)失靈時(shí)，除出口跳母線上相關(guān)開(kāi)關(guān)外，還需開(kāi)出接點(diǎn)啟動(dòng)主變非電量跳閘回路聯(lián)跳主變各側(cè)開(kāi)關(guān)。

此次改造220 kV母線失靈保護(hù)已采用南網(wǎng)新技術(shù)規(guī)范的裝置，故要求采用保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)開(kāi)入至裝置PCS-915NC及BP-2C。

2 母線雙重化改造中的可靠性研究

2.1 間隔區(qū)分

改造配置的雙套斷路器失靈保護(hù)可按間隔區(qū)分起動(dòng)失靈。主變和母聯(lián)間隔僅接入三相跳閘接點(diǎn)，220 kV線路間隔同時(shí)接入三相和分相跳閘接點(diǎn)，用于區(qū)別不同間隔的220 kV斷路器，實(shí)現(xiàn)不同間隔的失靈跳閘功能。

2.2 主變解復(fù)壓閉鎖

構(gòu)建主變失靈回路時(shí)，考慮到變壓器中、低壓側(cè)故障時(shí)高壓側(cè)開(kāi)關(guān)失靈，變壓器內(nèi)部阻抗引起高壓側(cè)殘壓過(guò)高，而母線保護(hù)中的失靈電壓閉鎖元件靈敏度不夠，此時(shí)雖然主變保護(hù)動(dòng)作同時(shí)啟動(dòng)了母差保護(hù)，但母差保護(hù)由于受到電壓閉鎖控制不能出口。因此，高壓側(cè)開(kāi)關(guān)啟動(dòng)失靈需同時(shí)解除電壓閉鎖，邏輯如圖3所示。

3 停電施工方案

為確保改造過(guò)程中各間隔的母差失靈功能至少具備一套母差失靈功能，可采取連個(gè)階段各間隔輪停接入的方式：

①立新母差失靈屏，各間隔交、直流電纜布置到位；

②各間隔輪停接入新母差失靈屏，并進(jìn)行CT繞組調(diào)整；

③結(jié)合舊母差保護(hù)技改工作，各間隔輪停改造第一套母差失靈保護(hù)。

過(guò)渡階段及終期保護(hù)配置表，見(jiàn)表1。

過(guò)渡階段舊220 kV母線保護(hù)裝置RCS915C保留運(yùn)行，裝置不具備失靈電流判據(jù)的功能，失靈啟動(dòng)的電流判別由主變及220線路斷路器輔助保護(hù)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)將保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)開(kāi)入至斷路器輔助保護(hù)裝置。失靈電流邏輯判斷后，主變斷路器輔助保護(hù)裝置應(yīng)能提供接點(diǎn)用于啟動(dòng)220 kV斷路器失靈保護(hù)。為了保證可靠性，在相應(yīng)失靈啟動(dòng)、解除復(fù)壓、聯(lián)跳主變各側(cè)回路中電流判別接點(diǎn)還應(yīng)串接保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)雙重式把關(guān)。

本期改造過(guò)渡階段保留第一套母差保護(hù)的此種失靈回路，如圖4、圖5所示。同時(shí)將220 kV線路保護(hù)、主變保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)接入新增的第二套母差失靈屏。待第二套母差失靈屏接線完成并且投運(yùn)，繼而拆除站內(nèi)原有的220 kV母線保護(hù)屏。

4 結(jié) 語(yǔ)

筆者結(jié)合深圳地區(qū)220 kV濱河變電站220 kV母線保護(hù)改實(shí)例，針對(duì)改造工程中遇到的CT配置、直流回路及跳閘回路等問(wèn)題，提出了相應(yīng)的解決方案，并總結(jié)了220kV母線保護(hù)改造的一些技術(shù)原則。通過(guò)改造，220 kV濱河變電站實(shí)現(xiàn)配置了220 kV雙母差失靈保護(hù)，提高了全站運(yùn)行的安全性，保障了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，希望此次改造能為南方電網(wǎng)其他220 kV母線保護(hù)改造提供一定的技術(shù)參造。

第3篇：繼電保護(hù)死區(qū)分析范文

關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī)過(guò)激磁保護(hù)；過(guò)勵(lì)磁；改進(jìn)

Abstract: Guohua Taicang Power Company has two set of 600MW turbo-generator. Two sets of generator microcomputer protection use G60 device of UR series which the GE company has, and the device over-excitation protection device voltage sampling is the generator phase voltage, when the generator stator appears the single phase grounding, over-excitation protection element will start falsely and act on the trip, through introducing the configuration and function of the G60 over excitation protection device, we analyze the solving solution when the generator stator is in the ground, how to prevent the over-excitation protection malfunction.

