PDF《某发电厂#1、#2 发电机保护误动原因分析》

6 V;

三次谐波分量 3U0.3W=1.812

8 V;

-

144 - 电力系统保护与控制 ΔUab=0.185 V,ΔUbc=0.246

7 V,ΔUca=0.143

9 V,U2=0.187

5 V;

保护装置 CPUO 零序电压基 波分量 3U0=2.029

3 V,三次谐波分量 3U0.3W=1.780

2 V,ΔUab=0.185 V,ΔUbc=0.226

1 V,ΔUca=0.143

9 V,U2=0.191

8 V;

发电机故障录波 3U0=0 V,线 路故障录波 3U0=0.48 V(最大 2.01 V) . 2)由于在查找#1 发电机组跳闸原因时,#2 发 电机组又跳闸停运, 随即对#2 发电机各装置进行检 查,查保护动作情况为基波零序电压式定子接地 (90%定子接地)保护动作,当时记录 CPUE 零序 电压基波分量 3U0=14.582

1 V,CPUO 零序电压基 波分量 3U0=14.582

1 V,发电机故障录波 3U0= 3210/635=5.055 V,屏幕实测故障前

1 718 ms 零序 电压 3U0=6.003 V-7.078 V,且发电机三相电压严 重畸变,线路故障录波远跳装置发信指示灯亮,事 后查对侧开关跳闸原因为远方跳闸动作,线路保护 未动.

3 事故原因分析 3.1 #1 发电机跳闸原因 #

1、 #2 发电机保护装置均采用 DGT801 系列微 机发变组保护装置, 在2002 年正式投产使用, 发电 机纵向零序电压式匝间保护反映的是发电机纵向零 序电压的基波分量,纵向零序电压取自机端专用 4PT 的开口三角输出端. 保护采用两段式: I 段为次 灵敏段,Ⅱ段为灵敏段.动作方程为

0 0h

0 0l

0 0l z 03w 03wn

3 >

3

3 >

3

3 3 >

U U U U U U K U U ? ? ? ? ? ( ) ( ) - - 式中:3U

0、3U03w 为零序电压基波和三次谐波计算 值;

3U0l、3U0h、Kz、U03wn 为纵向零序电压式匝间 保护整定值,见表 1. 表1保护整定值 Tab.1 Relay setting 动作电压 名称 高定值 低定 值 压差 三次 谐波 额定 值 三次 谐波 制动 系数 延时功率动 作方向 (未投) 符号 3U0h 3U01 ΔU 03ωn U Z K t0 P2F 整定 值62830.4 0.2

0 或

1 单位 V V V V s 控制字 保护动作逻辑如图 1. 信号 &

&

t0 出口 3U0>

3U0h 专用PT断线 出口 信号 (3U0-3U0l)>

Kz(3U0.3ω-3U0 .3ωn) 3U0>

3U0l 图1发电机纵向零序电压式匝间保护动作逻辑图 Fig.1 Block diagram of voltage-type longitudinal zero-sequence inter-turn protection 保护动作方程:

0 0h

3 >

3 U U

0 0l

0 0l z 03w 03wn

3 >

3

3 3 >

U U U U K U U ? ? ? ( ) ( ) - - 本工程发电机定子匝间保护负序功率方向闭锁 未投入运行,原因为当时负序功率闭锁性能尚未完 全确定,故并没有开放此功能. 根据查阅#1 发电机保护动作后的事故报告, 启 动保护时零序电压 3U0 基波分量 2.045 V, 已大于保 护灵敏段定值(3U0l=2 V) ;

三次谐波制动量 3U03W=1.81 V, 经计算基波差大于三次谐波制动值, 该条件也满足. 由于匝间保护灵敏段保护整定动作时间为 0.2 s, 短时保护动作,跳开#1 高压侧开关,解列灭磁. 查找原因分析: 设计院在设计时误将发电机机 端3PT、4PT 开口三角电压输出在变送器屏短接, 造成 3PT 开口三角电压进入保护装置的定子匝间保 护零序通道的输入回路,由于 4PT 为专用匝间保护 PT,来至 3PT 开口三角电压各电压分量形成干扰, 特别在系统出现较大波动或不平衡时,造成保护装 置误判断、误动作. 造成发电机零序电压升高的原因分析应该为系 统线路受到雷电感应(#

1、#2 机各避雷器均未动 作) ,经主变耦合传变至发电机侧,在发电机机端 PT 开口形成电压, 其电压较正常运行时不平衡电压 大,且谐波分量复杂,使基波和谐波分量均已达到 保护动作条件.还有一原因是大雨雷电时,不排除 当时定子连接回路中由于下雨造成经高阻接地的可 能性,特别在穿墙套管处,出现这种情况也是导致 发电机匝间保护动作的条件之一(这时很容易产生 3U0 电压,又因为 3PT 和4PT 的开口三角在变送器 屏上短接) . 事故发生后,经设计院确认,该接线已调整. 但断开 3PT、4PT 开口三角短接线前后,经实际测 张棋,等 某发电厂#