Key words: generator over-excitation protection; over excitation ;improvement;

中圖分類號(hào): TE42文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào)：2095-2104（2012）

0 前言

國(guó)華太倉(cāng)發(fā)電有限公司發(fā)電機(jī)過(guò)激磁保護(hù)由GE公司UR系列微機(jī)型保護(hù)裝置G60 VOLTS/HZ 1定時(shí)限過(guò)激磁元件和G60 VOLTS/HZ 2反時(shí)限過(guò)激磁元件組成，定時(shí)限過(guò)激磁保護(hù)動(dòng)作于發(fā)信號(hào)，反時(shí)限過(guò)激磁保護(hù)動(dòng)作于全停，G60過(guò)激磁保護(hù)用三相電壓中的最大值做為元件的電壓信號(hào)，過(guò)激磁保護(hù)電壓采樣源取自機(jī)端第一組PT，該P(yáng)T中性點(diǎn)直接接地。由于發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)非直接接地，當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部或機(jī)端發(fā)生單相接地時(shí)，非故障相電壓將瞬間升高，過(guò)激磁保護(hù)因其電壓元件取三相電壓中最大值為電壓信號(hào)，勢(shì)必因感受某相電壓異常升高，而引發(fā)保護(hù)誤動(dòng)跳閘，因此有必要對(duì)過(guò)激磁保護(hù)進(jìn)行改進(jìn)。

1 國(guó)華太電發(fā)電機(jī)過(guò)激磁保護(hù)的構(gòu)成

國(guó)華太倉(cāng)發(fā)電有限公司2臺(tái)600MW汽輪發(fā)電機(jī)組，2臺(tái)機(jī)組均采用發(fā)電機(jī)變壓器單元接線，以500kV電壓接入系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)出口不設(shè)斷路器。發(fā)電機(jī)采用自并勵(lì)靜止勵(lì)磁系統(tǒng)。每臺(tái)機(jī)組設(shè)兩臺(tái)雙圈高壓廠變，每臺(tái)高壓廠變的低壓側(cè)接一段6kV廠用母線。每?jī)膳_(tái)機(jī)組設(shè)兩臺(tái)雙圈起備變，起備變接于220kV母線。

國(guó)華太倉(cāng)發(fā)電有限公司發(fā)變組保護(hù)采用GE公司UR系列微機(jī)型保護(hù)裝置，發(fā)電機(jī)保護(hù)配置兩套完全相同的（G60）裝置，每套裝置的交流電壓和交流電流分別取自電壓互感器和電流互感器互相獨(dú)立的繞組，其保護(hù)范圍交叉重迭，避免了保護(hù)死區(qū)。

發(fā)電機(jī)過(guò)激磁也稱發(fā)電機(jī)過(guò)勵(lì)磁，轉(zhuǎn)速低時(shí)如勵(lì)磁未按U/f限制減少對(duì)發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō)會(huì)使鐵芯過(guò)度飽合，鐵心溫度升高超過(guò)規(guī)定值，使絕緣漆起泡或損壞。過(guò)激磁發(fā)電機(jī)鐵芯過(guò)飽合，鐵心溫度升高，損壞絕緣，它對(duì)發(fā)電機(jī)的危害是嚴(yán)重的。

過(guò)激磁保護(hù)保護(hù)發(fā)電機(jī)過(guò)激磁，即當(dāng)電壓升高或頻率降低時(shí)工作磁通密度過(guò)高引起絕緣過(guò)熱老化的保護(hù)裝置。國(guó)華太電發(fā)電機(jī)G60過(guò)激磁保護(hù)主要功能如下：

1）保護(hù)裝置設(shè)有定時(shí)限和反時(shí)限兩個(gè)部分，其中反時(shí)限曲線同發(fā)電機(jī)過(guò)激磁特性近似匹配。

2）在變壓器出現(xiàn)勵(lì)磁涌流時(shí)保護(hù)不誤動(dòng)作。

3）當(dāng)電壓互感器回路斷線時(shí)能閉鎖裝置并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

發(fā)電機(jī)過(guò)激磁保護(hù)電壓采樣取自發(fā)電機(jī)機(jī)端第一組PT（中性點(diǎn)直接接地），發(fā)電機(jī)機(jī)端共三組PT， 第二組勵(lì)磁專用，第三組機(jī)端PT的中性點(diǎn)連在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)上，并通過(guò)接地變壓器一次繞組接地，供匝間保護(hù)使用。

每套G60過(guò)激磁保護(hù)元件共有兩個(gè)（V/HZ）， 過(guò)激磁保護(hù)用三相電壓中的最大值或輔助電壓V作為輸入電壓（如果沒(méi)有為G60相電壓設(shè)置SOURCE采樣源）。V/HZ元件可以做為瞬時(shí)動(dòng)作元件、定時(shí)限或反時(shí)限元件。定時(shí)限 TD乘數(shù)，將TD設(shè)置為1.0，則意味當(dāng)V/HZ大于啟動(dòng)值是，將延時(shí)1秒動(dòng)作。

國(guó)華太電發(fā)電機(jī)G60 VOLTS/HZ 1定時(shí)限過(guò)激磁元件為低定值過(guò)激磁元件，動(dòng)作于信號(hào)，取1.1倍；G60 VOLTS/HZ2反時(shí)限過(guò)激磁元件為高定值過(guò)激磁元件，動(dòng)作于全停。

2 國(guó)華太電發(fā)電機(jī)過(guò)激磁保護(hù)的整定

國(guó)華太電發(fā)電機(jī)過(guò)激磁保護(hù)整定值按發(fā)電機(jī)過(guò)激磁能力整定。

發(fā)電機(jī)過(guò)激磁能力如下：

當(dāng)允許長(zhǎng)期運(yùn)行

當(dāng) 延時(shí)55秒，停機(jī)滅磁

當(dāng) 延時(shí)18秒，停機(jī)滅磁

當(dāng) 延時(shí)6秒，停機(jī)滅磁

當(dāng) 延時(shí)2秒，停機(jī)滅磁

根據(jù)導(dǎo)制造廠提供的發(fā)電機(jī)過(guò)激磁能力，低定值段的過(guò)激磁倍數(shù)取1.05倍，動(dòng)作時(shí)間取60秒。

反時(shí)限過(guò)激磁保護(hù)啟動(dòng)值Pickup 和時(shí)間常數(shù)TMD的確定則根據(jù)G60提供的反時(shí)限曲線方程C以及發(fā)電機(jī)過(guò)激磁能力對(duì)比來(lái)確定。定值為Pickup=1.09，TMD= 0.61。

G60提供的反時(shí)限曲線方程C如下：

過(guò)激磁曲線與廠家曲線的對(duì)比如下：

比較定時(shí)限和反時(shí)限定值可以看出整定值有需要改進(jìn)之處，當(dāng)為1.1時(shí)，反時(shí)限延時(shí)33秒，而定時(shí)限為60秒，綜合比較，定時(shí)限時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，因次可以考慮減少定時(shí)限延時(shí)時(shí)間，取為30秒是可行的。

國(guó)華太電發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器V/F限制啟動(dòng)值為1.05倍，發(fā)電機(jī)過(guò)激磁保護(hù)定值與勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中V/F限制定值是相配合的。

此外國(guó)華太電發(fā)電機(jī)主變壓器同樣配置了過(guò)激磁保護(hù)，保護(hù)采用GE公司UR系列的T60裝置過(guò)激磁元件， VOLTS/HZ 1反時(shí)限過(guò)激磁元件為高定值過(guò)激磁元件，動(dòng)作于全停。

整定值為Pickup=1.248，TMD=0.064。主變過(guò)激磁曲線與主變變壓器廠家曲線的對(duì)比如下：

不難看出，發(fā)電機(jī)反時(shí)限過(guò)激磁保護(hù)曲線遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于主變反時(shí)限過(guò)激磁保護(hù)曲線，所以主變過(guò)激磁在這種情況下已無(wú)實(shí)際意義，可以取消。

3 國(guó)華太電發(fā)電機(jī)過(guò)激磁保護(hù)存在的問(wèn)題及改進(jìn)的必要性

G60過(guò)激磁保護(hù)元件電壓采樣算法屬于固定設(shè)計(jì)，即用裝置輸入端三相電壓中的最大值作為輸入電壓，由于目前整定值定義的過(guò)激磁保護(hù)電壓源取自第一組PT，中性點(diǎn)直接接地，因此輸入到裝置內(nèi)部電壓就是實(shí)際的相電壓，當(dāng)任何一相電壓有異常升高時(shí)，過(guò)激磁保護(hù)都將動(dòng)作。國(guó)華太電的發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)變壓器接地，屬于非直接接地系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)電機(jī)定子內(nèi)部或機(jī)端出現(xiàn)接地故障時(shí)，非故障相電壓將瞬間升高，在這種情況下，發(fā)電機(jī)過(guò)激磁保護(hù)將會(huì)動(dòng)作，2006年3月3日，國(guó)華太電8號(hào)機(jī)組由于主變低壓側(cè)封閉母線絕緣墊脫落，造成B相對(duì)地放電，8號(hào)發(fā)電機(jī)兩套G60反時(shí)限過(guò)激磁元件和定子接地保護(hù)元件同時(shí)啟動(dòng)，由于發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)延時(shí)較長(zhǎng)，所以反時(shí)限過(guò)激磁保護(hù)率先出口，跳開(kāi)發(fā)電機(jī)。圖一為故障時(shí)發(fā)電機(jī)三相電壓錄波曲線。實(shí)際錄波圖中看出，在B相對(duì)地放電時(shí)刻，A、C相電壓升高到額定電壓的1.4倍，因此過(guò)激磁元件啟動(dòng)，經(jīng)0.8S的延時(shí)，反時(shí)限保護(hù)動(dòng)作于機(jī)組跳閘。

這種現(xiàn)象在使用GE保護(hù)的機(jī)組中發(fā)生過(guò)多次，華東電網(wǎng)公司也曾專門(mén)發(fā)文強(qiáng)調(diào)這一現(xiàn)象，雖然保護(hù)動(dòng)作于實(shí)實(shí)在在的故障，而且切除故障的時(shí)間很短，但是根據(jù)保護(hù)配置的原則來(lái)分析，這種動(dòng)作是不恰當(dāng)?shù)模虼擞斜匾獙?duì)GE的發(fā)電機(jī)過(guò)激磁保護(hù)進(jìn)行改進(jìn)。改進(jìn)的目的，就是使過(guò)激磁保護(hù)能夠準(zhǔn)確區(qū)分發(fā)電機(jī)接地與發(fā)生過(guò)激磁的真實(shí)工況。

圖二為國(guó)華太電發(fā)變組保護(hù)PT配置接線圖，經(jīng)分析，有兩種可行的辦法，其一是對(duì)G60過(guò)激磁保護(hù)元件電壓采樣程序進(jìn)行改進(jìn)，電壓采樣計(jì)算線電壓。其二是對(duì)外部電壓輸入回路進(jìn)行改進(jìn)，使發(fā)電機(jī)機(jī)端PT二次電壓進(jìn)入過(guò)激磁元件之前已經(jīng)為線電壓，綜合分析，第一種方法由于設(shè)計(jì)到裝置廠家進(jìn)行設(shè)計(jì)變更實(shí)現(xiàn)比較困難，但是第二種方法實(shí)現(xiàn)是很容易的，由發(fā)變組保護(hù)PT配置接線圖我們可以看出，發(fā)電機(jī)機(jī)端第三組PT中性點(diǎn)是經(jīng)中性點(diǎn)變壓器接地的，從錄波圖上可以看出，當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)，這一組PT二次相電壓受接地影響，最簡(jiǎn)單的辦法，就是對(duì)目前的過(guò)激磁保護(hù)元件電壓采樣進(jìn)行重新定義，將原來(lái)SRC2（機(jī)端第一組PT），改為SRC1（機(jī)端第三組PT），這樣的改進(jìn)無(wú)需對(duì)外部回路及保護(hù)內(nèi)部原理做任何變動(dòng)。

圖一國(guó)華太電發(fā)電機(jī)過(guò)激磁保護(hù)動(dòng)作故障錄波圖

圖二國(guó)華太電發(fā)變組保護(hù)PT配置接線圖

4 結(jié)束語(yǔ)

國(guó)華太倉(cāng)發(fā)電有限公司發(fā)電機(jī)過(guò)激磁保護(hù)改進(jìn)是必要的，其一，定時(shí)限過(guò)激磁時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，由60S減小到30S，即能滿足定時(shí)限過(guò)激磁和反時(shí)限過(guò)激磁相配合的要求，其二，對(duì)過(guò)激磁元件的電壓采樣進(jìn)行重新定義，由源2改為源1，過(guò)激磁元件電壓采樣為發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)專用PT電壓，避免發(fā)電機(jī)定子一點(diǎn)接地時(shí)，發(fā)電機(jī)過(guò)激磁保護(hù)動(dòng)作。

參考文獻(xiàn)

[1]馮匡一、袁季修、宋繼成等，繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程[S]，（GB/T14285-2006）,2006

[2] 王維儉等，大型發(fā)電機(jī)變壓器繼電保護(hù)整定計(jì)算導(dǎo)則[S]（ DL/T 684—1999），1999

[3] GE公司UR系列G60保護(hù)裝置原理說(shuō)明書(shū)。